KR20160021807A - 필름 프레임으로부터의 정확한 다이 분리를 자동으로 검증하기 위한 시스템 및 방법 - Google Patents

필름 프레임으로부터의 정확한 다이 분리를 자동으로 검증하기 위한 시스템 및 방법 Download PDF

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Abstract

골격 웨이퍼 검사 시스템은 필름 프레임 상의 골격 웨이퍼의 분할 이미지를 캡쳐하도록 구성되는 카메라에 상대적으로 변위될 수 있는 확장 테이블을 포함한다. 분할 이미지 캡쳐 도중에, 조명은 필름 프레임의 상단 및/또는 하단을 향해 비춰진다. 분할 이미지들이 디지털적으로 함께 이어붙여져서 합성 이미지를 생성하는데, 이것은 프로세스 웨이퍼 맵 내에 상대방 다이 위치를 가지는 활성 영역 다이 위치에서 다이 존재 또는 부재를 식별하도록 처리될 수 있다. 필름 프레임 상의 다이싱된 웨이퍼의 합성 이미지도 역시 생성될 수 있고, 다이 정렬 동작 도중에 네비게이션 보조도구 또는 가이드로서 사용될 수 있으며, 또는 다이 정렬 장치가 다이 정렬 동작 이전에 기준 다이를 정확하게 검출했는지 여부를 검증하기 위하여 사용될 수 있다. 이와 유사하게, 골격 웨이퍼의 합성 이미지가 필름 프레임 재파퓰레이션 동작을 위한 네비게이션 보조도구 또는 가이드로서 사용되도록 생성될 수 있다.

Description

필름 프레임으로부터의 정확한 다이 분리를 자동으로 검증하기 위한 시스템 및 방법{STEMS AND METHODS FOR AUTOMATICALLY VERIFYING CORRECT DIE REMOVAL FROM FILM FRAMES}
본 개시물은 일반적으로, 필름 프레임에 의하여 소지되는 다이(예를 들어, 필름 프레임에 탑재된 웨이퍼에 의하여 제공됨)가 다이 정렬 동작 도중에 필름 프레임으로부터 정확하게 분리되었는지 여부를 검증하기 위한 시스템 및 방법에 관한 것이다.
반도체 컴포넌트를 제조하는 데는 여러 타입의 프로세스가 수반되는데, 이러한 프로세스들은 프론트-엔드 프로세스 또는 백-엔드 프로세스로 일반적으로 범주화될 수 있다. 프론트-엔드 처리는 비어 있는 반도체 웨이퍼로부터 시작하여 웨이퍼 상에 컴포넌트 또는 다이의 어레이를 형성하는 다층 반도체 디바이스를 제작하는 것을 포함하는데, 여기에서 각각의 다이는 별개의 반도체 컴포넌트(예를 들어, 집적 회로 패키지 내에 집적되도록 의도되는 집적 회로 칩)에 대응한다. 프론트-엔드 처리 이후에, 웨이퍼는 백-엔드 처리를 거치는데, 백-엔드 처리는 제작된 다이가 전기적으로 양호한지 또는 불량한지를 결정하기 위한 제작된 반도체 다이의 전기적 테스팅; 및 선결정된 테스트 기준들에 따르는 제작된 다이의 시각적 검사를 포함한다.
프로세스 웨이퍼 맵
각각의 웨이퍼에 대하여 살펴보면, 초기 프론트 엔드 처리 단계 도중에 "프로세스 맵(process map)" 또는 "처리된 웨이퍼 맵(processed wafer map; PW 맵)"이 생성된다. PW 맵은, 프론트-엔드 및 백-엔드 처리 도중에 수행된 전기적 테스트 및 시각적 검사의 결과에 기초하여 웨이퍼의 다이 중 어느 것이 양호하고 어느 것이 결함을 가지고 있는지에 대한 기록을 제공하는 디지털 데이터세트이다.
통상적으로, 웨이퍼는 원형이다. 웨이퍼의 에지에 있거나 최외곽 가장자리(border)에 위치된 다이는 통상적으로 제조 과정에서 사용되지 않는다. 결과적으로, PW 맵은 통상적으로, 처리된 다이가 그 안에서 제조될 웨이퍼의 총괄적이거나 전체적인 내부 영역 또는 "활성 영역(active area)" 또는 "활성 다이 영역(active die area)"에 대한 정보 또는 이를 정의하는 정보를 저장하는데, 여기에서 이러한 활성 영역들은 통상적으로 웨이퍼의 총 표면적보다 면적이 적다. 활성 영역 내의 다이는 활성 다이라고 지칭될 수 있고; 활성 영역 밖의 다이는 미처리된 다이, 더미 다이(dummy die), 또는 그들이 "미러와 유사한(mirror like)" 반사성 미처리된 표면을 가지기 때문에 미러 다이(미러 다이)라고 지칭될 수 있다. 대부분의 경우에서, PW 맵은 이론적으로 오직 웨이퍼의 활성 영역 내의 다이에만 관련된 데이터세트와 함께, 하나 이상의 기준 다이의 위치를 결정하고 대조검사하는 목적을 위하여 더미 또는 미러 다이에 대한 일부 정보를 보유한다. 그러므로, 어떤 웨이퍼에 대한 PW 맵은 물리적 웨이퍼 상의 모든 격자 위치를 나타내거나 이를 완전하게 매핑하지 않으며, 그보다는 다이(20)가 그 안에 제작된 웨이퍼의 활성 영역에 실질적으로 또는 기본적으로 대응하는, 전체 웨이퍼의 서브세트를 나타낸다. 각각의 웨이퍼는 연관된 물리적 웨이퍼 식별자(ID), 예컨대 바코드를 소지하고, 각각의 웨이퍼의 PW 맵은 디지털적으로 물리적 웨이퍼 ID와 연동된다. 웨이퍼의 PW 맵은 프론트 엔드 및 백 엔드 처리 도중에 웨이퍼를 "따르게 되고(follow)", 웨이퍼에 대하여 수행되는 각각의 세트의 전기적 테스트 및 시각적 검사 도중에 계속 진행되는 방식으로 갱신된다. PW 맵 내에서, 각각의 활성 영역 다이 위치에 대응하는 데이터 필드는, 대응하는 다이(20)가 전기적으로 양호한지 또는 불량한지, 및 이것이 시각적으로 양호한지 또는 시각적으로 결함이 있는지 여부를 함께 기술하는 특유하고 개별적인 코드로써 갱신된다.
도 1 은 이하 후술되는 바와 같은 백-엔드 반도체 제조 프로세스의 양태에 직결되는 선행 기술의 반도체 컴포넌트 제조 시스템(100)의 하나의 대표적인 타입의 특정 부분들의 블록 조직도를 예시한다.
제 1 시각적 검사
적어도 하나의 이미지 획득 시스템을 포함하고, 웨이퍼 상에 제 1 시각적 검사를 수행하여 정확하게 형성되지 않거나, 표면 결함을 가지거나, 또는 부정확한 치수를 가짐으로써 그 결과로서 물리적으로 결함을 가지는 웨이퍼 상의 다이를 식별하도록 구성되는 제 1 시각적 검사 시스템, 장치, 또는 모듈(102)이 제공된다.
범핑(bumping) 및 제 2 시각적 검사
제 1 시각적 검사 이후에, 웨이퍼는 범핑 프로세스를 거치는데, 범핑 프로세스에서 솔더 범프가 웨이퍼 다이 상의 선결정된 위치에 배치되거나 "돌출된다(bumped)". "범핑후(post-bump)" 제 2 시각적 검사 모듈(104)은 웨이퍼 다이를 시각적으로 검사하여 다이 상의 솔더 볼의 위치 및 평면도(planarity)를 평가하고, 선결정된 평면도 또는 치수에서 벗어나는 솔더 볼을 가지는 다이들을 식별하도록 구성된다.
제 1 및 제 2 시각적 검사 도중에, 다이가 시각적으로 수락가능한 것으로 식별되면, 시각적 합격 코드가 PW 맵 내에 웨이퍼 상의 다이의 위치에 따라서 제 1 및/또는 제 2 시각적 검사 모듈(102, 104)에 의하여 등록된다. 특정 타입의 시각적 결함을 포함하는 다이에 대해서는, 제 1 및/또는 제 2 시각적 검사 모듈(102, 104)이 대응하는 시각적 거절 코드를 PW 맵 내에 등록한다.
제 1 부분적 개별분리(Partial Singulation)
범프-후 제 2 시각적 검사 이후에, 웨이퍼는 접착제 또는 점착성 필름을 사용하여 필름 프레임에 탑재되고, 제 1 개별분리 시스템, 장치, 또는 모듈(106)로 제공되는데, 여기에서 웨이퍼는 웨이퍼 상의 다이를 웨이퍼 위에 정의된 x - y 격자선을 따라 서로 물리적으로 분리하는 것을 수반하는 물리적으로 분리 공정을 거침으로써, 물리적 갭이 각각의 다이 사이에 존재하게 하고 따라서 다이가 서로 전기적으로 거의 완전히 고립되도록 한다. 이러한 부분적인 개별분리 공정의 결과, 웨이퍼는 완전히 철저하게 다이싱되거나 개별분리되지 않고, 다이들은 웨이퍼의 하지 부분에 의하여 여전히 소지된다.
전기적 테스팅
부분적인 개별분리 이후에, 웨이퍼는 전기적 테스팅 시스템, 장치, 또는 모듈(108)로 전달되는데, 이것은 일 세트의 전기적 테스트를 예컨대 웨이퍼 프로버(wafer prober)를 이용하여 웨이퍼 다이에 수행한다. 각각의 다이에 대하여, 대응하는 전기적 테스팅 합격 또는 불합격 코드 및 해당 다이의 전기적 테스트 결과가 전기적 테스팅 모듈(102)에 의하여 PW 맵 내에 등록된다.
최종 개별분리
전기적 테스팅 이후에, 웨이퍼는 최종 또는 제 2 개별분리 또는 다이싱 시스템, 장치, 또는 모듈(110)로 전달되고, 최종 개별분리 또는 다이싱 프로시저를 거치는데, 여기에서 웨이퍼는 철저하게 완전히 다이싱되고 개개의 다이가 웨이퍼로부터 그리고 서로 완전히 분리되거나 고립된다. 제 2 개별분리 프로시저와 관련하여, 다이가 놓이게 되는 접착제 필름은 방사상으로 신장되어 개개의 다이들 사이의 분리 거리를 증가시키고, 이를 통하여 다이 정렬 동작 도중에 필름 프레임으로부터 선택적으로 다이를 분리할 수 있게 하는데, 이에 대해서는 이하 더 설명된다. 제 2 개별분리 프로시저의 결과로서, 개개의 다이는 필름 프레임 상에서, 제 1 개별분리 프로시저 전후에 웨이퍼 상에서 그들이 차지했던 그들의 전체 상대적인 위치에 조금 더 큰 다이간 분리(inter-die separation)와 함께 놓이게 된다. 예를 들면, 웨이퍼 제조 프로세스는 약 40 마이크론의 폭을 가지는 웨이퍼상(on-wafer)"통로(streets)"를 다이 사이에 구축할 수도 있다. 제 2 개별분리 프로시저 이후에, 필름 프레임 상의 다이간 간격은 그 다이를 소지하는 필름에 부여된 신장이 어느 정도인지에 의존하여 약 70 - 100 마이크론일 수 있다.
도 2a 는 얇은 접착제 필름(11)을 이용하여 필름 프레임(12) 상에 탑재된 대표적인 완전히 다이싱된 웨이퍼(5) 및 대응하는 복수 개의 개별분리된 다이(20)의 예시도이다. 도 2a 에서, 개별분리된 다이(20)는 개별분리 프로시저 이전에 웨이퍼 상의 그들의 레이아웃을 정의했던 격자에 따라서 조직화된다. 도 2a 에서 도시되고 위에서 설명된 바와 같이, 개별분리된 다이(20)는, 그들을 따라서 웨이퍼 절단(sawing) 또는 다이싱이 수행되는, 다이들(20) 사이의 웨이퍼 통로에 대응하는 수평 및 수직 다이싱 홈 또는 격자선(30, 32)에 의하여 서로 분리된다. 임의의 주어진 다이(20)는 격자선(30, 32)에 대하여 특정 격자 위치에 위치하도록 정의될 수 있다. 이와 같이 제조된 웨이퍼와 다이싱된 웨이퍼(5)는, 이하 더 상세하게 후술되는 바와 같이 기준 다이(21)를 포함할 수 있다.
다이 정렬 동작 겸 제 3 시각적 검사
제 2 개별분리 또는 다이싱 프로시저 이후에, 필름 프레임(12) 상의 다이싱된 웨이퍼(5)는 제 3 의 후속하는 또는 최종적 시각적 검사 모듈(112)로 전달되는데, 이것은 개별분리의 결과로서 개별분리된 다이(20)에 부여된 시각적 결함을 식별하기 위하여 제 3 시각적 검사 프로시저를 수행한다. 제 3 시각적 검사 도중에, PW 맵은 적합한 타입의 시각적 합격/거절 코드로써 다시 한번 갱신된다.
따라서, 최종/제 3 시각적 검사 이후에, PW 맵은 모든 종래의 전기적 테스트 및 시각적 검사의 결과들을 누적하여 표시하여, 필름 프레임(12) 상의 어떤 다이(20)가 (a) 전기적으로 양호/수락가능한지; (b) 전기적으로 불량인지; (c) 시각적으로 양호/수락가능한지; 및 (d) 시각적으로 결함이 있는지를 표시한다. 시각적 결함과 관련하여, PW 맵은 각각의 다이(20)에 대하여 하나 이상의 특정한 타입의 결함, 예컨대 치수의 결함, 스크래치, 부서짐(chipping), 에지 비-균일성, 솔더 범프 동일 평면성(co-planarity) 에러, 및/또는 다른 타입의 에러가 식별되었는지 여부, 및 이러한 결함들이 선결정된 오차 허용 기준 안에 들어오는지 여부를 표시할 수 있다.
PW 맵의 전기적 테스팅 및 시각적 검사 결과에 기초하여, 컴포넌트 핸들러 또는 다이 정렬 시스템, 장치, 또는 모듈(114)은 픽앤플레이스(pick and place) 장치 또는 메커니즘을 이용하여 필름 프레임으로부터 다이(20)를 선택적으로 분리하는 것을 수반하는 다이 정렬 프로시저를 수행하는데, 여기에서 이러한 선택적 분리는 각각의 다이의 종래의 전기적 테스팅 및 시각적 검사 결과에 기초한다. 다이 정렬 프로시저와 관련하여, PW 맵은 픽앤플레이스 인코더 위치, 값, 또는 카운트를 저장하도록 갱신되는데, 이들은 통상적으로 기준 다이(21)에 대한 인코더 위치(예를 들어, 기준 다이(21)의 중심)에 상대적으로 참조된다. 이러한 인코더 위치는 다이 정렬 동작 도중에 고려되는 각각의 다이(20)의 실제 또는 물리적 공간 좌표, 즉, 실제/물리적 공간 포지션 또는 위치에 대응한다. 픽앤플레이스 장치는 이미지 캡쳐 디바이스(예를 들어, 카메라)를 가지는 고해상도 이미징 시스템을 포함하거나 이와 연관된다. 다이 정렬 장치(114)는 당업계의 통상적인 기술을 가진 자에 의하여 이해되는 방식으로 픽앤플레이스 동작도중에 다이싱된 웨이퍼(5)를 운반하는 필름 프레임 확장 테이블을 포함한다.
다이 정렬 도중에, 전기적으로 불량한 다이(20)는 필름 프레임(12)에 남도록 의도되어 이들이 후속 제품 또는 최종 제품 내에 통합되지 않도록 한다. 시각적 결함 사양에 상대적으로 파악할 때 전기적으로 양호하고 시각적으로도 수락가능한 다이(20)는 선택적으로 필름 프레임(12)으로부터 픽업되어 통상적으로 테이프 릴 어셈블리(120)인 특정 목적지로 전달되도록 의도됨으로써, 이들이 후속 제품 또는 최종 제품에서 사용될 수 있게 한다. 다양한 상황에서, 전기적으로는 양호하지만 하나 이상의 타입의 시각적 결함(예를 들어, 규정된 오차 허용 기준들을 벗어나는 결함)을 가질 수도 있는 다이(20)는 시각적 결함 타입에 기초하여 필름 프레임(12)으로부터 선택적으로 픽업되고 하나 이상의 다른 특정 목적지, 예컨대 빈(bin) 또는 시각적 거절 트레이(visual reject tray; 122)로 전달될 수 있는데, 그 이후에 이러한 다이(20)는 다시 평가되거나 재작업될 수 있다.
다이 정렬 장치(114)는, 특정 최종 다이 목적지를 전기적 테스팅 및 시각적 검사 결과에 대응하여 PW 맵 코드와 연관시키는, 선택가능하거나 프로그램적으로 확립된 정렬 코드의 세트에 따라서, 다이(20)를 테이프 및 릴 어셈블리(120) 또는 특정 거절 빈(reject bin) 또는 트레이(122)와 같은 특정한 최종 목적지에 따라 선택적으로 정렬한다. 이제부터 고려되는 가장 간단한 시나리오에서, 정렬의 단순화된 세트가 정의될 수 있는데, 이것은 표 1 에 나타나는 바와 같이, 전기적으로 양호하고 시각적으로 양호한 다이(20), 즉, "양호한 다이"만이 픽업되고 테이프 및 릴 어셈블리(120)("PT(pick 및 transfer)")로 전달되어야 한다는 것; 및 전기적으로 불량인 다이(20), 및 전기적으로 양호하지만 시각적으로 불량인 다이(20), 즉, "불량 다이"는 픽업되면 안되고("NP(no pick)"), 따라서 필름 프레임(12) 상에 남아야 한다는 것을 표시한다.
Figure pct00001
표 1: 대표적인 단순화 PW 맵 코드 - 정렬 코드표
미리선택된 기준들에 기초하여 필름 프레임(12) 위에 남게 되는 다이(20)는 "잔류(stay-behind)" 다이라고 지칭될 수 있다. 다이 정렬 도중의 필름 프레임(12)으로부터의 다이(20)의 선택적인 픽업(picking), 추출, 또는 분리의 결과로서, 다이싱된 웨이퍼(5)는 "뼈대만 남은(골격만 남은)" 외관을 가지게 되어 "골격 웨이퍼(skeleton wafer)"가 된다. 따라서, 다이싱된 웨이퍼(5)에 다이 정렬 동작이 수행되기 이전에는 다이싱된 웨이퍼(5)는 "뼈대만 남지 않고(non-골격만 남은)", 또는 "비-골격 웨이퍼"이다; 다이싱된 웨이퍼(5)에 다이 정렬 동작이 수행되는 동안에는, 다이싱된 웨이퍼(5)는 점점 더 많은 다이(20)가 분리됨에 따라 점차 뼈대만 남게 된다; 그리고 다이싱된 웨이퍼(5)에 다이 정렬 동작이 완료되거나 거의 완료되면, 필름 프레임(12)은 골격 웨이퍼를 가지게 된다.
도 2b 는 도 2a 의 다이싱된 웨이퍼(5)에 대응하는 대표적인 골격 웨이퍼(10)인데, 이로부터 다이(20)가 선택적으로 픽업(picking)된 바 있고, 표 1 의 단순화된 정렬 코드에 따라서, (a) 전기적으로 불량인, (b) 전기적으로 양호하지만 시각적으로 결함이 있는, 거절된, 수락불가능한, 또는 사용불가능한 다이인 다이(20)만이 골격 웨이퍼(10) 위에 잔류 다이로서 남게 된다. 도 2b 에서, (a) 전기적으로 결함있는 잔류 다이(24)의 존재는 어두운 영역으로 표시되고, (b) 전기적으로는 가능하지만 시각적으로 결함이 있고 골격 웨이퍼(10) 위에 남게 되는 잔류 다이(25)는 십자표시 영역으로 표시되며; 및 (c) 골격 웨이퍼(10)에 전기적으로 양호한 다이(26)가 없다는 것, 즉 정확하게 "비어 있는(empty)(26)" 골격 웨이퍼 다이 위치는 음영이 부족한 것으로 또는 블랭크 영역으로 표시된다.
이상적으로는, 다이 정렬이 완료된 이후에, (a) 전기적으로 양호한 모든 다이들이 다이싱된 웨이퍼(5)로부터 정확하게 분리되어 있을 것이고; (b) 골격 웨이퍼(10)에 남아 있는 모든 잔류 다이는 골격 웨이퍼(10)에 남아있게 될 것이다. 불행하게도, 여러 타입의 에러가 다이 정렬 도중에 발생할 수 있어서, 결과적으로 잔류 다이가 필름 프레임(12)으로부터 부주의하게 픽업될 수 있고; 및/또는 픽업되도록 지정된 양호한 다이가 필름 프레임(12)에 부주의하게 잔류할 수 있다. 이러한 다이 정렬 에러는 경제성에 있어서 매우 큰 악영향을 가져올 수 있다. 예를 들면, 잔류 다이가 패키징된 IC 또는 회로 보드에 통합된다면, 결과로서 얻어지는 제품은 하나 이상의 성능 요구 사항을 신뢰성있게 만족시키지 못할 수 있어서 후속 제품이 고장날 가능성이 생기게 된다. 이러한 스테이지에서, 경제적 손실은 불량인 잔류 다이의 제조 비용만이 아니고 결함있는 최종 생성물을 제조하는 누적된 비용이기도 하다. 이러한 최종 생성물을 테스팅, 리콜, 및 재작업하는 것은 결과적으로 수반되는 모든 관련자들에게 큰 손실이 된다. 그러므로 테이프 릴을 다음 작업을 위해 배포하기 이전에 다이 정렬 과정에서 에러를 검출하는 것이 중요하다.
다이 정렬 에러 타입 및 발생 기전
일반적으로, 다이 정렬 에러의 원인은 (A) 기준 다이 검출 및 재훈련 에러; (B) 종합적 다이 검출 실패; (C) 다이 에지 전환 에러(translation error); (D) 다른 전환 에러; 및(E) 아래에서 상세히 후술되는 바와 같은 다른 이유의 에러로 범주화될 수 있다.
(A) 기준 다이 검출 및 재훈련 에러
다이 정렬 동작을 정확하게 수행하기 위하여, 픽앤플레이스 장치는 우선 기준 구조 또는 기준 다이(21)를 정확하게 식별할 수 있어야 한다. 다시 도 2a 및 도 2b 를 참조하면, 기준 다이(21)는 (a) 웨이퍼 상의 모든 다른 다이(20)와, 그러므로 다이싱된 웨이퍼(5)의 위치 또는 좌표가 그를 기준으로 참조되거나 인덱싱될 수 있는 특유한 웨이퍼 위치에 대응한다; 그리고 (b) 다이 단위의 PW 맵 결과들은 다이 정렬 장치(114)가 다이(20)를 정렬 코드에 의하여 정의되는 의도된 목적지로 선택적으로 정렬할 수 있도록 참조되거나 인덱싱될 수 있다. 예를 들면, 표 1 의 단순화된 정렬 코드에 따르면, 기준 다이(21)의 위치를 식별하는 것은, 픽앤플레이스 장치가 (a) 다이싱된 웨이퍼(5) 위에서 양호한 다이 및 잔류 다이를 어떻게 참조할지, 그리고 따라서 (b) 다이 정렬 동작 도중에 다이싱된 웨이퍼(5)로부터 픽업될 다이(20)를 어떻게 식별할지에 관한 것이다.
많은 상황에서, 기준 다이(21)는 머신 비젼/이미지 처리 알고리즘을 이용하여 자동적으로 인식될 수 있는 별개의 패턴들의 세트를 가지는, 웨이퍼 상의 고유한 구조적 피쳐이거나 이를 포함한다. 예를 들면, 고유한 구조적 피쳐는 특정 다이 위의 별개의 패턴이거나, 웨이퍼의 외부 에지 위의 평평한 부분의 노치 또는 특정한 모서리일 수 있다. 알고리즘이 충분히 강건하다면, 기준 다이(21)의 자동적 식별은 성공일 가능성이 높고, 다이 정렬 동작이 정확하게 개시될 수 있다. 그러나, 픽앤플레이스 장치가 기준 다이(21)를 정확하게 위치결정하거나 인식할 수 없는 실례들이 존재한다. 이는 다음과 같은 하나 이상의 인자에 기인한 것일 수 있다:
(i) 웨이퍼 다이싱 이전에 필름 프레임(12)에 웨이퍼가 탑재될 때의 정확도 부족. 이러한 경우에서, 웨이퍼는 수직 및/또는 수평 방향으로 작거나 미세한 양만큼, 예를 들어, +/- 1 mm 만큼 이것의 의도되는 위치에서 다소 벗어나게 탑재된다. 결과적으로, 카메라는 기대된 위치에서 기준 다이(21)의 존재를 검출할 수 없을 수도 있고, 이러한 경우 픽앤플레이스 동작은 중단될 수 있다.
(ii) 필름의 신장(stretching). 앞에서 표시된 바와 같이, 다이싱된 웨이퍼(5)를 홀딩하는 필름(11)은 신장되어 필름 프레임(12) 위의 다이간 분리 거리를 증가시킴으로써(예를 들어, 원래 약 40 마이크론에서부터 약 70 - 100 마이크론까지), 픽앤플레이스 동작을 용이하게 한다. 네트 내에서의 각각의 다이(20)에 대한 위치 변위의 에러가 생기면 신장으로 인해 초래되는 다이간 분리 거리가 증가한다. 이러한 에러는 다이싱된 웨이퍼(5)가 다수의 다이 위치에 걸쳐서 인덱싱될 때에 가중될 것이다. 결과적으로, 필름 프레임(12) 위에서 필름(11)이 신장되면 기준 다이(21)가 카메라에 대하여 다소 위치를 벗어나서 인덱싱되게 하거나 인덱싱되도록 기여할 수 있고, 결과적으로 픽앤플레이스 장치가 기준 다이(21)의 존재를 검출할 수 없게 된다. 다시 말하건대, 픽앤플레이스 동작이 중단될 수 있다.
(iii) 이물질 입자가 기준 다이(21) 위에 존재하면 검출되는 중인 다이의 에지의 특성을 왜곡시키거나 변화시켜서 이미징 시스템이 기준 다이(21)의 존재를 검출할 수 없게 할 수 있고, 따라서 다이 검출을 위하여 사용되는 에지 검출 알고리즘(들)에 악영향을 준다.
위의 실례 중 임의의 것에서, 다이 정렬 동작은 기준 다이(21)가 검출될 수 없기 때문에 시작될 수 없을 것이다. 픽앤플레이스 장치가 기준 다이(21)를 식별하도록 가르치거나 재훈련하기 위하여 사용자 또는 운영자가 개입하는 것이 요구된다. 이러한 운영자 개입함에도 불구하고, 예를 들면 원래 의도된 기준 다이(21)에 인접한 다이(20)인 잘못된 기준 다이(21)가 선택될 수 있다. 잘못된 기준 다이(21)가 선택되면, 심각한 시스템적인 에러가 발생하게 되고, 이것이 결과적으로 다이 정렬 장치(114)가 다이싱된 웨이퍼(5) 위에서 잘못된 시작 포인트 또는 시작 다이 위치에서부터 다이(20)를 픽업하기 시작하게 할 것이다. 기대될 수 있는 바와 같이, 불량인 잔류 다이가 픽업되도록 예정된 양호한 다이 대신에 픽업될 수 있고, 결과적으로 필름 프레임(12) 위에 "NP" 또는 노-픽 다이로서 남아있도록 의도되는 불량인 잔류 다이가 테이프 릴로 이송되게 한다.
(B) 종합적 다이 검출 에러
기준 다이(21)가 식별되었으면, 다이 정렬 장치(114)는 확장 테이블을 순차적으로 변위시키거나 인덱싱하여 다이별로(즉, 기대된 다이간 분리 거리에 걸쳐) 및/또는 다음 최근접 다이별로(다이(20)가 존재하지 않는 하나 이상의 "빈" 격자 위치에 걸쳐서 네이게이션하거나 이동할 경우) 다이싱된 웨이퍼(5)를 이동시킴으로써, 다이싱된 웨이퍼(5) 상에 각각의 활성 영역 다이(20)를 이미징 시스템의 카메라 아래에 이상적으로 포지셔닝한다. 다이(20)가 남아 있을 것이 기대되는 각각의 다이싱된 웨이퍼 위치에서, 이미징 시스템은 해당 다이(20)의 가장자리, 에지, 또는 경계를 자동적으로 식별하려고 시도한다. 이미징 시스템이 다이 에지를 성공적으로 식별한다면, 이미징 시스템은 다이의 중심점을 결정할 수 있고, 카메라의 가시 범위(FOV)의 중심에 대한 임의의 다이 재포지셔닝이 발생될 수 있다. 다이 정렬 장치(114)는 카메라 아래의 다이(20)가 양호한 다이인지 잔류 다이인지를 PW 맵에 의하여 표시되는 다이의 위치에 따라서 후속하여 결정할 수 있고, 따라서 이러한 다이(20)가 선택적으로 픽업되거나 필름 프레임(12)에 남아있을 수 있게 된다. 결정된 다이 중심점에 기초하여, 다이 정렬 장치(114)는 이제 다이싱된 웨이퍼(5)를 다이간 분리 거리만큼 인접한 다이(20)가 남아 있는 것이 기대되는 등등의 위치로 변위시킬 수 있다.
이미징 시스템이 필름 프레임(12)에 존재하는(예를 들어, 다이(20)가 남아있지만 자동 에지 검출이 가능하지 않은 격자 위치에서) 다이(20)의 에지를 예를 들어 다이(20) 위에 이물질 입자가 있기 때문에 식별할 수 없으면, 다이 정렬 동작은 중단된다. 그러면 이미징 시스템의 카메라 아래에서의 다이 존재 및 다이 검출이 검증되도록, 다이싱된 웨이퍼(5)를 재포지셔닝 또는 재인덱싱하기 위하여 운영자 개입이 요구된다. 다이싱된 웨이퍼(5)의 이러한 운영자 재포지셔닝/재인덱싱은 결과적으로 잘못된 다이(20), 예를 들면 실제로 카메라 아래에 놓여야 하는 다이(20)에 가장 가까운 이웃이 카메라아래에 포지셔닝되게 할 수 있다. 결과적으로, 픽업 동작이 잘못된 다이 위치로부터 다시 시작되고 계속될 것이고, 이것이 해당 다이 위치로부터 계속하여 시스템적인 픽업 에러를 일으킬 것이다. 이러한 시스템적인 에러는 결과적으로 다이(20)가 잘못된 목적지(들)로 픽업되게하거나(예를 들어, 잔류 다이가 픽업되고 테이프로 전달되거나, 또는 양호한 다이가 거절 빈으로 픽업되거나), 및/또는 양호한 다이가 골격 웨이퍼(10) 위에 남게 되게 할 수 있다.
(C) 다이 에지 전환 에러
다이 정렬 동작 도중에, 확장 테이블은 각각의 순차적인 다이(20)를 이미징 시스템의 카메라로 연속적으로 제공하도록 인덱싱됨으로써, 선택적 픽앤플레이스 동작이 각각의 다이 위치에서 발생될 수 있게 한다. 위에서 표시된 바와 같이, 이미징 시스템은 다이 에지, 하나 이상의 타입의 다이내 구조 또는 피쳐, 예컨대 다이 에지의 광학적 특성을 에뮬레이션하는 시각적 또는 광학적 특성을 가질 수 있는 솔더 범프 또는 회로 라인의 컬럼/금속 피복(metallization)을 인식하기 위하여 머신 비젼/이미지 처리 알고리즘을 이용한다. 도 3 은, 각각의 다이(20)가 이미지 처리 알고리즘에 의하여 다이 에지라고 잘못 해석될 수 있는 다이내 피쳐(40), 예컨대 솔더 범프의 하나 이상의 컬럼을 포함하는, 다이(20)의 행의 대표적인 예시이다.
이미지 처리 알고리즘이 어느 세트의 다이내 피쳐(40)를 다이 에지라고 부정확하게 식별하면, 이미지 처리 알고리즘은 다이 중심의 위치를 부정확하게 식별할 것이고, 다음으로 기대된 다이 위치로의 후속한 확장 테이블 인덱싱이 그 안에 전환 에러를 포함할 것이다. 전체 다이 사이즈 및 다이내 피쳐 위치에 의존하면, 이러한 다이 에지 전환 에러는 다이의 전체 면적의 상당 부분을 차지할 수 있다(예를 들어, 다이의 중심의 위치에 대하여 약 0.3 mm). 더욱이, 전체 다이 행에 걸쳐서 다이 단위로 이동하거나 인덱싱함으로써, 이미징 시스템이 다이내 피쳐(40)를 다이 에지로서 부정확하게 그리고 예측불가능하게 계속하여 인식할 수 있기 때문에 이러한 다이 에지 전환 에러는 누적될 수 있다. 더욱이, 다이(20)가 놓여지는 필름(11)이 신장되면, 이것이 다이 에지 전환 에러에 누적되고 따라서 이를 더욱 심화시킬 수 있다.
도 3 에서 표시되는 바와 같이, 이러한 문제점은, 다이(20)의 어느 행 내에서 픽업되지 않는 다수 개의 연속 잔류 다이(20)가 존재할 경우에 일반적으로 발생한다. 이러한 경우에서, 픽앤플레이스 장치는 해당 잔류 다이(20)를 "스킵한다(skip)". 이러한 스킵 동작에서, 이미징 시스템은 행을 따라 각각의 다이(20)를 식별하기 위한 이미지 처리 알고리즘을 채용한다. 그러나, 위에 설명된 누적 인덱싱 에러 때문에, 픽앤플레이스 장치는 다이싱된 웨이퍼(5)를 잘못된 다이(20)의 위치로 인덱싱할 수 있고, 그러므로 잔류 다이는 부정확하게 테이프로 픽업된다.
(C) 다른 전환 에러
만일 현재의 격자 위치로부터 다수의 개재 격자 위치를 거쳐 타겟 격자 위치로 가는 네비게이션 또는 횡단이 요구된다면, 종래의 다이 정렬 장치(114)는 타겟 격자 위치에 도착할 때까지 현재의 격자 위치로부터 타겟 격자 위치로 다음 최근접 다이별로 네비게이션한다. 종래의 다이 정렬 장치(114)는 누적 인덱싱 또는 위치 전환 에러의 가능성을 줄이거나 최소화하기 위하여, 현재의 격자 위치로부터 타겟 격자 위치로의 네비게이션 경로에 따라서 다수의 다이(20)(예를 들어, 가능한 한 많은 다이(20))의 존재 및 위치를 검증하도록 이러한 타입의 네비게이션 기법을 이용하는데, 이것이 결과적으로 팍업 동작 도중에 다이 포지셔닝 에러를 발생시킬 수 있다. 비어 있는 격자 위치가 있으면 네비게이션 위치 검증을 위하여 이러한 격자 위치내의 다이 에지 또는 경계를 자동으로 검출하는 것이 불가능해지고, 따라서 다수의 비어 있는 격자 위치에 걸쳐서 횡단하는 것은 전환 에러가 누적될 가능성을 증가시킨다.
불행하게도, 종래의 다이 정렬 장치는 현재 격자 위치로부터 다수의 개재 격자 위치를 거쳐 직접적으로 타겟 격자 위치로 가는 신뢰가능한 고정확도 네비게이션을 할 수 없다. 추가적으로, 다음 최근접 다이 단위의 네비게이션 기법은 원치 않게 느리고, 쓰루풋에 불리하게 영향을 준다.
(E) 다이 정렬 에러에 기여하는 다른 요인들
다른 타입의 문제가 다이 정렬 에러를 일으킬 수 있다. 예를 들어, 다이 정렬을 위하여 사용되는 PW 맵은 별개의 호스트 시스템에 존재하는 호스트 PW 맵으로부터 생성되는 로컬 PW 맵이다. 어떤 상황들에서, 로컬 PW 맵에는 호스트 PW 맵에 비하여 오류가 발생될 수 있다.
현재의 다이 정렬 에러 검출 기법
양호한 다이(20)가 다이싱된 웨이퍼(5)로부터 정확하게 추출되었다는 것을 검증하기 위하여, 아래에서 상세히 후술되는 바와 같이 수동으로 또는 특유한 자동화된 프로시저를 이용하여 골격 웨이퍼 검사가 이루어질 수 있다.
수동 골격 웨이퍼 검사
다이 정렬 동작이 필름 프레임(12)에 탑재된 다이싱된 웨이퍼(10)의 전체 카세트에 대하여 완료되었으면, 운영자는 카세트로부터 골격 웨이퍼(10)를 취출한다. 운영자는 PW 맵에 대응하는 시각적 표현을 제공하는 프린트물을 추가적으로 획득한다(예를 들어, 백-엔드 제조 시스템으로부터). 이러한 프린트물은 골격 웨이퍼(10) 자체와 동일한 사이즈 또는 직경을 가지고, 골격 웨이퍼(10) 상의 각각의 원래의 다이 위치에 대하여 해당 위치에 있는 다이(20)가 골격 웨이퍼(10) 위에 남아있어야 하는지 여부를 시각적으로 표시한다.
그러면 운영자는 백라이트 상태에서 프린트물을 골격 웨이퍼(10) 위에 중첩시켜서 물리적 골격 웨이퍼(10)를 이러한 프린트물과 시각적으로 비교함으로써, 전기적으로 불량인 다이가 골격 웨이퍼(10)로부터 부정확하게 분리되었는지 여부를 수동으로 검증한다. 이러한 수동 검증에는 시간이 많이 걸리며 에러가 발생할 수 있어서 쓰루풋 및 수율 양자 모두에 대하여 불리한 영향을 준다. 단일 골격(10) 웨이퍼에 대한 운영자의 부분적인 검사에는 웨이퍼 사이즈, 다이 사이즈, 및 운영자의 수동 검사 전략에 의존하여 5 - 20 분 이상이 필요할 수 있다. 좀 더 자세하게 설명하면, 프린트물은 골격 웨이퍼(10)에 대한 완벽한 매칭이 아닐 수도 있고, 및/또는 골격 웨이퍼 다이(20)는 프린트물에 상대적으로 오정렬될 수 있다. 더욱이, 이러한 동작은 간단하고 수동 운영자 에러가 발생할 가능성은, 특히 웨이퍼의 직경이 점점 커지고 컴포넌트 다이 사이즈가 점점 더 작게 하는 기술적 진화의 관점에서는 중요할 수 있다. 예를 들면, 2 mm 제곱 이하의 다이(20)가 그 위에 제작되는 300 mm 웨이퍼는 수 천 개의 다이(20)를 가지게 된다.
더욱이, 수동 검사는 골격 웨이퍼(10)의 전체 카세트에 대하여 다이 정렬이 완료된 이후에만 실시된다. 결과적으로, 다수의 다이싱된 웨이퍼(5)에 영향을 주는 시스템적인 다이 픽업 에러가 발생했다면, 시스템적 다이 추출 에러가 하나의 다이싱된 웨이퍼(5)로부터 다른 다이싱된 웨이퍼(5)로 전파되는 것을 피하기 위한 예방적 개입이 가능하지 않다. 그러므로, 긴 시간, 웨이퍼 처리 리소스, 및 연관된 제조 비용이 낭비되어 왔다.
자동화된 골격 웨이퍼 검사
현재의 다른 상황에서, 다이 정렬 장치(114)가 웨이퍼의 PW 맵 및 정렬 코드에 기초하여 다이싱된 웨이퍼(5)로부터 다이(20)를 추출하는 것을 완료한 이후에 특정 타입의 자동화된 광학적 프로시저가 수행된다. 이러한 프로시저에서, 골격 웨이퍼 검사 시스템은 다이 정렬 동작 도중에 다이 정렬 장치(114)와 연관된 동일한 광학적 검사 시스템을 사용한다. 골격 웨이퍼 검사 시스템은 정렬 코드의 관점에서 PW 맵을 분석한다. 이러한 분석에 기초하여, 광학적 검사 시스템은 고려 대상인 골격 웨이퍼 존 내의 다이(20)가 골격 웨이퍼(10)로부터 적합하게 분리되었는지 여부를 결정하기 위하여, 상대방 골격 웨이퍼 존과 비교하기 위한 제한된 개수의 PW 맵 존을 결정한다. 임의의 주어진 PW 맵 존은 웨이퍼 상의 다이(20)의 어레이에 대응한다. PW 맵에 대응하는 정렬 코드는, 다이 어레이 내의 어떤 다이(20)가 골격 웨이퍼(10)로부터 추출되었어야 하는 양호한 다이이고, 어떤 것들이 골격 웨이퍼(10)에 남아있어야 하는 잔류 다이인지를 표시한다.
광학적 검사 시스템은 선결정된 기준들에 기초하여 상대방 골격 웨이퍼에 상대적으로 고려될 PW 맵 존 1, 2, 3, ..., Z, 예컨대 적어도 선결정된 퍼센티지의 노-픽(No-Pick) 또는 불량 다이, 또는 각각의 존 내에 존재할 최대 퍼센티지의 불량 다이를 가지는 존들을 식별한다. 예를 들면, 광학적 검사 시스템은 PW 맵 내의 데이터 및 정렬 코드의 세트에 기초하여, 골격 웨이퍼(10)에 존재할 불량 다이의 최대 개수를 가지는 PW 맵 존 1, 2, 3, ..., Z 의 세트를 결정한다. 이러한 Z PW 맵 존은 상대방 골격 웨이퍼 존과 비교되기 위하여 선택된다. 고려될 존들의 총 개수 Z, 및/또는 각각의 존 내의 다이들의 총 개수 D는 골격 웨이퍼의 각각의 배치(batch)에 선결정되거나 사용자에 의하여 선택가능하거나/대하여 프로그래밍될 수 있다.
도 4 는 필름 프레임(12) 위에 탑재된 골격 웨이퍼(10), 및 Z = 5 개의 대응하는 PW 맵 존과 비교하기 위한 Z = 5 개의 대표적인 골격 웨이퍼 존(18)을 예시한다. 각각의 존은 5 x 5 다이 어레이에 대응한다. 도 4 에 도시되는 골격 웨이퍼(10)는 다수 개의 잔류 다이(50), 및 다수 개의 비어 있는 다이 위치(52)를 포함한다; 즉, 도 4 에서 다이가 존재하는 것(50)은 어두운 음영으로 표시되고 도 4 에서 다이가 존재하지 않는 것(52)은 더 밝은 음영으로 표시된다.
골격 웨이퍼 검사 시스템은 앞서 언급된 기준 다이(21)에 상대적으로 고려하여 각각의 골격 웨이퍼 존을 인덱싱한다. 좀 더 자세하게 설명하면, Z = 5 개의 골격 웨이퍼 존(18) 내에 남아 있는 잔류 다이(50)가 실제로 그들의 각각의 골격 웨이퍼 위치에 남아있는지 여부, 및 골격 웨이퍼(10) 상의 위치(52)가 상대방 Z = 5 개의 PW 맵 존 내의 이러한 다이 위치에 따라서 실제로 픽업되었어야 하는 다이에 대응하는지 여부를 결정하기 위하여, 광학적 검사 시스템은, 기대된 다이 위치마다 또는 최근접 다이 위치마다 기준 다이(21)의 위치에 상대적으로 골격 웨이퍼(10)가 인덱싱되어야 하는 위치들을 결정한다.
구체적으로 설명하면, 광학적 검사 시스템은 (a) 고려 대상인 제 1 PW 맵 존을 선택하고; 및 (b) x 축 및/또는 y 축에 나란한 기대된 다이싱된 웨이퍼 다이간 분리 거리에 따라서, 골격 웨이퍼 기준 다이 위치에 기초하여 골격 웨이퍼(10)를 변위시킴으로써 제 1 PW 맵 존에 대응하는 제 1 골격 웨이퍼 존(18)을 이미지 캡쳐 디바이스의 가시 범위 내로 포지셔닝한다. 그러면 광학적 검사 시스템은 (c) 제 1 골격 웨이퍼 존(18) 내의 제 1 기대된 다이 위치를 이미지 캡쳐 디바이스 아래에 포지셔닝하고, (d) 잔류 다이(50)가 이러한 제 1 기대된 다이 위치 내에 존재하는지 여부, 또는 제 1 기대된 다이 위치가 비어 있는지(52) 여부를 결정하려고 시도한다. 그러면 광학적 검사 시스템은 (e) 정렬 코드에 따라서, PW 맵이 다이(20)가 제 1 기대된 다이 위치에 남아 있어야하거나 거기에 없어야 한다는 것을 표시하는지 여부를 결정하고; (f) 다이 정렬 에러가 발생되는 경우(예를 들어, 불량인 다이가 우연히 제 1 기대된 다이 위치에서 픽업되었거나, 다이(20)가 부정확하게 제 1 기대된 다이 위치에 남아 있는 경우), 제 1 다이 위치에 대응하는 다이 정렬 에러 표시자를 생성한다. 이에 후속하여, 광학적 검사 시스템은 (g) 제 1 골격 웨이퍼 존(18) 내의 다음 인접한 기대된 다이 위치로 진행하여 이러한 다이 위치에 다이가 존재하는지 또는 없는지, 그리고 제 1 골격 웨이퍼 존(18) 내의 각각의 다이 위치에 대하여 임의의 다이 정렬 에러가 발생하였는지를 차례대로 결정한다.
제 1 골격 웨이퍼 존(18) 내의 각각의 다이 위치의 이러한 검사에 후속하여, 광학적 검사 시스템은 (h) 골격 웨이퍼(10)를 기대된 다이싱된 웨이퍼 다이간 분리 거리에 기초하여 제 2 골격 웨이퍼 존(18)으로 변위하고, 제 2 골격 웨이퍼 존(18) 내의 각각의 다이 위치에 대한 다이 위치 광학적 검사 및 다이 정렬 에러 결정에 의하여 앞선 포지셔닝을 반복한다. 이러한 프로시저는 고려 대상인 Z 개의 골격 웨이퍼 존(18)이 상대방 Z PW 존에 대하여 검사되기까지 계속된다. 그러면 골격 웨이퍼(10)는 다이 정렬 장치(114)로부터 언로딩되고, 다이 정렬 동작 도중에 선택적 다이 픽업을 위하여 다음 다이싱된 웨이퍼(5)가 고려될 수 있으며, 그 이후에 위의 자동화된 골격 웨이퍼 검사 프로시저가 수행된다.
불행하게도, 앞선 종래의 자동화된 골격 웨이퍼 검사 프로시저는 여러 단점들을 가진다. 첫째로, 종래의 골격 웨이퍼 검사는 다이 정렬 동작에서 사용되는 동일한 기준 다이(21)를 사용하는데, 이것은 골격 웨이퍼 검사 시스템이 위에서 설명된 바와 동일한 방식으로 시스템적인 기준 다이 위치 에러를 겪을 수 있다는 것을 의미한다. 둘째로, 종래의 자동화된 골격 웨이퍼 검사의 정확도는 고려되는 웨이퍼 존의 개수에 의존한다. 검사되는 웨이퍼 존들의 개수가 많아질 수록, 잘못된 다이(20)가 픽업되었는지 여부에 대한 평가가 더 견실해지고 더 정확해진다. 이상적인 상황에서는, 전체 골격 웨이퍼(10)에 걸친 각각의 인접한 골격 웨이퍼 존(18)이 자신의 상대방 PW 맵 존에 비하여 광학적으로 검사되어서, PW 맵 및 정렬 코드에 의하여 식별되며 픽업되도록 의도되었던 모든 다이(20)가 골격 웨이퍼(10)로부터 정확하게 추출되었는지, 그리고 PW 맵 및 정렬 코드에 의하여 식별된 모든 불량인 다이가 골격 웨이퍼(10)에 남아 있는지 여부를 검증해야 한다. 불행하게도, 인접하게 정의된 PW 맵 존에 상대적인 모든 인접한 골격 웨이퍼 존(18)에 대한 검사는 웨이퍼 사이즈 및 다이 사이즈에 의존하여 골격 웨이퍼(10) 당 예를 들어 10 - 20 분 사이의 오랜 시간이 걸리는데, 이것이 제조 프로세스 쓰루풋에 불리하게 영향을 미친다. 결과적으로, 쓰루풋을 향상시키기 위하여, 제한된 개수의 존들(예를 들어, Z = 5 개의 다이 존)만이 자동화된 골격 웨이퍼 샘플링 알고리즘과 관련하여 고려된다. 불행하게도, 모든 골격 웨이퍼 존(18)이 아니라 더 적은 양을 그들의 상대방 PW 맵 존에 상대적으로 검사한다는 것은, 다이 정렬 에러가 검출되지 않고 남을 수 있다는 것을 의미한다. 셋째로, 웨이퍼 존에 기초하는 종래의 골격 웨이퍼 검사는 많은 시간을 요구하는데, 이는 이러한 검사가 각각의 선택된 존 내의 각각의 모든 다이의 이미지를 개별적으로 캡쳐하기 때문이다. 수 천 개가 아니라면 수 백 개의 다이(20)가 각각의 존에 존재하기 때문에, 더 많은 존들이 선택될수록 골격 웨이퍼 검사를 위해서 더 많은 시간이 요구된다. 마지막으로, 임의의 주어진 골격 웨이퍼 존(18)을 그리고 그 안에 개개의 다이 위치를 이미지 캡쳐 디바이스 아래에 정확하게 포지셔닝하는 것은 많은 개수의 다이들이 골격 웨이퍼(10)에 없을 가능성이 있기 때문에 어렵다. 결과적으로, 다이 에지를 검출하는 것이 아니라 기대된 다이간 분리 거리에 기초하여 골격 웨이퍼(10)를 인덱싱한다면, 결과적으로 골격 웨이퍼 포지셔닝 부정확성 또는 네비게이션의 곤란성을 초래할 수 있고, 이것은 흔히 부정확한 골격 웨이퍼 검사 결과를 초래한다.
다이 정렬 동작 도중에 다이싱된 웨이퍼(5)로부터 다이(20)를 선택적으로 분리하는 과정에서 다이 정렬 에러가 발생되었는지 여부를 결정하기 위하여 골격 웨이퍼(10)를 검사하는, 매우 정확하고 쓰루풋에 있어서 효과적인 자동화된 시스템 및 방법이 요구된다.
위에서 충실하게 설명된 바와 같이, 수동 골격 웨이퍼 검사 작업은 속도가 느리고 에러가 생길 수 있다. 종래의 자동화된 기법은 다이 단위/ 다이-위치 단위로 골격 웨이퍼(10) 상의 제한된 개수의 다이 어레이 또는 존(18) 내에서 개개의 다이(20)의 존재 또는 부재를 점검하기 위하여, 고해상도 카메라를 사용하여 부분적인 골격 웨이퍼 검사를 사용한 부분적인 골격 웨이퍼 검사를 수행하기 위한, 고해상도 카메라의 사용을 수반한다. 종래의 자동화된 기법은 앞에서 설명된 다양한 타입의 에러에 노출된다. 추가적으로, 성능 100% 의 골격 웨이퍼 검사를 수행하는 것과 비교하여, 종래의 자동화된 접근법은 긴 시간 또는 아주 긴 시간을 요구하는데, 이는 골격 웨이퍼(10)의 활성 다이 영역 위의 격자 위치에서의 각각의 다이(20)의 부재 또는 존재를 검증하기 위해서는 각각의 다이 위치의 고해상도 이미지가 캡쳐되어야 하기 때문이다. 이러한 이유로, 비록 모든 골격 웨이퍼(10)에 실시되는 다이 정렬 동작 이후에 100% 의 골격 웨이퍼 검사를 수행하기 위해서 종래의 자동화된 골격 웨이퍼 검사 기법을 사용하는 것이 매우 바람직하기는 하지만, 이는 불가능하거나 실현가능하지 않다.
본 개시물에 따르는 실시예의 목적은 종래의 골격 웨이퍼 검사 시스템 및 기법의 모든 단점의 모두를 극복하는 것이 불가능하다고 해도 이들 중 대부분을 극복하는 것이다. 본 명세서에서 설명되는 실시예는 현재의 골격 웨이퍼 검사 기법보다 이러한 검사를 훨씬 더 강건하고 매우 효율적이며 상당히 더 빠르게 수행하는, 그리고 기술적으로 간단하고 저비용이며 거의 모든 다이 정렬 장치(114)에서 구현하기가 쉬운 골격 웨이퍼 검사를 위한 프로세스를 제공함으로써, 100% 골격 웨이퍼 검사가 다이 정렬 이후에 인간 개입 또는 다른 것에 의하여 유발되는 시스템적인 에러 또는 다른 에러가 없거나 거의 없이 각각의 골격 웨이퍼(10)에 수행될 수 있게 한다.
본 개시물의 특정 실시예들은 다음의 특정한 목적 중 하나 이상에 직결된다:
(a) 종래의 테스트, 검사, 및 다이 정렬 프로시저 도중에 골격 웨이퍼 검사에 앞서서 사용되는 동일한 기준 다이에 의존하거나 이를 사용함이 없이 골격 웨이퍼 검사를 가능하게 하거나 수행하는 것;
(b) 골격 웨이퍼 검사 이전에, 검사 또는 다이 정렬 프로세스를 위하여 사용되는 이미지 캡쳐 디바이스 보다 상대적으로 더 낮은 해상도 및 상대적으로 더 큰 FOV를 가지는 이미지 캡쳐 디바이스 또는 카메라를 이용하여, 100% 골격 웨이퍼 검사를 자동적으로 수행하는 것;
(c) 골격 웨이퍼를 다음을 이용하여 검사하는 것:
(i) 앞서 언급된 더 낮은 해상도와 더 큰 FOV의 이미지 캡쳐 디바이스를 가지고 골격 웨이퍼의 분할 이미지 세트를 캡쳐하는 것;
(ii) 분할 이미지들을 서로 디지털적으로 "이어붙임(stitching)"함으로써 합성 이미지를 생성하는 것;
(iii) 합성 이미지 내의 기준 원점 및/또는 제 1/시작 다이 위치/위치를 식별하는 것; 및
(iii) 개개의 활성 영역 다이 위치에 대응하는 합성 이미지 내의 정보 콘텐츠를 골격 웨이퍼의 PW 맵 내의 정보 콘텐츠와 상관시켜서 다이 픽업 에러가 정렬 동작 도중에 발생했는지 여부(예를 들어, 잔류 다이 중 다이싱된 웨이퍼로부터 잘못 분리된 것이 있는지 여부)를 신속하고 정확하게 결정하는 것;
(d) 다이싱된 웨이퍼에 대응하는 골격 웨이퍼 검사에 앞서서 다이싱된 웨이퍼의 합성 이미지를 생성하고 이러한 다이싱된 웨이퍼 합성 이미지를 픽앤플레이스 동작을 위한 보조도구 또는 가이드로 사용하는 것; 및
(e) 구조적으로 간단하고 낮은 비용의 적은 개수의 소자 또는 디바이스를 포함시키고 이를 통하여 나란한(in-line) 또는 통일된 다이 정렬/골격 웨이퍼 검사 시스템 또는 장치를 구현하도록 종래의 다이 정렬 장치를 적응시키는 것 - 이러한 시스템 또는 장치는 다이 정렬 동작을 다이싱된 웨이퍼(5) 위에 수행하여 그로부터 골격 웨이퍼(10)를 생성하고 그 직후에 대응하는 골격 웨이퍼 합성 이미지에 기초하여 이러한 골격 웨이퍼(10)를 자동적으로 검사할 수 있다.
본 개시물에 따르는 실시예들에 대한 추가적 목적은 다음을 포함할 수 있다:
(f) 다이싱된 웨이퍼 합성 이미지를 다이 정렬 장치/픽앤플레이스 장치 네비게이션 가이드로서 사용하여 픽업되지 않은 다이싱된 웨이퍼(5) 또는 골격 웨이퍼(10) 상의 하나 이상의 타겟 다이 위치로 직접적으로 네비게이션하는 것; 및
(g) 다이 정렬 장치가 올바른 기준 다이(21)를 검출하였는지 여부를 자동적으로 검증하는 것. 픽업되지 않은 다이싱된 웨이퍼(5) 상의 올바른 기준 다이(21)를 다이 정렬 장치가 인식하는 것을 검증하게 되면, 다이싱된 웨이퍼(5) 상의 다이 픽업 동작이 개시될 수 있다. 골격 웨이퍼(10) 상의 올바른 기준 다이(21)를 다이 정렬 장치가 인식하는 것을 검증하게 되면, 골격 웨이퍼 재파퓰레이션 동작이 수행될 수 있고, 그 도중에 이전에 골격 웨이퍼(10)로부터 픽업된 다이(20)가 높은 위치 정확도를 가지고, 그 위의 그들의 활성 영역 격자 위치에 따라서 필름 프레임(12)으로 복귀된다.
본 개시물의 일 양태에 따르면, 다이싱된 컴포넌트를 가지고 있는 적어도 하나의 필름 프레임에 대응하는 적어도 하나의 합성 이미지를 생성하는 자동화된 방법은: 다이싱된 컴포넌트들이 제조된 컴포넌트들이 안에 놓이는 활성 영역 격자 위치 세트를 포함하는 복수 개의 격자 위치에 따라서 안에 배치되는 필름 프레임을 제공하는 단계; 상기 필름 프레임의 분할 이미지의 세트를 캡쳐하는 단계로서, 각각의 분할 이미지는 상기 필름 프레임에 의하여 커버되는 공간 영역의 선결정된 부분에 대응하고 적어도 활성 영역 격자 위치들의 서브세트를 포함하는, 분할 이미지 세트 캡쳐 단계; 상기 분할 이미지 세트로부터 상기 필름 프레임에 대응하는 합성 이미지를 생성하는 단계로서, 상기 합성 이미지는 (a) 컴포넌트들이 안에 놓여질 수 있는 각각의 활성 영역 격자 위치 및 (b) 각각의 활성 영역 격자 위치에 있어서의 컴포넌트 존재 또는 컴포넌트 부재를 표시하는 이미지 데이터를 포함하는, 합성 이미지 생성 단계; 및 상기 합성 이미지 내에서 기준 원점 및 제 1 활성 영역 격자 위치의 위치를 결정하기 위하여 이미지 처리 기법을 이용하여 상기 합성 이미지를 처리하는 단계로서, 상기 기준 원점은 (a) 상기 필름 프레임 상의 상대방(counterpart) 선결정된 지점 또는 선결정된 활성 영역 격자 위치 및 (b) 제조된 컴포넌트들에 대응하는 프로세스 맵 내의 선결정된 활성 영역 격자 위치 각각을 나타내는, 상기 합성 이미지 내의 선결정된 지점 또는 선결정된 활성 영역 격자 위치이거나 이를 포함할 수 있고, 상기 프로세스 맵은, 각각의 활성 영역 격자 위치에 대하여, 해당 위치에 놓여 있는 컴포넌트가 수락가능한지 또는 거절되는지 여부를 표시하는 각각의 활성 영역 격자 위치에 대응하는 정보 콘텐츠를 저장하는 데이터 구조체이거나 이를 포함하는, 합성 이미지 처리 단계를 포함한다.
필름 프레임 제공 단계는, (a) (예를 들어, 필름 프레임으로부터 컴포넌트들을 분리시키기 이전에 필름 프레임의 합성 이미지를 생성하기 위하여) 컴포넌트들을 상기 필름 프레임으로부터 선택적으로 분리하도록 지시되는 컴포넌트 정렬 동작 세트를 수행하기 이전에 상기 필름 프레임을 제공하는 단계, 및 (b)(예를 들어, 필름 프레임으로부터 컴포넌트를 분리한 이후에 필름 프레임의 분할 이미지를 생성하기 위하여) 상기 컴포넌트 정렬 동작 세트를 수행한 이후에 상기 필름 프레임을 제공하는 단계 중 적어도 하나를 포함한다.
상기 분할 이미지 세트 캡쳐 단계는, 조명을 (a) 제 1 세트의 조명 파라미터에 따라서 상기 필름 프레임의 상단면, 및 (b) 제 2 세트의 조명 파라미터에 따라서 제 1 필름 프레임의 하단면 중 적어도 하나를 향하게 하는 단계를 포함한다. 상기 제 1 세트의 조명 파라미터 및 상기 제 2 세트의 조명 파라미터는, 격자 위치에서의 컴포넌트 존재, 격자 위치에서의 컴포넌트 부재, 및 각각의 격자 위치를 정의하는 격자선을 구별하기 위한 신뢰가능한 이미지 처리를 용이하게 한다. 또한, 상기 분할 이미지 세트 캡쳐 단계는, 개개의 컴포넌트들을 그 위의 마이크론 또는 마이크론 스케일 이하의 결함에 대하여 검사하기 위하여 사용되는 이미지 캡쳐 디바이스의 해상도 및 가시 범위(field of view; FOV)보다 더 작은 해상도 및 더 큰 FOV(즉, 수 배 이상)를 각각 가지는 이미지 캡쳐 디바이스를 사용하여 각각의 분할 이미지를 캡쳐하는 단계를 포함한다. 상기 분할 이미지 세트는 상기 필름 프레임의 전면적의 선결정된 부분에 대응하는 복수 개의 이미지를 포함할 수 있고, 상기 합성 이미지 생성 단계는, 상기 분할 이미지 세트 내의 개개의 분할 이미지들을 디지털적으로 서로 이어붙이는 단계를 포함한다. 상기 이어붙이는 단계는, (a) 동일한 컴포넌트들의 컴포넌트 에지 및/또는 컴포넌트 피쳐(feature)에 대응하는 경계들의 공통 세트에 나란하게 중첩하고, 및/또는 (b) 상기 분할 이미지 세트의 캡쳐 도중에 상기 필름 프레임의 상대적인 물리적 공간 좌표를 표시하는 인코더 값에 기초하여 서로 직접적으로 인접하는 개개의 분할 이미지들을 정렬함으로써, 상기 필름 프레임의 인접하는 영역에 대응하는 개개의 분할 이미지의 적어도 일부를 연결하는 단계를 수반할 수 있다. 합성 이미지는, 예를 들면 전체 웨이퍼의 이미지일 수 있다.
레시피는 합성 이미지 생성 단계 이전에 액세스될 수 있고, 이러한 레시피는: (a) 복수 개의 격자 위치를 정의하는 다수 개의 수평 격자선 및 다수 개의 수직 격자선을 포함하는 격자 정보; (b) 컴포넌트 사이즈 및 웨이퍼 사이즈에 상대적인 이미지 캡쳐 디바이스 해상도 및 이미지 캡쳐 디바이스 가시 범위(FOV)를 포함하는 이미지 캡쳐 디바이스 파라미터; (c) 상기 분할 이미지 세트의 캡쳐 도중에 상기 필름 프레임에 입사하는 조명의 특성을 제어하기 위한 적어도 하나의 조명 파라미터 세트; (d) 캡쳐될 다수 개의 분할 이미지; (e) 상기 분할 이미지 세트 내의 개개의 분할 이미지들 사이의 중첩의 정도; (f) 복수 개의 격자 위치에 상대적인 기준 원점의 위치를 표시하거나 정의하는 기준 원점 파라미터 세트; (g) 상기 활성 영역 격자 위치 세트 안에서 제 1 컴포넌트의 위치를 식별하는 제 1 활성 영역 격자 위치; 및 (h) 다이 정렬 장치에 의하여 검출된 기준 다이의 위치를 검증하는 것을 가능하게 하는 파라미터 세트 중 적어도 일부를 포함한다.
상기 기준 원점은, 상기 컴포넌트 정렬 동작 세트를 수행하기 위하여 이용되는 상기 필름 프레임 상의 기준 다이의 위치와 상이하다. 상기 합성 이미지 처리 단계는, 상기 필름 프레임 상의 컴포넌트들 사이의 복수 개의 다이싱 홈들(dicing grooves) 중 적어도 일부에 대응하는, 복수 개의 격자선들 중 적어도 일부를 상기 합성 이미지 내에서 인식하는 단계; 상기 복수 개의 격자선들 중 인접한 평행 격자선 및 인접한 수직 격자선에 의하여 경계지어지는 상기 합성 이미지 내의 픽셀 영역에 기초하여, 복수 개의 격자 위치를 정의하는 단계; 및 상기 기준 원점 및 상기 기준 원점과 상기 제 1 활성 영역 격자 위치 사이의 선결정된 공간적 관련성을 사용하여, 상기 복수 개의 격자 위치 안에서 상기 활성 영역 격자 위치를 결정하는 단계를 포함한다.
상기 분할 이미지 처리 단계는 더 나아가, 필름 프레임 상의 상대방 활성 영역 격자 위치에서의 컴포넌트 존재 또는 컴포넌트 부재를 결정하기 위하여 각각의 활성 영역 격자 위치에서 상기 합성 이미지 내의 픽셀 데이터를 분석하는 단계; 및 예컨대 골격 웨이퍼 검사를 위해서, 상기 활성 영역 격자 위치 세트 내의 각각의 활성 영역 격자 위치에 대하여, 상기 합성 이미지 내의 정보 콘텐츠를 상기 프로세스 맵 내의 정보 콘텐츠와 상관시키는 단계를 포함할 수 있다. 상기 정보 콘텐츠를 상관시키는 단계는, 상기 합성 이미지 내의 각각의 활성 영역 격자 위치에 대응하는 픽셀 값을 상기 활성 영역 격자 위치에 대응하는 프로세스 맵 내의 디지털 코드와 상관시키는 단계를 포함한다. 이러한 프로세스는, (a) 하나 이상의 컴포넌트가 컴포넌트 정렬 동작 도중에 상기 필름 프레임으로부터 부정확하게 분리되었는지 여부 및/또는 (b) 하나 이상의 컴포넌트가 컴포넌트 정렬 동작 이후에 상기 필름 프레임 상에 부정확하게 놓여 있는지 여부를 자동으로 결정하는 단계를 포함할 수 있다.
필름 프레임에 상기 컴포넌트 정렬 동작 세트가 수행되기 이전에, 상기 필름 프레임에 대해 생성된 합성 이미지는, (a) 동일한 필름 프레임 또는 상이한 필름 프레임에 상기 컴포넌트 정렬 동작 세트를 수행하는 도중 또는 그 이후의, 픽앤플레이스 장치에 상대적인 타겟 활성 영역 격자 위치; (b) 동일한 필름 프레임 또는 상이한 필름 프레임에 상기 컴포넌트 정렬 동작 세트를 수행하는 도중의, 상기 픽앤플레이스 장치에 상대적인 각각의 활성 영역 격자 위치; 및 (c) 상기 컴포넌트 정렬 동작 세트의 결과로서 컴포넌트들을 동일하거나 상이한 필름 프레임으로부터 분리한 필름 프레임 재파퓰레이션(repopulation) 동작 세트 도중의, 상기 픽앤플레이스 장치에 상대적인, 복수 개의 격자 위치 내의 적어도 일부의 활성 영역 격자 위치 중 적어도 하나를 포지셔닝하기 위한 픽앤플레이스 동작 세트 도중에 네비게이션을 위한 보조도구 또는 가이드로서 사용될 수 있다.
상기 필름 프레임은 다이싱된 웨이퍼의 배치(batch) 내의 제 1 다이싱된 웨이퍼를 가지고 있는 제 1 필름 프레임일 수 있고, 상기 필름 프레임의 합성 이미지는 제 1 다이싱된 웨이퍼의 합성 이미지를 포함하며, 상기 합성 이미지를 네비게이션을 위한 보조도구 또는 가이드로서 사용하는 단계는, 상기 제 1 다이싱된 웨이퍼의 합성 이미지를 상기 배치 내의 각각의 다이싱된 웨이퍼에 대한 네비게이션 보조도구 또는 가이드로서 사용될 수 있는 배치 네비게이션 합성 이미지로서 저장하는 단계; 상기 배치 내의 제 2 다이싱된 웨이퍼를 가지고 있는 제 2 필름 프레임을 선택하는 단계; 상기 제 2 다이싱된 웨이퍼의 합성 이미지를 생성하는 단계; 및 이미지 레지스트레이션(image registration) 기법을 이용하여 상기 배치 네비게이션 합성 이미지와 상기 제 2 다이싱된 웨이퍼의 합성 이미지 사이의 회전 오프셋을 결정하고 정정하는 단계를 포함한다.
이러한 프로세서는, 상기 제 2 다이싱된 웨이퍼 위의 현재 다이 위치 및 상기 제 2 다이싱된 웨이퍼의 합성 이미지 내의 상대방(counterpart) 현재 다이 위치를 식별하는 단계; 상기 제 2 다이싱된 웨이퍼 위의 타겟 다이 위치 및 상기 배치 네비게이션 합성 이미지 내의 상대방 타겟 다이 위치를 식별하는 단계; 배치 네비게이션 이미지 및 이미지 공간-물리적 공간 변환 인자를 사용하여, 상기 현재 다이 위치에 대응하는 상대적 인코더 위치 및 상기 타겟 다이 위치에 대응하는 상대적 인코더 위치를 계산하는 단계; 각각의 계산된 상대적 인코더 위치에 기초하여 갱신된 인코더 위치를 생성하는 단계; 및 상기 갱신된 인코더 위치를 사용하여, 상기 현재 다이 위치로부터 상기 타겟 다이 위치의 경계 세트로 또는 그 안으로 상기 픽앤플레이스 장치를 직접적으로 네비게이션하는 단계를 포함할 수 있다.
이러한 프로세스는 레시피로부터 보조 기준 다이에 대응하는 상대적 인코더 위치 오프셋을 취출하는 것; 후보 기준 다이 위치 또는 후보 기준 원점으로부터 상기 보조 기준 다이의 기대 위치로 다이 정렬 장치를 직접적으로 네비게이션하는 것; 상기 보조 기준 다이가 상기 보조 기준 다이의 기대 위치에 존재하는지 여부를 자동으로 결정하는 것; 및 상기 보조 기준 다이가 상기 보조 기준 다이의 기대 위치에 존재하는지 여부에 기초하여, 상기 후보 기준 다이가 올바른 기준 다이인지 여부를 검증하는 것을 이용하여, 상기 다이 정렬 장치에 의하여, 상기 제 2 다이싱된 웨이퍼 위에서의 상기 올바른 기준 다이의 검출을 검증하는 단계를 포함할 수 있다.
이러한 프로세스는, 상기 제 2 다이싱된 웨이퍼로부터 다이를 선택적으로 분리하여 골격 웨이퍼(skeleton wafer)를 생성하는 단계; 상기 골격 웨이퍼의 합성 이미지를 생성하는 단계; 및 이미지 레지스트레이션 기법을 이용하여 상기 배치 네비게이션 합성 이미지와 상기 골격 웨이퍼의 합성 이미지 사이의 회전 오프셋을 결정하고 정정하는 단계를 포함할 수 있다.
이러한 프로세스는, 레시피로부터 보조 기준 다이에 대응하는 상대적 인코더 위치 오프셋을 취출하는 단계; 상기 골격 웨이퍼 상의 후보 기준 다이 위치 또는 후보 기준 원점으로부터 상기 보조 기준 다이의 기대 위치로 상기 픽앤플레이스 장치를 직접적으로 네비게이션하는 단계; 상기 보조 기준 다이가 상기 보조 기준 다이의 기대 위치에 존재하는지 여부를 자동으로 결정하는 단계; 상기 보조 기준 다이가 상기 보조 기준 다이의 기대 위치에 존재하는지 여부에 기초하여, 상기 후보 기준 다이가 올바른 기준 다이인지 여부를 검증하는 단계; 및 필름 프레임 재파퓰레이션 동작 세트를 상기 후보 기준 다이가 올바른 기준 다이인지 여부의 검증에 기초하여 개시하는 단계로서, 상기 필름 프레임 재파퓰레이션 동작 세트는 상기 제 2 다이싱된 웨이퍼로부터 분리된 다이를 상기 제 2 필름 프레임으로 복귀시켜서 대체하는(substitute) 제 2 다이싱된 웨이퍼를 생성하는 것을 포함하고, 상기 골격 웨이퍼 합성 이미지 및 상기 배치 네비게이션 합성 이미지 중 하나는 상기 필름 프레임 재파퓰레이션 동작 세트 도중에 상기 제 2 필름 프레임 상의 상이한 다이 위치로의 네비게이션을 위한 보조도구 또는 가이드로서 사용되는, 단계를 포함할 수 있다.
상기 합성 이미지 생성 단계는 병렬 컴퓨팅 프로세스를 이용하여 상기 컴포넌트 정렬 동작 세트의 수행과 병렬적으로 발생할 수 있다.
본 개시물의 일 양태에 따르면, 복수 개의 격자 위치들 중 활성 격자 영역 내의 다이싱된 컴포넌트를 가지고 있는 적어도 하나의 필름 프레임에 대응하는 적어도 하나의 합성 이미지를 생성하기 위한 시스템은: 처리 유닛; 상기 필름 프레임을 가지고 있으며 안전하게 보유하도록 구성되는 확장 테이블 또는 웨이퍼 테이블; 상기 필름 프레임이 확장 테이블 또는 웨이퍼 테이블에 의하여 운반되는 동안에 조명을 상기 필름 프레임을 향하게 하도록 구성되는 광원(lighting source) 세트; 이미지 캡쳐 디바이스; 및 실행될 경우 상기 처리 유닛이 전술된 프로세스의 적어도 일부를 수행하게 하는 적어도 하나의 컴퓨터 명령 세트를 저장하는 메모리를 포함한다.
상기 처리 유닛은 상기 필름 프레임에 컴포넌트 정렬 동작 세트를 수행하도록 구성되는 컴포넌트 정렬 장치에 커플링되고, 상기 컴포넌트 정렬 동작 세트는 프로세스 맵 정보 콘텐츠에 기초하여 컴포넌트들을 상기 필름 프레임으로부터 선택적으로 분리시키도록 지시된다. 상기 시스템은 (a) 컴포넌트 정렬 동작 세트를 수행하도록 구성되는 컴포넌트 정렬 장치와 나란히(in-line) 통합될 수도 있고, 또는 (b) 상기 컴포넌트 정렬 장치와는 별개일 수 있다.
상기 광원 세트는, (a) 분할 이미지 세트의 캡쳐 도중에 제 1 세트의 조명 파라미터에 따라서 조명을 상기 필름 프레임의 상단면을 향하게 하도록 구성되는 제 1 광원 세트, 및 (b) 상기 분할 이미지 세트의 캡쳐 도중에 제 2 세트의 조명 파라미터에 따라서 조명을 제 1 필름 프레임의 하단면을 향하게 하도록 구성되는 제 2 광원 세트 중 적어도 하나를 포함한다. 상기 이미지 캡쳐 디바이스는, 개개의 컴포넌트들을 그 위의 마이크론 또는 마이크론 스케일 이하의 결함에 대하여 검사하기 위하여 사용되는 이미지 캡쳐 디바이스의 해상도 및 가시 범위(field of view; FOV)보다 더 작은 해상도 및 더 큰 FOV를 가진다.
상기 메모리는, (a) 복수 개의 격자 위치를 정의하는 다수 개의 수평 격자선 및 다수 개의 수직 격자선을 포함하는 격자 정보; (b) 컴포넌트 사이즈 및 웨이퍼 사이즈에 상대적인 이미지 캡쳐 디바이스 해상도 및 이미지 캡쳐 디바이스 가시 범위(FOV)를 포함하는 이미지 캡쳐 디바이스 파라미터; (c) 상기 분할 이미지 세트의 캡쳐 도중에 상기 필름 프레임에 입사하는 조명의 특성을 제어하기 위한 적어도 하나의 조명 파라미터 세트; (d) 캡쳐될 다수 개의 분할 이미지; (e) 상기 분할 이미지 세트 내의 개개의 분할 이미지들 사이의 중첩의 정도; (f) 복수 개의 격자 위치에 상대적인 기준 원점의 위치를 표시하거나 정의하는 기준 원점 파라미터 세트; (g) 상기 활성 영역 격자 위치 세트 안에서 제 1 컴포넌트의 위치를 식별하는 제 1 활성 영역 격자 위치; 및 (h) 다이 정렬 장치에 의하여 검출된 기준 다이의 위치를 검증하는 것을 가능하게 하는 파라미터 세트 중 적어도 일부를 포함하는 레시피를 저장한다.
도 1 은 다이 정렬을 포함하는 백-엔드 반도체 제조의 특정 양태에 직결되는 선행 기술 반도체 컴포넌트 제조 시스템의 일부를 보여주는 블록도를 도시한다.
도 2a 는 그 위에 복수 개의 컴포넌트 또는 다이가 제작되거나 제조된 대표적인 개별분리되거나 절단된 웨이퍼의 예시도인데, 절단된 웨이퍼는 필름 프레임에 탑재된다.
도 2b 는 도 2a 의 절단된 웨이퍼에 대응하는 대표적인 골격 웨이퍼의 예시도이다.
도 3 은 각각의 다이가 머신 비젼 알고리즘에 의하여 다이 에지라고 해석될 수 있는 피쳐들의 세트를 포함하는 다이의 행에 대한 예시도이다.
도 4 는 필름 프레임 상에 탑재된 골격 웨이퍼, 및 Z = 5 개의 대응하는 프로세스 맵 존에 상대적인 비교를 위한 Z = 5 개의 대표적인 골격 웨이퍼 존의 예시도를 제공한다.
도 5a 는 본 개시물의 일 실시예에 따른 자동화된 골격 웨이퍼 검사 시스템(SWIS)을 포함하는 대표적인 반도체 컴포넌트 제조 시스템의 일부를 나타내는 블록도이다.
도 5b 는 본 개시물의 일 실시예에 따르는 인라인(in-line) 골격 웨이퍼 검사를 하도록 구성되는 다이 정렬 및 검사 시스템의 일반화된 블록도이다.
도 5c 는 골격 웨이퍼를 본 개시물의 일 실시예에 따른 공통 SWIS로 제공하도록 구성되는 다수의 다이 정렬 장치를 포함하는 대표적인 반도체 제조 시스템의 다이 정렬 관련 부분을 보여주는 블록도이다.
도 5d 는 본 개시물의 일 실시예에 따른 대표적인 SWIS 소자를 보여주는 개략적인 예시도이다.
도 6a 및 도 6b 는 절단 또는 다이싱 프로세스의 결과로서 다이싱 홈 내의 필름 프레임의 필름 내에 형성된 대표적인 부분 깊이 채널을 예시한다.
도 7a 는 본 개시물의 일 실시예에 따른 분할 이미지의 캡쳐를 위하여, 조명을 골격 웨이퍼의 상단측 및 하단측 모두로 제공되는 것에 대응하는 대표적인 조명 조건에서의, 골격 웨이퍼의 합성 이미지를 보여준다.
도 7b 는 도 7a 의 골격 웨이퍼 합성 이미지의 확대된 부분을 보여주는데, 이것은 수평 및 수직 다이싱 홈 또는 격자선에 의하여 서로 경계지어지는 골격 웨이퍼 격자 위치의 2 x 7 어레이에 대응한다.
도 7c 는 도 7b 의 합성 이미지의 확대된 부분에 대한 대표적인 골격 웨이퍼 추출 맵의 일부 내의 다이 존재 및 다이 부재를 표시하는 대표적인 디지털 인코딩을 표시한다.
도 8a 및 도 8b 는 대표적인 물리적 웨이퍼 표준(Physical Wafer Standards; PWS) 문서의 일부의 예시를 제공한다.
도 9 는 본 개시물의 일 실시예에 따르는, 자동화된 골격 웨이퍼 검사를 위한 자동화된 프로세스의 흐름도이다.
도 10a 및 도 10b 는 본 개시물의 일 실시예에 따라서 로컬 PW 맵 무결성을 검증하기 위한 대표적인 프로세스의 흐름도들이다.
도 11a 및 도 11b 는 골격 웨이퍼의 분할 이미지 세트가 본 개시물의 일 실시예에 따라서 캡쳐되어 합성 이미지의 생성을 용이하게 수행되게 하는 대표적인 방식의 개략적인 예시들이다.
도 12 는 본 개시물의 일 실시예에 따라서 분할 이미지 세트로부터 합성 이미지를 생성하기 위한 대표적인 프로세스의 흐름도이다.
도 13 은 본 개시물의 일 실시예에 따라서 골격 웨이퍼 추출 맵을 파퓰레이션하고 다이 픽업 에러를 식별하기 위한 대표적인 프로세스의 흐름도이다.
도 14a 내지 도 14g 는 필름 프레임에 의해 소지되는 스트립 및 골격 스트립 상의 컴포넌트들의 대표적인 예시들인데, 이러한 골격 스트립은 본 개시물의 실시예에 따라서 컴포넌트 픽업 에러에 대해 자동적으로 검사될 수 있다.
도 15a 내지 도 15b 는 본 개시물의 일 실시예에 따른 합성 이미지 생성을 수반하는 대표적인 프로세스의 흐름도들이다.
도 16 및 도 17 은 본 개시물의 일 실시예에 따른 대표적인 합성 이미지 생성 및 골격 웨이퍼 검사 프로세스 각각의 흐름도들이다.
도 18 은 본 개시물의 일 실시예에 따르는, 다이 정렬 장치에 의하여 검출되거나 선택된 기준 다이가 올바른 기준 다이인지 여부를 자동적으로 검증하기 위한 대표적인 프로세스의 흐름도이다.
도 19 는 본 개시물의 실시예에 따르는, 필름 프레임을 재파퓰레이션하기 위한 대표적인 프로세스의 흐름도이다.
본 개시물에서, 특정 도면에서 주어진 소자를 묘사하는 것 또는 특정 소자 번호를 고려하거나 사용하는 것 또는 대응하는 설명 자료에서 이를 참조하는 것은, 다른 도면 또는 이와 연관된 설명 자료에서 식별되는 동일한, 균등인, 또는 유사한 소자 또는 소자 번호를 모두 망라할 수 있다. "/" 표시를 사용하는 것은 그렇지 않다고 구체적으로 표시되지 않는다면 "및/또는" 을 의미한다. 본 명세서에서 사용될 때, 용어 "세트"는, 공지된 수학적 정의에 따라서(예를 들면, Peter J. Eccles 저 An Introduction to Mathematical Reasoning: Numbers, Sets, and Functions, "Chapter 11: Properties of Finite Sets", Cambridge University Press (1998)(예를 들어 140 쪽에 표시되는 것)), 적어도 1 의 기수(cardinality)를 수학적으로 나타내는 원소들의 공집합이 아닌 유한 집합(즉, 본 명세서에서 정의되는 바와 같은 세트는 단일항 또는 단일 소자 집합, 또는 다수 원소 집합)에 대응하거나 이와 같이 정의될 수 있다. 일반적으로, 세트의 원소는 고려 대상인 세트의 타입에 따라 시스템, 장치, 디바이스, 구조, 구조 피쳐(structural feature), 오브젝트, 프로세스, 물리적 파라미터, 또는 값이거나 이를 포함할 수 있다. 본 명세서에서 특정 수치값 또는 값의 범위를 인용하는 것은, 근사한 수치값 또는 값의 범위, 예를 들면 인용된 값의 +/- 20% 내, +/- 15% 내, +/- 10% 내, 또는 +/- 5% 내를 인용하는 것이거나 이를 포함하는 것이라고 이해된다.
본 개시물의 실시예에 따르는 골격 웨이퍼 검사
본 개시물의 실시예에 따르는 골격 웨이퍼 검사의 요점은 다이 정렬 이후에 골격 웨이퍼(10)의 분할 또는 부분적인 이미지를 캡쳐하는 것을 수반한다. 모든 분할 이미지를 합하면 서로 적합하게 정렬될 경우 골격 웨이퍼의 전체 이미지를 만들 수 있다. 각각의 분할 이미지는 세그먼트 한 번에 노출로써, 다이 정렬 동작을 위하여 사용되는 것보다 더 낮은 해상도 및 더 큰 가시 범위를 가지고 해당 세그먼트 내의 많은 다이를 캡쳐한다. 이러한 분할 이미지들이 캡쳐된 이후에, 이들은 서로 디지털적으로 "이어붙여져서(stitched)"(예를 들어, 이미지 처리 알고리즘을 이용하여) 전체 골격 웨이퍼(10)의 합성 이미지를 형성한다. 합성 이미지는 웨이퍼의 활성 다이 영역에 대응하는 각각의 골격 웨이퍼 다이 위치에 대하여, 다이(20)가 골격 웨이퍼(10)에 존재하는지 또는 부재하는지 여부에 대하여 결정하기 위하여 디지털적으로 분석된다. 좀 더 구체적으로는, 이미지 처리 알고리즘을 이용하여, 다이의 존재 또는 다이의 부재는, 물리적 골격 웨이퍼(10) 상의 각각의 상대방(counterpart) 활성 영역 다이 위치에 대응하는, 합성 골격 웨이퍼 이미지 내의 각각의 활성 영역 다이 위치에서 결정된다. 본 개시물에 따르는 다수의 실시예들은, 예를 들어 "1" 및 "0" 값 각각을 이용하여, 골격 웨이퍼 추출 맵 내의 각각의 합성 이미지 활성 영역 다이 위치에 대하여 다이 존재 또는 다이 부재 정보를 더욱 인코딩한다. 골격 웨이퍼 추출 맵은 PW 맵 또는 그로부터 생성된 정보와 디지털적으로 상관되거나 이와 비교되어, 다이싱된 웨이퍼(5)가 적합하게 정렬되었는지를 결정한다. 앞선 프로세스에 대한 훨씬 더 상세한 설명이 본 개시물의 후속 섹션에서 제공된다.
대표적 골격 웨이퍼 검사 시스템 구성
실시예의 세부사항에 의존하여, 자동화된 골격 웨이퍼 검사 시스템(200)의 하나 이상의 부분은 (a) 가능하게는 컴포넌트 핸들러/다이 정렬 장치 또는 다이 정렬 및 검사 시스템(114)의 일부로서 또는 이와 연관되어 나란하게; (b) 컴포넌트 핸들러/다이 정렬 장치(114)의 그룹으로부터 골격 웨이퍼(10)를 수납할 수 있는 집중형 시스템 또는 골격 웨이퍼 검사 허브로서; 또는 (c) 독립형 시스템으로서 존재할 수 있다.
대표적인 인라인(in-line) 다이 정렬 및 골격 웨이퍼 검사 시스템
도 5a 는 도 1 에 대응하는 대표적인 반도체 컴포넌트 제조 시스템(101)의 일부를 나타내는 블록도인데, 이것은 본 개시물의 일 실시예에 따른 자동화된 골격 검사 시스템(skeleton inspection system; SIS) 또는 골격 웨이퍼 검사 시스템(skeleton wafer inspection system; SWIS)(200)을 포함한다. 다수의 실시예에서, SWIS(200)는 인라인 골격 검사(115)를 하도록 구성되는 컴포넌트 핸들러/다이 정렬기 또는 컴포넌트/다이 정렬 및 검사 시스템의 일부와 통합되거나 그 일부를 형성하는데, 이것은 iSORT 기초 시스템(반도체 기술 및 기구(Semiconductor Technologies and Instruments; STI) Pte Ltd., 싱가폴)과 같은 종래의 컴포넌트 핸들러/다이 정렬 장치/다이 정렬 및 검사 시스템(114)에 기초하거나 이와 통합될 수 있다. 교정 동작이 골격 웨이퍼 검사 이후에 취해질 수 있도록, SWIS(200)는 특정 골격 웨이퍼 검사 결과를 테이프 및 릴 어셈블리(120) 또는 다른 시스템/장치로 통신할 수 있다.
도 5b 는 본 개시물의 일 실시예에 따르는 인라인 골격 웨이퍼 검사(115)를 하도록 구성되는 다이 정렬 및 검사 시스템의 일반화된 블록도이다. 다이 정렬 및 검사 시스템(115)은, 이하 더 상세하게 후술되는 바와 같이, 그로부터 다이싱된 웨이퍼(5)를 가지고 있는 필름 프레임(12)이 자동화된 전송 메커니즘(예를 들어, 로봇식 암, 미도시)에 의하여 분리되고, 다이 정렬 동작 이전에 필름 프레임의 필름(11)을 확장시키고 해당 필름 프레임(12)을 다이 정렬 및 골격 웨이퍼 검사 동작 도중에 홀딩하도록 구성되는 필름 프레임 보유/확장 테이블(210)로 전달될 수 있는 필름 프레임 카세트(150)를 포함한다. 다이 정렬 및 검사 시스템(115)은 다이(20)를 다이싱된 웨이퍼(5)로부터 미리선택된 목적지로 선택적으로 픽업하거나 추출하도록 구성되는 픽앤플레이스 장치(160)를 더 포함한다. 확장 테이블(210)은 x-y, z 및 Q(즉, 회전, 또는 θ) 축에서 이동할 수 있으며, 통상적으로 적어도 두 개의 차원에서(예를 들어, x - y 축들을 따라) 변위가능하고, 및 다이싱된 웨이퍼(5)를 픽앤플레이스 동작을 위한 올바른 방위에서 제공하기 위하여 Q-축 중심으로 회전가능하다. 또한 확장 테이블(210)은 필름 프레임(12) 위의 필름(11)을 신장시키거나 확장시키기 위하여 Z-축 에서도 이동가능하여, 픽앤플레이스 동작 도중에 필름 프레임(12)로부터 다이를 추출하는 것을 용이하게 한다.
또한, 이러한 다이 정렬 및 시각적 검사 시스템(115)은 각각의 픽업된 다이(20)의 고해상도 이미지를 캡쳐하기 위한 제 1 카메라(170); 각각의 픽업된 다이(20)의 상단 검사 및 하단 검사를 하도록 구성되는 제 2 카메라(172); 각각의 픽업된 다이(20)의 4면 검사를 하도록 구성되는 제 3 카메라(174); 실링된 테이프 및 릴 포켓 검사를 하도록 구성되는 제 4 카메라(180); 및 실링된 포켓 내의 디바이스 검사를 하도록 구성되는 제 5 카메라(182)를 포함한다.
더 나아가, 다이 정렬 및 시각적 검사 시스템(115)은 그 밑에 확장 테이블(210)이 포지셔닝될 수 있는 카메라 또는 디지털 이미지 센서와 같은 분할 이미지 캡쳐 디바이스(220)(이제부터 "SWIS 이미지 캡쳐 디바이스" 또는 "이미지 캡쳐 디바이스"라고 불림)를 포함하는데, 이것은 이하 더 상세하게 후술되는 바와 같이 골격 웨이퍼의 표면적의 분할 지역 또는 섹터의 이미지를 캡쳐하도록 구성된다. 역시 아래에서 상세하게 설명되는 바와 같이, 다이 정렬 및 시각적 검사 시스템(115)은 이미지 캡쳐 디바이스(220)와 연관되는 광원/소자들의 세트를 더 포함한다.
본 개시물의 특정 실시예에 따르는 인라인 골격 웨이퍼 검사를 하도록 구성될 수 있는 종래의 타입의 다이 정렬 및 검사 시스템/다이 정렬 장치(114)에 대응하는 구조적 세부사항 및 기능성 세부사항은 공개된 특허 출원 제 WO2009128790 호, 제 US20100232915 호 및 제 SG 201103425-3 호에서 제공한다. 이러한 종래의 타입 다이 정렬 및 검사 시스템/다이 정렬 장치(114)의 구조적 양태 및 기능성 양태는 관련 기술 분야의 통상을 지식을 가진 자에 의하여 용이하게 이해될 것이다.
다른 대표적 SWIS 구성
하나 이상의 SWIS(200)를 수반하는 다른 반도체 제조 시스템 구성, 예컨대 SWIS(200)가 컴포넌트 핸들러/다이 정렬 장치(114)와 별개인 구성이 제공될 수 있다. 예를 들면, 도 5c 는 대표적인 반도체 제조 시스템의 다이 정렬과 관련된 부분의 블록도인데, 이것은 골격 웨이퍼를 본 개시물의 일 실시예에 따른 공통 또는 집중형 골격 웨이퍼 검사 시스템(200)으로 공급 또는 제공하도록 구성되는 다수의 다이 정렬 장치(114)를 포함한다.
본 개시물에 따르는 다양한 실시예들은, 다이(20)가 웨이퍼의 활성 다이 영역 내에서 놓여있을 수 있거나 놓여있었을 수 있는 100% 의 골격 웨이퍼 위치 또는 격자 위치에 대하여 골격 웨이퍼(10)로부터의 물리적 다이 추출의 검사 또는 분석에 따라서, 다이 정렬 동작 이후에 전체 골격 웨이퍼 검사를 자동적으로 수행할 수 있다. 따라서, 본 개시물의 일 실시예에 따른 SWIS(200)는 자동적으로 (a) 골격 웨이퍼(10) 상의 각각의 다이 위치에 대하여, 골격 웨이퍼(10)에서의 실제 다이 존재(50) 및 실제 다이 부재(52)를 자동적으로 검증할 수 있는 100% 골격 웨이퍼 검사/분석을 수행하고; 및 (b) 정렬 코드들의 임의의 연관된 세트의 관점에서 다이싱된 웨이퍼의 PW 맵(또는 등가적으로 말하면, 골격 웨이퍼의 PW 맵)에 대하여 임의의 다이 정렬 에러가 존재하는지 여부를 결정할 수 있다.
대표적 SWIS 소자의 양태
도 5d 는 본 개시물의 일 실시예에 따른 SWIS(200)의 일부를 보여주는 개략적인 예시도이다. 위에서 표시된 바와 같이, SWIS(200)는 다이 정렬 장치(114)와 나란하게 또는 그 안에 설치될 수 있고, 또는 중앙 허브 또는 독립형 시스템일 수 있다.
SWIS 필름 프레임 보유/확장 테이블
일 실시예에서, SWIS(200)는 필름 프레임(12)을 이것의 주변 또는 에지를 따라서 지지함으로써 필름 프레임(12)을 안전하게 홀딩하도록 구성되는 확장 테이블(210)을 포함한다. 좀 더 자세하게 설명하면, 확장 테이블(210)은 필름 프레임(12)의 주변부를(예를 들어, 슬롯 구조를 이용하여) 수납하고 안전하게 유지하기 위한 주변 지지 부재들(212)의 세트를 포함함으로써, 필름 프레임(12)에 의하여 소지되는 골격 웨이퍼(10)가 그 위에 다이(20)가 놓여 있는 접착제 필름(11)을 이용하여 확장 테이블(210) 내의 갭 또는 개구(215) 위에 선결정된 방위 및 위치로 배치되게 한다. 또한 확장 테이블(210)은 버팀대 부재(brace member; 214)를 더 포함하는데, 다이 픽업 동작을 용이하게 하도록 다이들(20) 사이의 분리 거리를 증가시키기 위해 다이싱된 웨이퍼(5)의 필름(11)을 방사상으로 신장시키도록, 주변 지지 부재들(212)의 세트가 이러한 부재에 상대적으로 수직으로 변위가능하다. 확장 테이블(210)은 관련 기술 분야의 통상을 지식을 가진 자에 의하여 용이하게 이해되는 방식으로, 종래의 다이 정렬 장치(114)에 존재하는 종래의 타입의 필름 프레임 보유, 확장, 및 변위 디바이스이거나 이에 대응할 수 있다. SWIS(200)가 다이 정렬 장치(114)와 나란하게 구현된다면, 이들은 공통 플랫폼을 공유할 수 있고 SWIS(200)는 다이 정렬 장치(114)를 위한 것과 동일한 확장 테이블(210)을 이용할 수 있다(예를 들어, 동일한 확장 테이블(210)이 다이 정렬 및 골격 웨이퍼 검사 동작 양자 모두를 위하여 이용될 수 있다).
SWIS 이미지 캡쳐 디바이스 및 광원
골격 웨이퍼 검사 동작을 용이하게 하기 위하여, SWIS(200)는 (a) 그 밑에 확장 테이블(210)이 포지셔닝될 수 있고, 골격 웨이퍼의 표면적의 분할 지역 또는 섹터의 이미지를 캡쳐하도록 구성되는 이미지 캡쳐 디바이스(220)(예를 들어, 카메라 또는 디지털 이미지 센서); 및 다이 존재, 다이 부재, 및 격자선(30, 32)이 대응하는 분할 이미지로부터 생성된 골격 웨이퍼의 합성 이미지 내에서 용이하게 식별되거나 인식될 수 있도록 골격 웨이퍼(10)를 비추도록 구성되는 하나 이상의 광원/소자(230, 232)를 더 포함한다. 광원(230, 232) 위의 이미지 캡쳐 디바이스(220)에 의하여 캡쳐되는 중인 골격 웨이퍼(10)의 부분을 통해서 필름 프레임(12) 아래로부터 조명을 향하게 하도록 구성되는 제 1 또는 하측/후면 광원 세트(230); 및 조명을 골격 웨이퍼(10)의 상부면을 향하게 하도록 구성되는 제 2 또는 상부/상단측 광원 세트(232) 중 적어도 하나를 포함한다. 특정 실시예들에서, SWIS(200)는 이미지 캡쳐 동작을 용이화하기 위하여 확장 테이블(210)과 이미지 캡쳐 디바이스(220) 사이에 배치되는 광학적 소자들의 세트를 추가적으로 제공할 수 있다.
제 1 광원 세트(230)는 적어도 각각의 분할 이미지의 사이즈만큼 크고, 통상적으로 이보다 조금 더 큰 영역을 조명하도록 구성된다. 그러므로, 제 1 광원 세트(230)는 적어도 SWIS 이미지 캡쳐 디바이스(220)에 의하여 제공되는 가시 범위(FOV)만큼 큰 영역을 조명하도록 구성된다. 실시예의 세부사항에 기초하여, 제 1 광원 세트(230)는 하나 이상의 타입의 광 방출 소자, 예컨대 LED의 어레이를 포함할 수 있다. 제 2 광원 세트(232)는, 제 2 광원 세트(232)에 의하여 출력되는 광이 골격 웨이퍼(10)의 표면으로부터 이미지 캡쳐 디바이스(220)를 향하여 반사될 수 있도록, 적합한 각도(이것은 조절가능/선택가능할 수 있음)에서 조명을 필름 프레임(12)의 상부 또는 상단면을 향하게 하도록 구성된다. 여러 실시예들에서, 제 2 광원 세트(232)는 SWIS 이미지 캡쳐 디바이스(220)와 확장 테이블(210) 사이에 배치되는(예를 들어, 이미지 캡쳐 디바이스(220)와 확장 테이블(210) 사이의 소정 조사 갭 또는 조명 갭 내에서) 링 조명 디바이스(예를 들어, 원주에 배치된 LED들의 하나 이상의 행을 포함함)와 같은 주변 또는 원주 광원이거나 이를 포함할 수 있다.
광원(230, 232)은, (a) 점유된 골격 웨이퍼 격자 위치/잔류 다이; (b) 비어 있는 골격 웨이퍼 격자 위치/ 영역; 및 (c) 다이싱 홈 또는 격자선(30, 32)에 대응하여 캡쳐된 이미지 내의 픽셀 영역들의 정확하고 신뢰가능한 자동화된 식별 또는 인식을 용이하게 만들기 위하여, 조명 세기들의 세트, 조명 파장들의 세트, 및/또는 입사각들의 세트와 같은 특정 조명 파라미터에 따라서 광을 출력한다. 다양한 실시예들에서, 조명이 필름 프레임의 접착제 필름(11)에 입사하는 각도, 조명 세기, 및/또는 조명 파장은 이러한 자동화된 인식을 더욱 용이하게 만들기 위하여 변동, 조절, 또는 선택될 수 있다. 몇 가지 실시예들에서, SWIS 검사 레시피는 각각의 활성 광원(230, 232)에 대한 특정 조명 파라미터를 활성화하기 위하여, 특정 광원(230, 232) 또는 그것의 세그먼트를 포함하거나 이를 특정할 수 있다(예를 들어, 선택가능하거나 프로그래밍가능한 방식으로).
SWIS 이미지 캡쳐 디바이스 가시 범위
SWIS 이미지 캡쳐 디바이스(220)는 골격 웨이퍼의 공간 영역의 분할 이미지, 즉, 골격 웨이퍼의 전체 표면적의 일부 부분, 지역, 또는 섹터의 이미지를 캡쳐하기에 충분한 가시 범위(FOV)를 가지는데, 여기에서 임의의 주어진 분할 이미지는 통상적으로 골격 웨이퍼의 전체 표면적의 사소하지 않거나 중요한 부분(예를 들어, 개개의 다이(20)의 면적과 비교할 때)을 캡쳐한다. 예를 들면, SWIS 이미지 캡쳐 디바이스(220)는, 해당 골격 웨이퍼의 전체 단면적 또는 표면적의 1/36, 1/25, 1/16, 1/9, 1/6, 1/3, 1/4, 또는 1/2 보다 적어도 조금 더 큰 FOV를 제공함으로써, 분할 이미지당, 골격 웨이퍼의 표면적의 1/36, 1/25, 1/16, 1/9, 1/6, 1/3, 1/4, 또는 1/2 보다 조금 더 큰 면적이 캡쳐되게 할 수 있다. 추가적으로, SWIS 이미지 캡쳐 디바이스(220)는 다이싱 홈 또는 격자선(30, 32)을 식별하는 것을 용이하게 만들기 위하여 그리고 이러한 격자선(30, 32)에 대응하는 주어진 골격 웨이퍼 다이/격자 위치 또는 위치에 다이(20)가 존재하는지 또는 부재한지 여부의 결정을 용이하게 하거나 가능하게 하기에 충분한 해상도를 가질 수 있다.
통상적 실시예에서, SWIS 이미지 캡쳐 디바이스(220)는 (a) 개개의 다이(20) 또는 다이(20)의 작은 어레이를 시각적으로 검사 또는 인식/위치결정하기 위하여 사용되는 이미지 캡쳐 디바이스의 경우보다 상대적으로 더 큰, 상당히 더 큰, 또는 훨씬 더 큰 FOV; 및 (b) 개개의 다이(20) 또는 다이(20)의 작은 어레이를 시각적으로 검사 또는 인식/위치결정하기 위하여 사용되는 이미지 캡쳐 디바이스의 경우보다 더 적은, 훨씬 더 적은, 또는 훨씬 더 적은 해상도를 제공한다. 관련 기술 분야의 통상을 지식을 가진 자에 의하여 이해될 수 있는 바와 같이, 개개의 다이(20) 또는 다이(20)의 작은 어레이의 시각적 검사(예를 들어, 위에서 설명된 제 1, 제 2, 또는 제 3 시각적 검사 도중)는, 그 안에서 높거나 매우 고해상도 이미지가 캡쳐되어 매우 작거나 극히 작은(예를 들어, 마이크론-스케일 또는 심지어 마이크론-스케일 이하의) 다이내 광학적 결함이 임의의 단일 다이(20)의 공간 범위 내의 집적 회로 구조에 존재하는지 여부에 대한 결정을 용이하게 수행되게 하는 FOV를 제공하는 이미지 캡쳐 디바이스를 이용하여 수행된다.
이에 반해, 본 개시물의 실시예에 따르는 SWIS 이미지 캡쳐 디바이스(220)는 분할 이미지의 세트의 캡쳐를 가능하게 하도록 의도되는데, 여기에서 각각의 분할 이미지는, 제 1, 제 2, 또는 제 3 시각적 검사 동작의 목적을 위하여 캡쳐될, 또는 다이 정렬 동작 도중의 다이 인식/위치결정(location)의 목적을 위하여 캡쳐될 단일 다이(20) 또는 다이(20)의 작은 어레이의 표면적 보다 훨씬 더 큰 웨이퍼의 표면적의 일부에 대응하는 복수 개의 다이(20)(예를 들어, 많은 다이(20))를 통상적으로 캡쳐한다. SWIS(200)는 분할 이미지로부터 전체 골격 웨이퍼(10)의 합성 이미지를 생성한다. 분할 이미지, 그리고 따라서 합성 이미지는 이네이블 SWIS(200)가 (a) 분할 이미지 및 합성 이미지 각각 내의 격자선을 검출 또는 복원하게 하고; (b) 골격 웨이퍼의 물리적 격자선(30, 32)에 의하여 정의되는 골격 웨이퍼 격자 위치에 대응하는 합성 이미지 격자 위치에서의 다이 존재 또는 다이 부재를 평가하게 하기에 충분한 해상도를 제공한다.
SWIS 동작을 하기 위해서, 다이내 결함(예를 들어, 마이크론 또는 마이크론 스케일 이하의 광학적 결함)의 존재를 식별할 필요가 없다. 이에 상응하여, SWIS 이미지 캡쳐 디바이스(220)는 (i) 다이 정렬 카메라의 경우보다 상대적으로 더 낮은 해상도, 및(ii) 그 안에서 골격 웨이퍼의 표면적의 많은 부분 또는 작은 부분이 각각의 분할 이미지 내에서 캡쳐되는 상대적으로 더 큰 FOV를 가지게 될 것이다. 이것은 자신의 격자선(30, 32)을 포함하는, 전체 처리된 골격 웨이퍼(10)의 합성 이미지가, 다이 정렬기로 카메라가 사용되어 골격 웨이퍼의 전체 표면적을 담당하는 각각의 다이(20)의 이미지를 캡쳐하는 경우보다 훨씬 더 적은 이미지를 캡쳐함으로써 생성될 수 있다는 것을 의미한다. 예를 들면, 큰 웨이퍼(예를 들어, 300 mm 웨이퍼) 위에 제조된 작거나 매우 작게 크기가 결정된 다이(20)(예를 들어, 2 mm x 2 mm 또는 더 작은 다이)에 대하여, SWIS 이미지 캡쳐 디바이스(220)는 수 개의 다스(dozens), 수 십 개, 백 개, 수 백 개, 또는 대략 1,000 개의 다이(20)들이 실시예의 세부사항에 따라서 캡쳐된 분할 이미지 당 존재할 수 있는 FOV를 가질 수 있다. 더욱이, SWIS 이미지 캡쳐 디바이스(220)는 컬러 이미지 캡쳐 디바이스일 필요가 없다. 오히려, 이것은 흑백 또는 모노크롬(monochrome) 이미지 캡쳐 디바이스일 수 있다.
전술한 바를 감안하여, 본 개시물의 실시예에 따르는 골격 웨이퍼 검사는 개개의 다이(20)의 많은 고해상도 이미지(예를 들어, 웨이퍼의 활성 다이 영역이 수 백 개 또는 수 천 개의 다이(20)를 포함하는 경우에는 수 백 개 또는 수 천 개의 개개의 다이 이미지)를 캡쳐하는 것을 수반하지 않는다. 이것은 결과적으로 종래의 골격 웨이퍼 검사 기법(특히 100% 골격 웨이퍼 검사)과 비교할 때 매우 크고 극적인 시간 절약을 가져온다. 더욱이, 본 개시물의 다양한 실시예들이 비용이 더 저렴하고 낮은 해상도의 이미지 캡쳐 디바이스(220)를 사용하고, 여러 실시예들이 다이 정렬 장치(114)와 동일한 확장 테이블(210)을 이용하기 때문에, 본 개시물의 실시예에 따르는 골격 웨이퍼 검사 시스템은 종래의 골격 웨이퍼 검사 시스템보다 구현하기가 상대적으로 더 저렴하다.
약 1 x 1 mm2이상의 다이 사이즈를 가지는 8-인치 웨이퍼에 골격 웨이퍼 검사 동작을 수행하도록 지시되는 대표적인 구현형태에서, 총괄하여 골격 웨이퍼의 전체 표면적을 커버하는 9 개의 분할 이미지의 세트를 캡쳐하도록 구성되는 SWIS 이미지 캡쳐 디바이스(220)는 약 80mm x 80mm의 가시 범위 및 약 5μm의 해상도를 제공하는 4 메가픽셀 디지털 이미지를 캡쳐할 수 있는 디지털 이미지 센서를 가질 수 있다. 이러한 대표적인 구현형태에서, SWIS(200)는 이러한 8-인치 골격 웨이퍼의 활성 다이 영역의 100% 를 검사하여 5 분 미만, 또는 3 분 미만, 또는 약 2 - 2.5 분 동안에 그로부터의 정확한 다이 분리를 검증할 수 있다.
관련 기술 분야의 통상을 지식을 가진 자는, 다이 사이즈가 더 작다면, SWIS 이미지 캡쳐 디바이스(220)의 해상도가 증가될 수 있고, 상대적으로 더 많은 분할 이미지가 캡쳐된다는 것을 이해할 것이다. 추가적/다른 대표적인 SWIS 구현형태에 대하여, 아래 표 4 는 특정 다이 사이즈 및 웨이퍼 사이즈에 대한 대표적인 SWIS 이미지 캡쳐 디바이스 FOV 및 해상도 파라미터를 제공하고, 또한 골격 웨이퍼(10)의 전체 표면적을 이미징 하기 위하여 요구되는 분할 이미지들의 개수를 특정한다.
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표 4: 대표적 SWIS 이미지 캡쳐 디바이스 파라미터
골격 웨이퍼 검사를 용이하게 하기 위한 조명
위에서 표시된 바와 같이, SWIS(200)는 신뢰가능한 이미지 처리에 기초한, (a) 전기적 테스팅 결과, 시각적 검사 결과, 및 정렬 코드에 의존하여 그로부터 다이(20)가 다이 정렬 동작 도중에 픽업되고 정렬되었을 수도 있는 다이싱된 웨이퍼(5) 위에 다이(20)가 놓일 수 있는 격자 위치를 정의하는 골격 웨이퍼 다이싱 홈 또는 격자선(30, 32); (b) 특정 골격 웨이퍼 격자 위치에서의 다이 존재; 및 (c) 다른 골격 웨이퍼 격자 위치에서의 다이 부재를 인식하는 것 또는 식별하는 것을 용이하게 수행되게 하는 다수 개의 광원(230, 232)을 제공한다.
관련 기술 분야의 통상을 지식을 가진 자에 의하여 이해되는 바와 같이, 웨이퍼 위에 각각의 다이(20)를 개별분리하기 위하여 웨이퍼를 절단하는 도중에, 절단기는 웨이퍼를 절단해가면서 필름 프레임(12) 상의 필름(11)을 향해 절단해 들어간다(잘라버리지 않으면서). 도 6a 및 도 6b 에 표시된 바와 같이, 절단 프로세스는 필름(11)에 부분 깊이 채널(34)을 형성한다. 이러한 채널(34)은 다이싱된 웨이퍼(5) 및 골격 웨이퍼(10) 각각 위에서 다이싱 홈 또는 격자선(30, 32)의 하단에 놓여 있다.
잔류 다이, 위치, 및 다이싱 홈(30, 32)이 골격 웨이퍼(10)로 향하는 조명에 상이한 방식으로 영향을 줄 것이다. 좀 더 자세하게 설명하면, SWIS 이미지 캡쳐 디바이스(220)에 대응하는 이미지 캡쳐 평면(예를 들어, 이미지 센서가 놓여 있는 이미지 캡쳐 평면) 내의 임의의 주어진 포인트에서, 골격 웨이퍼(10)로 향하는 조명이 그 포인트에 도달하는 정도는 (a) 조명이 골격 웨이퍼(10)의 위로부터 및/또는 아래로부터 제공되었는지 여부; 및 (b) 잔류 다이, 위치, 또는 다이싱 홈/격자선(30, 32)이 이러한 조명의 광로에 따라 존재했는지 여부에 의존한다. 그러므로 이미징된 잔류 다이, 위치, 및 격자선(30, 32)은 골격 웨이퍼 조명 조건에 의존하여 상이한 광학적 또는 시각적 특성을 각각 가진다.
골격 웨이퍼(10) 아래에서부터 제공되는 조명에 대해서 살펴보면, 잔류 다이는 이미지 캡쳐 디바이스(200)로 가는 이러한 조명의 통로를 차단할 것이다; 위치는 필름(11)을 통과하여 이미지 캡쳐 디바이스(220)로 가는 이러한 조명의 통과를 허용한다; 그리고 골격 웨이퍼 격자선(30, 32)은 격자선' 부분 깊이 채널(34) 때문에 골격 웨이퍼(10) 아래에서부터 이미지 캡쳐 디바이스(220)를 향해 진행하는 조명을 적어도 부분적으로 산란시킬 것이다(그리고 많이 산란시킬 수 있다). 이러한 산란에도 불구하고, 격자선(30, 32)을 통과해서 진행하는 일부 조명은 이미지 캡쳐 디바이스(220)에 의하여 캡쳐될 것이다. 골격 웨이퍼(10) 위로부터 제공되는 조명에 대해서 살펴보면, 잔류 다이는 상단측 조명을 위치 및 격자선(30, 32)과는 다르게 반사할 것이다.
도 7a 는 분할 이미지의 캡쳐 도중에, 예컨대 제 1 또는 하측 광원(230) 및 제 2 또는 상측 광원(232)을 이용하여 조명을 골격 웨이퍼(10)의 상단측 및 하단측 모두로 제공되는 것에 대응하는 대표적인 조명 조건에서의, 골격 웨이퍼(10)의 합성 이미지(1000)를 보여준다. 도 7b 는 골격 웨이퍼 합성 이미지(1000)의 확대된 부분(1002)을 보여주는데, 이것은 수평 및 수직 격자선(30, 32)에 의하여 서로 경계지어지는 골격 웨이퍼 격자 위치의 2 x 7 어레이에 대응한다.
도 7a 및 도 7b 의 조명 조건에서, 잔류 다이(50)는 짙게 또는 매우 짙게 어두운 영역처럼 보인다; 비어 있는 다이 위치(52)는 음영처리되지 않거나 음영처리가 최소한으로/약하게 된 영역처럼 보인다; 그리고 다이싱 홈(30, 32)은 골격 웨이퍼의 격자 위치를 정의하는, 상대적으로 어둡거나 다소 어두운 좁은 라인 또는 띠처럼 보인다. 일반적으로, 적합한 조명 조건에서 캡쳐된 분할 이미지들로부터 생성된 합성 이미지(1000) 내에서, (a) 잔류 다이(50)는 제 1 평균 세기를 가지는 픽셀 어레이에 대응한다; (b) 비어 있는 다이 위치(52)는 제 1 평균 세기와 다르거나 크게 다른 제 2 평균 세기를 가지는 픽셀 어레이에 대응한다; 그리고 (c) 다이싱 홈(30, 32)은 제 3 평균 세기를 가지는 좁은 픽셀 라인 또는 띠에 대응하는데, 이것은 제 2 평균 세기와는 다르고 제 1 평균 세기와는 다르거나 많이 다를 수 있다. 이미징된 잔류 다이(50), 비어 있는 다이 위치(52), 및 다이싱 홈(30, 32)의 상대적인 광학적 또는 시각적 특성은, 골격 웨이퍼(10)의 상단 및/또는 하단이 조명되는 특정 조건(예를 들어, 어떤 광원(230, 232)이 활성인지, 및 각각의 광원(230, 232)에 대한 조명 세기, 파장, 및 입사각과 같은 조명 파라미터), 및 다이싱 홈/격자선(30, 32)에 의하여 정의되는 다이 사이즈 및 다이간 분리 거리(이것은 제조된 바와 같은 격자선 폭 및 필름(11)이 신장되는 범위에 의존함)에 의존한다.
다양한 상황에서, 잔류 다이(50) 및/또는 비어 있는 다이 위치(52)에 상대적인 격자선(30, 32)의 전체 이미징 콘트라스트를 향상시키기 위해서, 특정 광원(230, 232)의 활성화 또는 비활성화 및 인가된 조명의 조명 파라미터의 선택을 포함하는 특정 조명 조건이, 이미징된 격자선(30, 32), 잔류 다이(50), 및/또는 비어 있는 다이 위치(52)가 이미지 처리 알고리즘에 의하여 더 용이하게 광학적으로 또는 시각적으로 서로 구별될 수 있도록 확립되고, 조절되고, 또는 조정될 수 있다.
더욱이, 여러 상황에서, 잔류 다이(50)의 노출된 상부면 상의 금속 피복 또는 솔더 범프와 같은 구조적 피쳐들이 상단-측 조명을 위치(50) 및 격자선(30, 32)과는 상이하게(예를 들어, 더 세게) 반사할 것이다. 그러므로, 잔류 다이(50)에 이러한 구조적 피쳐가 존재하면 이미지 처리 알고리즘이 잔류 다이(50)를 위치(52) 및 격자선(30, 32)과 신뢰성있게 구별할 가능성을 더 높일 수 있다. 예를 들면, 도 7d 는 대표적인 상측 조명 조건에서 캡쳐된 바와 같은 골격 웨이퍼(10)의 분할 이미지의 일부를 보여준다. 도 7d 에서 표시되는 바와 같이, 분할 이미지 내의 잔류 다이(50)는 이러한 조명 조건에서는 위치(52) 및 격자선(30, 32) 양자 모두로부터 광학적으로 또는 시각적으로 용이하게 구별가능하다.
다양한 실시예들에서, 분할 이미지의 캡쳐 도중에 적합한 골격 웨이퍼 조명 조건은, 격자선(30, 32)이 잔류 다이(50) 및 위치(52) 양자 모두에 비하여 적합하게 이미징되게 하는 올바른 콘트라스트 사이의 밸런스를 제공한다. 관련 분야의 통상의 지식을 가진 자는 제 1 광원 세트(230)에 의하여 골격 웨이퍼(10)의 하측에 제공된 조명 세기가 너무 강하다면, 격자선(30, 32)과 위치(52) 사이의 콘트라스트가 낮게 될 것이라는 것을 인식할 것이다. 그럼에도 불구하고, 여러 상황에서 하측 조명은 너무 낮아서는 안되고, 그렇지 않으면 잔류 다이(50, 52) 사이의 격자선(30, 32)은 잔류 다이(50) 및/또는 위치(52)에 비한 격자선(30, 32)의 신뢰가능한 이미지 처리에 기초한 인식을 용이하게 수행되게 하는 방식으로 조명되고 캡쳐되지 않을 수도 있다. 특정 실시예들에서, 시준된 광(예를 들어, 시준된 백색 광)이 격자선(30, 32), 잔류 다이(50) 및/또는 위치(52)를 서로에 비하여 향상된 이미징 및 이미지 처리에 기초하여 인식하는 것을 용이화하기 위하여 사용될 수 있다. 각각의 세그먼트(적어도 하나의)에 대한 두 개 이상의 분할 이미지가 이미지 분석 또는 상관을 위하여 상이한 조명 아래에서 캡쳐될 수도 있다는 것에 주의해야 한다.
위에서 표시된 바와 같이, 제 1 광원 세트(230)는 적어도 SWIS 이미지 캡쳐 디바이스 FOV 크기인 영역을 조명하도록 구성된다. 다양한 실시예들에서, 제 2 광원 세트(232)는 골격 웨이퍼(10)의 전체 상부면을 조명하도록 구성된다; 그러나, 몇 가지 실시예들에서, 제 2 광원 세트(232)는 골격 웨이퍼(10)의 전체 표면보다 적은 면적을 조명한다. 격자선(30, 32)을 구별하고 다이 존재(50) 및 다이 부재(52)를 검출하기 위하여 각각의 분할 이미지 내에 적합하거나 최적의 콘트라스트를 제공하기 위하여, 적합한 조명 타입 및 조명 파라미터의 세트가 분할 이미지의 캡쳐에 앞서서 확립되거나 선택될 수 있다(예를 들어, 골격 웨이퍼 검사 레시피의 일부로서). 이러한 조명 타입 및 파라미터는 고려 대상인 웨이퍼의 배치 상에 제조된 다이(20)의 타입 및 사이즈에 의존할 수 있다.
처리 유닛 및 메모리
SWIS(200)는 처리 유닛(250) 및 메모리(260)를 더 포함하는데, 이들은 SWIS 이미지 캡쳐 디바이스(220)에 연결된다. 처리 유닛(250)은 메모리(260) 내에 저장된, 본 개시물의 실시예에 따르는 자동화된 골격 웨이퍼 검사 및/또는 분석 프로시저를 제어하거나 실시하도록 지시되는 하나 이상의 프로그램 명령 세트를 포함하는 프로그램 명령(예를 들어, 소프트웨어)을 실행할 수 있다. 예를 들면, 메모리(260)는 이러한 프로그램 명령 세트를 포함하는 골격 웨이퍼 검사 모듈(262)을 포함할 수 있다.
메모리(260)는 다음 중 적어도 일부를 더 포함할 수 있다:
I. 고려 대상인 임의의 주어진 웨이퍼(예를 들어, 웨이퍼의 패치 내의 웨이퍼)에 대하여, 이하 더 상세하게 후술되는 바와 같이 골격 웨이퍼 검사 구성/설정 데이터 또는 골격 웨이퍼 검사 레시피를 저장하거나 참조할 수 있는 골격 웨이퍼 검사 구성/검사 레시피 메모리(264);
II. 골격 웨이퍼(10)의 지역, 부분, 섹터, 또는 부분 영역에 대응하는 캡쳐된 분할 이미지의 세트를 저장하고, 분할 이미지를 사용하여 생성된 골격 웨이퍼(10)의 합성 이미지를 저장하기 위한 이미지 메모리(266);
III. 골격 웨이퍼 검사 프로세스의 일부로서 생성된 정보(예를 들어, 데이터 및/또는 결과), 예컨대 (a) 어떤 다이(20)가 캡쳐된 분할 이미지와 상관되거나, 그 안에 포함되거나, 이로부터 결정된 정보에 기초하여 다이싱된 웨이퍼(5)로부터 물리적으로 추출되었는지를 표시하는 골격 웨이퍼 추출 맵; 및 (b) 다이 추출 에러가 발생되었던 골격 웨이퍼 위치 또는 격자 위치, 및 가능하게는 대응하는 다이 추출 에러 타입과 같은 다른 정보를 저장하기 위한 동작 메모리(268).
SWIS(200)의 어떤 실시예는 데이터 스토리지 유닛(예를 들어, 하드 디스크 드라이브)을 더 포함할 수 있다. 처리 유닛(250) 및 메모리(260)는 통신/네트워크 인터페이스 유닛(270)을 이용하여 반도체 제조 시스템의 하나 이상의 다른 부분(예를 들어, 컴포넌트 핸들러/다이 정렬 장치(114) 및/또는 시스템 제어 유닛)과 연결될 수 있어서, 처리 유닛(250)이 현재 고려되는 중인 골격 웨이퍼(10)로 PW 맵 및 정렬 코드를 수신, 취출, 또는 액세스하고, 골격 웨이퍼 검사 결과(예를 들어, 추출 에러 맵에 대응하는 결과)를 하나 이상의 다른 시스템, 장치, 또는 디바이스로 통신할 수 있게 한다.
대표적 다이 정렬 및 골격 웨이퍼 검사 동작
독자들이 본 개시물의 실시예에 따르는 골격 웨이퍼 검사 모듈(262)에 의하여 관리되거나 수행될 수 있는 골격 웨이퍼 검사 프로세스를 명확하게 이해할 수 있도록, 본 개시물의 실시예에 따르는 골격 웨이퍼 검사에 관련되는 다양한 기본 개념들이 이제부터 상세히 다뤄진다.
초기 설정 고려사항
앞에서 표시되는 바와 같이, 잔류 다이(50)는 전기적으로 불량인 다이를 통상적으로 포함할 것이고, 따라서 주어진 정렬 코드는 전기적으로 불량인 다이에 대응하도록 정의되거나 선택될 수 있다. 몇 가지 상황들에서, 잔류 다이(50)는 전기적으로 양호하지만 하나 이상의 특정된 타입의 심각한 시각적 결함(예를 들어, 누락된 솔더 범프, 또는 치수의 에러)을 나타내는 다이(20)를 더 포함할 수 있다. 따라서, 하나 이상의 다른 정렬 코드가 골격 웨이퍼(10)에 남아 있는 전기적으로 양호하지만 시각적으로 결함있는 다이에 대하여 지정될 수 있다. 그러나, 잔류 다이(50)의 정의는 정렬 코드가 정의된 방식에 의존한다는 것이 이해되어야 한다. 예를 들면, 원하는 경우 또는 요구되는 경우, 잔류 다이(50)를 전기적으로 양호한 다이(20)로 정의함으로써, 전기적으로 불량인 다이(20)가 지정된 거절 빈 밖으로 픽업될 수 있게 하는 것이 가능하다. 다이 정렬 동작에 대한 이러한 "반전" 접근법은 전기적으로 불량인 다이(20)의 개수가 전기적으로 양호한 것들보다 개수에 있어서 훨씬 더 적은 경우에 더 효율적이고 바람직할 수 있다. 그러면 필름 프레임(12) 상의 잔여(양호한 것으로 기대되는) 다이(20)는 더 빠른 터렛 머신(turret machine)을 사용하는 스캔 및 테이핑 동작을 위하여 쉽게 긁어내어 져서 보울 속으로 들어갈 수 있다(다른 동작에서). 이러한 다이(20)를 필름 프레임(12)으로부터 긁어내기 이전에, 본 개시물의 실시예에 따르는 골격 웨이퍼 검사가 수행되어 다이 픽업 에러가 발생되었는지 여부를 검증할 수 있다.
동일한 타입(들)의 반도체 디바이스(들)를 가지는 웨이퍼의 하나 이상의 배치에 대한 자동적 다이 정렬 동작의 시작 이전에, 운영자는 정렬 코드들의 세트를 정의하는 다이 정렬 레시피를 설정하거나 선택한다. 다이 정렬 레시피를 설정할 때, 운영자는 통상적으로 (a) 어떤 분류의 다이(20)가 전기적 테스트 및 시각적 검사 결과의 조합의 결과 또는 가능한 결과에 기초하여 픽업되어야 하는지를 결정하고; (b) 전기적 테스트 및 시각적 검사 결과의 조합의 특정 결과에 대하여 적합한 정렬 코드(들)를 지정하거나 선택한다.
다이 정렬 동작 도중의 PW 맵의 동적 업데이트
다이 정렬 장치(115)가 다이 정렬 동작 도중에 시각적 검사 동작들의 세트를 수행하는 일 실시예에서, 각각의 다이(20)에 대한 시각적 검사의 결과는 다이(20)가 정렬 코드에 따라서 선결정된 목적지로 동시적으로 운송되기 이전에 이에 상응하여 PW 맵에 실시간으로 갱신된다. 표 2 는 다이 정렬 동작 도중에 수행되는 검사 동작에 대한 코드를 포함하는 PW 맵 코드 및 정렬 코드 사이의 대표적인 관련성을 제공한다; 그리고 표 3 은 표 2 에 대응하는 정렬 코드 설명표를 제공한다. 표 2 및 표 3 에 따르면, 전기적으로 불량인 다이는 골격 웨이퍼(10)에 잔류 다이(50)로서 남아야 한다. 전기적으로도 양호하고 시각적으로도 양호한 다이(20)는 테이프로 픽업되어야 한다(PT). 시각적으로 심볼/마크 결함, 치수 결함, 스크래치, 부서짐, 또는 치수 및 부서짐 결함의 조합을 나타내는 전기적으로 불량인 다이는 그들에 지정된 정렬 코드에 따라서 특정 빈 또는 트레이 안으로 정렬되어야 한다.
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표 2. 대표적 PW 맵 코드 - 정렬 코드 테이블
Figure pct00004
표 3. 대표적 정렬 코드 표기법
따라서, 대표적인 PW 맵의 일부가 다이 정렬 동작 도중에 시각적 검사에 앞서서 표 4 에 표시되는 데이터를 포함한다면:
Figure pct00005
표 4: 픽앤플레이스 시각적 검사 이전의 PW 맵 데이터
다이 정렬 동작와 연관되어 수행된 시각적 검사 동작(예를 들어, 다이가 픽업된 이후에 다시 수행되는 추가적 시각적 검사)의 결과로서, 대표적인 PW 맵은 이러한 시각적 검사 동작 도중에 시각적 결함이 발견되기 때문에 다음과 같이 갱신될 수 있다:
Figure pct00006
표 5: 픽앤플레이스 시각적 검사 이후의 갱신된 PW 맵 데이터
표 5 의 음영 처리된 엔트리는 다이 정렬 시각적 검사 동작이 특유한 타입의 시각적 결함을 인식한 픽업된 다이에 대응하고, 이에 따라서 PW 맵이 식별된 시각적 결함 타입에 기초하여 갱신되었다.
SWIS - 다이 정렬 장치 상호작용
다이 정렬 장치(115)와 함께 설치되는 인라인 SWIS 구성에서, 활성 영역 다이(20)가 다이 정렬 동작 도중에 정확하게 또는 부정확하게 픽업되었는지 여부를 검증하기 위한 골격 웨이퍼 검사 동작은, 다이 정렬 동작이 확장 테이블(210)에 남아 있는 골격 웨이퍼(10)에 대하여 완료되면 개시된다. 다이 정렬 장치(115)는 골격 웨이퍼(10)를 SWIS 이미지 캡쳐 디바이스(220) 아래에 포지셔닝하기 위하여 확장 테이블(210)을 변위시킨다. 다른 타입의 SWIS 구성에 대하여, 골격 웨이퍼(10)는 관련 분야에서 통상적인 기술을 가진 자에게 의하여 용이하게 이해되는 방식으로 다른 수단에 의하여 전용 SWIS(200)로 전달되거나 이송될 수 있다.
분할 이미지 캡쳐 및 합성 이미지 생성
이번 섹션은, 다이 정렬 동작에 후속하는, 즉 이러한 동작이 완료된 이후에 수행되는 분할 이미지 세트의 캡쳐 동작을 일반적으로 수반하는 일 실시예를 설명한다. 이제부터 더 상세히 설명되는 바와 같이, 골격 웨이퍼(10)가 SWIS 이미지 캡쳐 디바이스(220) 아래에 포지셔닝되면, SWIS(200)는 물리적 골격 웨이퍼(10)의 분할 이미지의 적어도 하나의 세트의 캡쳐를 지시하고, 분할 이미지들로부터 적어도 하나의 골격 웨이퍼 합성 이미지를 생성한다. 각각의 분할 이미지는 골격 웨이퍼의 전체 표면적의 선결정된 지역, 부분, 또는 작은 부분, 및/또는 골격 웨이퍼(10)에 대하여 정의된 수학적 또는 기하학적 결합 엔클로저(예를 들어, 경계 박스)의 선결정된 지역, 부분, 또는 작은 부분에 대응한다. 다양한 실시예들에서, 완전한 분할 이미지 세트는 골격 웨이퍼의 표면적의 100%, 또는 거의/실질적으로 100%를 커버하거나 이를 망라한다. 따라서 분할 이미지의 완전한 세트는 적어도 하나의 이미지를, 그리고 다양한 실시예들에서는 다수의 이미지를 포함한다.
분할 이미지 세트를 캡쳐한 이후에, SWIS(200)는 분할 이미지들을 디지털적으로 서로 "이어붙임"하거나, 연결하거나, 또는 통합하여 골격 웨이퍼(10)의 합성 이미지 또는 전체 이미지를 생성한다. 다양한 실시예들에서, 골격 웨이퍼(10)의 합성 이미지는 전체 물리적 골격 웨이퍼(10)(예를 들어, 골격 웨이퍼(10)의 100%, 또는 거의/실질적으로 100%)의 가상 표현이다. 따라서 이러한 합성 이미지는, (a) 각각의 활성 영역 다이 위치, 및 (b) 각각의 더미 다이 위치를 포함하는, 물리적 골격 웨이퍼(10) 상의 각각의 다이 위치에 대응하는 이미지 데이터를 포함한다. SWIS(200)는 합성 이미지 내의 픽셀 정보를 분석하여 이미지 공간 내의 격자선 폭(즉, 이미징된 격자선(30, 32)이 커버하는 픽셀들의 개수), 및 이미지 공간 내의 다이 사이즈(즉, 적어도 하나의 이미징된 다이 위치가 커버하는 x 및 y 차원에서의 픽셀들의 개수)를 결정할 수 있다. 이하 더욱 상세하게 설명되는 바와 같이, SWIS(200)는 합성 이미지 내의 기준 원점의 위치/격자 위치; 및 골격 웨이퍼의 활성 다이 영역에 대응하는 합성 이미지의 부분 내의 제 1/시작 다이의 위치를 더 결정할 수 있다. 이에 후속하여 SWIS(200)는 이미지 공간 내에서 골격 웨이퍼의 물리적 격자를 디지털적으로 횡단(traverse) 및/또는 복원할 수 있고, 임의의 주어진 합성 이미지에 대하여 픽셀 정보가 그 위치에서의 다이 존재(50) 또는 다이 부재(52)를 표시하는지 여부를 식별할 수 있다.
분할 이미지의 단일 또는 다수의 완전한 세트의 캡쳐
여러 실시예에서, SWIS(200)는, 활성 광원(들)(230, 232) 및 대응하는 조명 파라미터가 분할 이미지들의 단일 완료 세트로부터 생성된 합성 이미지 내의 이미징된 격자선(30, 32), 이미징된 잔류 다이(50), 및 이미징된 위치(52)를 신뢰가능한 이미지 처리에 기초하여 식별하게 하는 조명 조건에서, 분할 이미지들의 단일 완전한 세트를 캡쳐한다.
대안적으로는, 몇 가지 실시예들에서, 분할 이미지들의 다수의 완료 세트가 이미지 분석 또는 상관을 위하여 동일한 조명 또는 별개의 조명 설정에서 캡쳐되어, 예를 들어, 합성 이미지 내의 픽셀 어레이 또는 영역이 이미징된 격자선(30, 32), 잔류 다이(50), 및 위치(52)에 대응하는지 여부에 대한 신뢰가능하거나 정확한 자동화된 결정을 용이하게 만들 수 있다. 분할 이미지들의 임의의 주어진 완료 세트는 동일하거나 별개의/상이한 조명 조건 또는 파라미터에서 캡쳐될 수 있다. 예를 들면, 제 1 분할 이미지 세트는 조명 조건들의 대응하는 제 1 세트(예를 들어, 조명 세기들의 제 1 세트, 조명 파장들의 제 1 세트, 및/또는 조명 입사각들의 제 1 세트에 따라서 하나의 또는 양자 모두의 활성 광원(230, 232)의 활성화를 제공하는 조건들)에서 캡쳐될 수 있고; 제 2 분할 이미지 세트는 조명 조건들의 제 1 세트와 별개인 조명 조건들의 대응하는 제 2 세트에서 캡쳐될 수 있다. 조명 조건들의 각각의 세트는 이미징된 격자선(30, 32); 잔류 다이(50); 및 위치(52)의 신뢰가능한 이미지 처리 기초 식별을 보조하거나 가능하게 하도록 지시될 수 있다. 즉, 분할 이미지들의 각각의 세트가 특정 조명 조건 아래에서 골격 웨이퍼(10)의 동일한, 거의 동일한, 또는 중첩하는 지역에 대응하는, 골격 웨이퍼(10)의 분할 이미지들의 다수의 세트를 캡쳐하면, 합성 이미지 내에서 격자선(30, 32), 잔류 다이(50), 및/또는 위치(52)를 식별하도록 지시되는 자동화된 결정의 신뢰도 수준을 향상시킬 수 있다.
실시예의 세부사항에 의존하여, 제 1 분할 이미지 세트는 디지털적으로 함께 이어붙여져서 골격 웨이퍼(10)의 제 1 병합된 이미지(consolidated image)를 형성할 수 있고; 제 2 분할 이미지 세트는 디지털적으로 함께 이어붙여져서 골격 웨이퍼(10)의 제 2 병합된 이미지를 형성할 수 있으며; 제 1 및 제 2 병합된 이미지는 디지털적으로 결합 또는 통합되어 합성 이미지를 형성할 수 있다. 대안적으로는, 제 1 및 제 2 분할 이미지 세트는 동시에 디지털적으로 함께 이어붙여져서 합성 이미지를 형성할 수 있다.
관련 기술 분야의 통상을 지식을 가진 자는 분할 이미지들의 하나의 또는 다수의 세트 및 이와 연관된 적합한 조명 조건 또는 파라미터에 대응하는 분할 이미지 캡쳐 시퀀스가 주어진 타입 및 사이즈의 제작된 디바이스에 대한 웨이퍼의 배치에 대하여 결정될 수 있다(예를 들어, 실험적으로)는 것을 이해할 것이다. 이러한 정보는 골격 웨이퍼 검사 레시피에서 사용되도록 취출될 수 있는 파일에 저장될 수 있거나; 또는 그래픽 사용자 인터페이스로 향하는 메뉴 선택 또는 수동 입력을 이용하여 입력(예를 들어, 기술자에 의하여)될 수 있다.
또 다른 실시예들에서, 다수의 합성 이미지가 생성될 수 있는데, 이들 각각은 캡쳐된 분할 이미지의 하나의 또는 다수의 완전한 세트에 대응할 수 있다. 각각의 합성 이미지는 이미징된 격자선(30, 32), 잔류 다이(50), 및/또는 위치(52)를 식별하기 위하여 개별적으로 분석될 수 있다.
다이싱된 웨이퍼 분할 이미지의 캡쳐
특정 실시예들에서, 골격 웨이퍼(10)의 분할 이미지를 캡쳐하고 골격 웨이퍼 합성 이미지를 생성하는 것에 추가하여, SWIS(200)는 다이 정렬 동작 이전에, 즉 다이 정렬 동작이 개시되기 이전에, 다이싱된 웨이퍼(5)의 분할 이미지를 캡쳐하고 다이싱된 웨이퍼(5)의 합성 이미지를 생성할 수 있다. 즉, 이러한 실시예에서, SWIS는 다이싱된 웨이퍼(5)에 대응하는 제 1 합성 이미지 및 골격 웨이퍼(10)에 대응하는 제 2 합성 이미지를 생성한다. 다이싱된 웨이퍼(5)에 완전히 대응하는 제 1 합성 이미지를 다이 정렬 동작의 시작 이전에 생성하면 유리할 수 있는데, 그 이유는 이러한 이미지가 (a) 골격 웨이퍼 검사와 연관되어 예컨대 다이 정렬 동작이 완료된 이후에 골격 웨이퍼(10) 상의 특정 다이 위치로의 직접적 네비게이션을 용이하게 하거나; 및/또는 (b) 다이 정렬 자체와 연관되어 예컨대 픽앤플레이스 장치(160)를 다이 정렬 동작 도중에 가이드하는 네비게이션의 보조도구 또는 가이드로서 사용될 수 있기 때문이다. 이러한 제 1 합성 이미지는 동일한 배치의 후속 웨이퍼들에 대한 네비게이션의 가이드로서 사용될 수 있다.
아래에서 설명되는 바와 같이, 다이싱된 웨이퍼(5)의 제 1 합성 이미지는 다이싱된 웨이퍼(5) 위의 각각 그리고 모든 다이(20) 더미 다이를 포함)에 관련되는 정보만을 가지는 것이 아니라, 기준 원점에 대한 그들의 상대적인 위치도 가지게 될 것이다. 이러한 정보는, 다이 정렬 동작이 진행되고 있고, 다이 정렬 장치(115)가 픽앤플레이스 동작을 수행하기 위하여 자신의 위치를 참조하는데 기준이 될 수 있는 다이(20)가 골격 웨이퍼(10) 위에 더 적게 존재하기 때문에 특히 유용할 수 있다. 따라서 다이 정렬 장치(115)는 개개의 또는 고립된 다이(20)를 픽업할 경우 훨씬 더 큰 용이성과 속도로써 픽앤플레이스 장치(160)를 가이드하기 위하여 제 1 합성 이미지 정보를 사용할 수 있다.
실시예의 세부사항에 의존하여, SWIS(200)는 적어도 하나의 합성 이미지 활성 영역 다이 위치를 상대방 PW 맵 다이 위치와 공간적으로 상관시키기 위하여 제 1 합성 이미지 및/또는 제 2 합성 이미지를 이용할 수 있다. 좀 더 자세하게 설명하면, 다이싱된 웨이퍼 합성 이미지를 생성시키면 골격 웨이퍼 합성 이미지 내의 특정 포인트, 위치, 및/또는 다이 위치를 결정할 때 이미지 처리 정확도를 향상시킬 수 있다.
다이싱된 웨이퍼 합성 이미지가 생성되면, SWIS(200)는 다이싱된 웨이퍼 합성 이미지를 분석하여 (a) 이미징된 격자선의 픽셀 단위의 폭; (b) 이미징된 다이(20)의 픽셀 단위의 사이즈 또는 치수; (b) 기준 원점/격자 위치의 위치; (c) 기준 원점/격자 위치에 상대적인 제 1/시작 다이의 위치; 및 (d) 다이싱된 웨이퍼 합성 이미지 내의 골격 웨이퍼의 물리적 격자선(30, 32)에 대응하는 이미징된 격자선(30, 32)의 레이아웃 중 적어도 하나를 결정할 수 있다.
SWIS(200)는 다이싱된 웨이퍼 합성 이미지 기준 원점/격자 위치, 제 1/시작 다이 위치, 및 격자 레이아웃 중 하나 이상을 이용하여, 골격 웨이퍼 합성 이미지 기준 원점/격자 위치, 제 1/시작 다이 위치, 및 격자 레이아웃, 각각을 결정하거나, 이것을 결정하는 것을 도울 수 있다. SWIS(200)는 다이싱된 웨이퍼(10)에 상대적인 골격 웨이퍼 확장 또는 신장 인자를, 다이싱된 웨이퍼 합성 이미지의 양태 또는 그로부터 결정되는 정보(예를 들어, 격자 레이아웃)를 골격 웨이퍼 합성 이미지 양태 또는 그로부터 결정되는 정보(예를 들어, 격자 레이아웃)와 각각 비교함으로써 추가적으로 결정할 수 있다. 다이싱된 웨이퍼 합성 이미지로부터 생성된 정보 및 확장 인자를 사용하면, (a) 예를 들면, 다이 정렬 동작 이후에 매우 적은 수의 다이(20)만이 골격 웨이퍼(10) 위에 남아 있는 경우, 또는 골격 웨이퍼의 필름(11)이 다이(20)가 그로부터 픽업될 때에 다소 변형되었을 수 있는 상황에서, 골격 웨이퍼의 합성 이미지 내의 이미징된 다이 위치를 결정하는 통계적 정확도를 증가시킬 수 있고; (b) 골격 웨이퍼 합성 이미지 내에서 하나의 다이 위치로부터 다른 다이 위치로 디지털 이미지 공간 네비게이션 또는 횡단하는 것을 보조할 수 있으며; (c) 예를 들면, 픽앤플레이스 동작과 관련하여 골격 웨이퍼(10) 상의 하나의 다이 위치로부터 다른 다이 위치로 실제/물리적 공간 네비게이션하는 것을 보조할 수 있는데, 이는 물리적 골격 웨이퍼(10) 상의 다이 위치/격자 위치가, 다이싱된 웨이퍼 합성 이미지 내의 다이 위치/격자 위치와 상관되는, 골격 웨이퍼 합성 이미지 내의 다이 위치/격자 위치와 상관되기 때문이다.
특유한 실시예에서, 다이싱된 웨이퍼 합성 이미지를 생성하는 것, 기준 원점/격자 위치를 결정하는 것, 제 1/시작 다이 위치를 결정하는 것, 및 다이싱된 웨이퍼 합성 이미지 내의 다이싱된 웨이퍼 격자선(30, 32)을 디지털 복원 하는 것 중 적어도 일부는 다이 정렬 동작과 동시에 실행되는 병렬 컴퓨팅 프로세스로서 수행될 수 있다. 간략화를 위하여, 골격 웨이퍼 및 골격 웨이퍼의 합성 이미지에 관하여 아래에 제공되는 설명 자료는 다이싱된 웨이퍼 및 다이싱된 웨이퍼 합성 이미지에도 유사하게 또는 동일하게 적용가능할 수 있다.
단순화를 위하여 그리고 이해를 돕기 위하여, 후술되는 설명은 골격 웨이퍼(10)의 분할 이미지들의 단일 완전한 세트를 캡쳐하는 것, 및 그로부터 단일 합성 이미지를 생성하는 것을 고려한다. 그럼에도 불구하고, 관련 기술 분야의 통상을 지식을 가진 자는, SWIS(200)가 아래에 후술되는 것과 실질적으로 동일하거나 유사한 방식으로, 적어도 하나의 합성 이미지를 생성하기 위하여 골격 웨이퍼(10) 및 가능하게는 다이싱된 웨이퍼(5)의 분할 이미지들의 하나 또는 다수의 세트를 캡쳐할 수 있다는 것을 이해할 것이다.
합성 이미지 내의 이미징된 활성 영역 다이 위치의 식별
앞에서 표시되는 바와 같이, PW 맵은 골격 웨이퍼(10)의 합성 이미지인, 웨이퍼의 전체 표면적의 서브세트를 나타낸다. 그러나, 골격 웨이퍼(10)의 합성 이미지는 통상적으로, 활성 영역 다이 위치 및 더미/미러 다이 위치 양자 모두를 커버하는 전체 물리적 골격 웨이퍼(10)의 이미지이다. 결과적으로, 웨이퍼의 활성 영역 다이에 대응하는 PW 맵의 다이 위치가 매핑될 수 있는, 합성 이미지 내의 다수의 가능한 지역이 존재한다. 그러므로, 활성 영역 다이 위치에 대응하는, PW 맵 다이 위치들 및 골격 웨이퍼의 합성 이미지 내의 다이 위치의 서브세트 사이의 적합한 공간적 정렬 또는 레지스트레이션을 확립하는 문제점을 해결할 필요가 있다.
이러한 문제를 해결하기 위하여, SWIS(200)는 활성 영역 다이 위치에 대응하는 골격 웨이퍼의 합성 이미지의 부분을 PW 맵 활성 영역 다이 위치와 상관, 레지스트레이션, 정렬, 또는 식별한다.
골격 웨이퍼 기준 원점 또는 기준 격자 위치/위치의 결정
SWIS(200)에 제공되거나 알려질 수 있는 정보는 웨이퍼의 사이즈, 다이 사이즈, 및 필름 프레임(12) 상의 다이싱된 웨이퍼의 방위를 포함한다는 것에 주의해야 한다. 필름 프레임(12)에 상대적인 합성 이미지의 방위도 역시 알려진다. 다양한 실시예들에서, SWIS(200)가 골격 웨이퍼의 합성 이미지 내의 각각의 활성 영역 다이 위치를 물리적 골격 웨이퍼(10) 상의 그리고 PW 맵 내의 이것의 상대방 활성 영역 다이 위치와 정확하게 공간적으로 상관시키기 위하여, SWIS(200)는 골격 웨이퍼의 합성 이미지를 분석함으로써 (a) 기준 원점, 및/또는 (b) 기준 격자 위치/위치를 결정한다. 기준 원점 또는 기준 격자 위치/위치는 합성 이미지 내의 픽셀 좌표에 대응하는데, 이것은 그 자체로서 물리적 골격 웨이퍼(10) 상의 알려지거나 선결정된 원점, 포인트, 또는 격자 위치에 대응한다. 합성 이미지 내의 기준 원점은 이미지 공간 또는 픽셀 공간 내의 특정 포인트일 수 있다. 기준 격자 위치는 이미지 공간 내의 특정 포인트, 또는 이미지 공간 내의 특정 위치에 있는 픽셀들의 어레이일 수 있다. 따라서, 기준 격자 위치는 그 자체로 기준 원점과 유사하거나 거의 등가이거나 또는 기준 원점으로서 정의될 수 있다.
기준 원점/격자 위치에 기초하여, PW 맵 내의 선결정된 제 1/시작 다이의 위치에 대응하는 제 1/시작 다이의 위치를 포함하는 골격 웨이퍼의 합성 이미지 내의 각각의 활성 영역 다이 위치가 결정될 수 있다. 합성 이미지 내의 제 1/시작 다이 위치는 물리적 골격 웨이퍼의 활성 다이 영역 내의 특정 다이 위치에 대응하고, 이것은 기준 원점으로부터 알려진 거리 및 방향만큼 떨어져 있다. 합성 이미지 내에서, 제 1/시작 다이는 이미지 공간 내의 기준 원점/격자 위치로부터 주어진 이미지 공간 거리 및 방향만큼 떨어져서 위치한다. 합성 이미지의 제 1/시작 다이의 위치가 결정되면, 각각의 합성 이미지 활성 영역 다이 위치에 대응하는 합성 이미지 데이터가 상대방 PW 맵 정보와 상관되거나 비교되어, 이하 더 상세하게 후술되는 바와 같이 다이(20)가 물리적 골격 웨이퍼의 활성 영역으로부터 적합하게 또는 부적합하게 픽업되었는지 여부를 검증할 수 있다.
기준 원점/격자 위치는, 다이 정렬 동작을 위하여 식별되거나 선택된 기준 다이(21)의 목적과 유사한 목적을 수행하지만, 본 개시물에 따른 따라서, 기준 원점/격자 위치는 기준 다이(21)의 경우와 달리 골격 웨이퍼 또는 다이 포지션 또는 위치에 대응한다. 즉, 기준 원점/격자 위치는 기준 다이(21)의 포지션 또는 위치와 동일하지 않으며 이와 분명하게 상이한 골격 웨이퍼 위치 또는 다이 위치에 대응한다.
기준 원점을 결정하는 대표적인 방식
기준 원점 및 골격 웨이퍼의 합성 이미지 내에서 기준 원점에 상대적인 제 1/시작 다이의 위치를 결정하는 것은 다수의 방식으로 수행될 수 있다. 골격 웨이퍼(10)가 실질적으로 정규 형상을 가지는 실시예들에서, 기준 원점은 골격 웨이퍼(10)의 중심점으로서 정의될 수 있다. 예를 들면, 거의 모든 웨이퍼는 실질적으로 둥글다; 그러므로, SWIS(200)는 종래의 이미지 처리 기법을 사용하여 합성 이미지 내의 적어도 3 개의 포인트를 식별함으로써 기준 원점을 결정할 수 있는데, 이러한 포인트들은 골격 웨이퍼(10)의 원주에 위치된다. 이러한 포인트들에 기초하여, 종래의 이미지 처리 기법은 골격 웨이퍼(10)와 동일한 직경을 가지는 원의 원주를 결정하고, 이에 의하여 결정 골격 웨이퍼의 중심점을(예를 들어, 이미지 공간 내의 픽셀 좌표로서) 결정할 수 있다. 처리된 웨이퍼의 주변부가 처리 또는 처치 동작의 결과로서 누락되는 경우에도, 골격 웨이퍼의 중심점을 결정하는 것은 영향받지 않을 것인데, 그 이유는 골격 웨이퍼의 곡률이 관련 기술 분야의 통상을 지식을 가진 자에 의하여 용이하게 이해되는 방식으로 알고리즘에 의하여 외삽될 수 있기 때문이다. 합성 이미지 내의 골격 웨이퍼(10)의 중심점의 위치가 결정되면, 합성 이미지 내의 제 1/시작 다이의 상대적인 위치는 용이하게 식별될 수 있는데, 그 이유는 이러한 기준 원점에 대한 제 1/시작 다이의 위치가 픽셀 카운트 또는 거리 및 수평 및 수직 격자선 거리(예를 들어, SWIS 이미지 캡쳐 디바이스 해상도의 관점에서)의 각각에 따라서 사전결정되기 때문이다.
몇 가지 실시예들에서, 기준 원점에 상대적인 제 1/시작 다이의 위치는, 합성 이미지 내에서 격자선(30, 32)의 세트를 식별 또는 인식하고, 처리된 웨이퍼의 공지된 물리적 레이아웃에 기초하여, 제 1/시작 다이가 놓여 있는 것으로 알려지는 기준 원점으로부터의 수평 및 수직 격자선(30, 32)의 개수를 카운트하여 합성 이미지 내의 제 1/시작 다이의 위치로 이동하거나 천이함으로써 결정된다. 이러한 실시예들에서, SWIS(200)는 합성 이미지 내에서 격자선(30, 32)을 인식하거나 구별하기 위하여 이미지 처리 알고리즘을 이용할 수 있다. 이미지 공간에서, 이미징된 격자선(30, 32)은 물리적 격자선 폭에 대응하는 선결정된 개수의 픽셀(예를 들어, 3 - 5 개의 픽셀, SWIS 이미지 캡쳐 디바이스 해상도)을 커버하는 좁은 수평 및 수직 라인 또는 띠이다. 다이 사이즈가 알려지기 때문에, 합성 이미지 내의 각각의 다이 위치의 수평 및 수직 픽셀 치수도 역시 알려진다. 기대된 격자선(30, 32)은 다이 사이즈에 따라서 합성 이미지 내에서 결정되거나 그 위로 투영될 수 있어서, 제 1/시작 다이의 위치 및 합성 이미지 내의 각각의 다른 활성 다이 위치의 상대적인 위치가 용이하게 결정될 수 있게 할 수 있다.
비록 몇몇 실시예들에서, 기준 원점이 골격 웨이퍼(10)의 중심(또는 등가적으로, 다이싱된 웨이퍼(5) 또는 처리된 웨이퍼의 중심)으로 정의되지만, 다른 실시예들에서는 그럴 필요가 없으며, 적합한 웨이퍼 피쳐가 기준 원점을 정의하거나 식별하기 위하여 선택될 수 있다. 기준 원점을 정의하기 위하여 어떤 웨이퍼 피쳐를 사용해야 하는지는 고려사항 대상인 웨이퍼들의 배치의 물리적 특성, 및 이러한 피쳐들이 합성 이미지 내에서 용이하고 일관적으로 인식가능하거나 위치결정될 수 있는지 여부에 의존한다. 또한 기준 원점은, 디바이스의 특정 타입 및 사이즈(예를 들어, 집적 회로)에 대하여, 특정 사이즈의 웨이퍼를 제조하기 위하여 구현되는 표준화된 물리적 웨이퍼 사양과 관련되는, 반도체 웨이퍼의 생산자에 의하여 제공되는 정보에 기초하여 선택될 수 있다. 이러한 정보는 통상적으로, 각각의 웨이퍼 제조자로부터 얻을 수 있는, 일반적으로 물리적 웨이퍼 표준(PWS) 문서라고 불리는 문서 내에 관련 기술 분야의 통상을 지식을 가진 자에 의하여 용이하게 이해되는 방식으로 보유된다.
도 8a 및 도 8b 는 대표적인 PWS 문서의 일부의 예시를 제공한다. PWS 문서에 의하여 제공되는 정보는 웨이퍼의 가장 넓은 수평 치수 및 수직 치수, 및 특정 사이즈의 웨이퍼의 위에 특정 타입 및 사이즈의 디바이스를 제조하기 위한 기준 다이(21)의 위치를 포함한다. 주어진 PWS 문서로부터, 엔지니어 또는 기술자는 수평 기준 라인 및 수직 기준 라인을 정의 또는 결정할 수 있고, 이들의 교점들이 제 1/시작 다이의 위치(및/또는 웨이퍼의 기준 다이(21)의 위치)로서 정의될 수 있다. SWIS(200)는 분석 합성 이미지를 분석하여 선결정되거나 선정의된 수평 및 수직 기준 라인을 식별할 수 있다. 예를 들면, 웨이퍼의 격자선(30, 32) 중 어느 것이 수평 및 수직 기준 라인으로서 정의되는지를 규정하는 정보가 골격 웨이퍼 검사를 위한 설정 레시피에 규정될 수 있다.
추가적 정보 또는 다른 정보가 기준 원점을 정의하기 위하여 사용될 수 있다. 예를 들면, 다른 실시예에서, 웨이퍼 ID에 가장 근접한, 웨이퍼 상의 최하단 수평 격자선(30)이 수평 기준 라인으로서 사용될 수 있고, 특정 수직 격자선(32)(예를 들어, 이러한 수평 기준 라인과 교차하는 최좌측 또는 최우측 수직 격자선(30))이 수직 기준 라인으로 정의될 수 있다. 수평 및 수직 기준 라인들 사이의 교차점이 기준 원점을 정의할 수 있고, 이에 상대적으로 제 1/시작 다이의 위치가 선결정된다.
기준 격자 위치/위치를 결정하는 대표적 방식
기준 원점을 결정하는 것에 추가적으로 또는 이것의 대체예로서, 몇몇 실시예는 합성 이미지로부터 골격 웨이퍼의 격자 레이아웃을 디지털적으로 식별 또는 복원하고, 합성 이미지 내에서 기준 격자 포인트, 위치, 또는 위치를 결정할 수 있다. 그러면 제 1/시작 다이의 위치가 기준 격자 위치에 상대적으로 결정될 수 있다.
골격 웨이퍼의 격자 레이아웃을 디지털적으로 식별/복원하기 위하여, SWIS(200)는 종래의 이미지 처리 기법을 사용하여 합성 이미지를 분석한다. 위에서 표시된 바와 같이, 이미징된 격자선(30, 32)은 잔류 다이(50) 및 위치(52)에 대응하는 더 크거나 훨씬 더 큰 픽셀 영역에 상대적인, 픽셀들의 좁거나 매우 좁은 행 및 컬럼 내의 픽셀들의 세기에 기초하여 식별될 수 있다. SWIS(200)는 합성 이미지 내에 존재하는 각각의 이미징된 수평 격자선(30) 및 수직 격자선(32)을 디지털적으로 식별/복원할 수 있다.
관련 기술 분야의 통상을 지식을 가진 자에 의하여 이해될 수 있는 바와 같이, 처리 또는 처치의 결과로서, 다이(20)의 하나 이상의 주변 행 및/또는 컬럼이 웨이퍼로부터 떨어지거나 떨어져 나갈 수 있다. 결과적으로, 합성 이미지 내의 수평 및/또는 수직 격자선(30, 32)의 총 개수는 제조된 상태의 물리적 웨이퍼 위의 수평 및/또는 수직 격자선(30, 32)의 총 개수보다 더 적을 수도 있다. 몇 가지 실시예들에서, SWIS(200)는 합성 이미지 내의 수평 및 수직 격자선(30, 32)의 총 개수를 카운트하고, 최외곽 상단, 하단, 좌측, 및 우측 k 개의 이미징된 격자선(30, 32)(예를 들어, k = 3, 4, 또는 5)의 절대 또는 상대 길이를 분석하며, 이러한 절대 또는 상대 길이를 웨이퍼의 알려진 격자 레이아웃과 비교하여 합성 이미지에 기초하여 골격 웨이퍼(10)로부터 누락된 다이(20)의 하나 이상의 외부 행 및/또는 컬럼을 식별할 수 있다.
디지털적으로 복원된 격자선(30, 32)이 웨이퍼의 공지된 격자 레이아웃과 매칭되면, SWIS(200)는 디지털적으로 복원된 격자를 기준 원점으로 정의할 수 있고, 이것이 기준 격자 위치/위치(예를 들어, 정중앙 또는 중앙 격자 위치) 내에 또는 인접하여 놓이게 된다. SWIS(200)는 선결정된 방향으로 기준 격자 위치로부터 선결정된 개수의 수평 및 수직 격자선(30, 32)만큼 카운팅하여 제 1/시작 다이에 도달함으로써, 이러한 기준 격자 위치에 상대적으로 제 1/시작 다이의 위치를 결정할 수 있다. SWIS(200)이, 다이(20)의 하나 이상의 외부 행 및/또는 컬럼이 골격 웨이퍼(10)로부터 누락되었다고 결정한다면, SWIS(200)는 기준 격자 위치/위치에 상대적인 제 1/시작 다이의 위치를 결정할 때에, 다이(20)의 누락 행(들) 및/또는 컬럼(들)을 고려하기 위하여 적합한 수평 및/또는 수직 격자 오프셋을 포함할 수 있다.
몇 가지 실시예들에서, SWIS(200)는 골격 웨이퍼(10) 상의 잔류 다이(50)의 수직 및 수평 에지를 인식함을 통하여, 격자선(30, 32)을 추가적으로 또는 대안적으로 인식하거나 디지털적으로 복원할 수 있다. 격자선(30, 32)이 이러한 다이 에지에 대하여 인접하고 수평 또는 수직이며, 전체 골격 웨이퍼(10)에 걸쳐서 연장하고, 기대된 격자선 폭이 알려지거나 거의 알려지기 때문에, 적어도 작은 개수의 다이(20)가 다수의 별개의 격자선(30, 32)에 대응하는 다이 위치들에서 골격 웨이퍼의 활성 영역 내에 놓이기만 한다면, 격자선 복원은 쉽고 분명하다.
이미지 공간 내의 제 1/시작 다이 위치 및/또는 다른 다이 위치로의 이동
다양한 실시예들에서, 골격 웨이퍼(10) 상의 물리적 격자 위치에 대응하는 합성 이미지 다이 위치(예를 들어, 이미징된 활성 영역 다이 위치)에서의 다이 존재(50) 또는 다이 부재(52)를 검증하기 위하여, SWIS(200)는 합성 이미지 다이 위치에 대응하는 픽셀 어레이들을 연속적으로 분석하거나 평가한다. SWIS(200)는 각각의 다이(20)의 이미지 공간 또는 픽셀 공간 치수에 따라서 합성 이미지 다이 위치로, 위치를 거쳐서, 및/또는 이를 통과하여 연속적으로 이동하거나 스텝 이동한다. 이러한 이미지 공간 다이 치수는 물리적 다이 사이즈 및 SWIS 이미지 캡쳐 디바이스(220)의 해상도에 의하여 선결정되고 이와 상관되며, 합성 이미지의 SWIS 분석을 이용하여 확정될 수 있다.
SWIS(200) 합성 이미지 내의 기준 원점 및/또는 기준 격자 위치를 식별하면, 여러 실시예들에서, (a) 기준 원점/격자 위치로부터 제 1/시작 다이 위치까지의 최단 거리(예를 들어, 최단 대각선을 따르는 거리)를 결정 또는 확정함으로써; (b) 기준 원점/격자 위치로부터 제 1/시작 다이 위치까지의, 대응하는 선결정되거나 최단인 x - y 다이 위치 - 다이 위치 경로를 결정 또는 확정함으로써; 그리고 (c) 이러한 다이 위치 - 다이 위치 경로를 따라서 개개의 다이 위치 마다 스텝 이동하여 제 1/시작 다이 위치에 도달함으로써, SWIS(200)는 합성 이미지 내의 제 1/시작 다이의 위치로 이동하거나 천이할 수 있다. SWIS(200)가 이러한 경로를 따라 각각의 다이 위치로 스텝 이동할 때, SWIS(200)는 각각의 다이 위치에 대응하는 픽셀 어레이 정보를 분석하여 각각의 기대된 다이 위치가 실제로 합성 이미지 내의 다이 위치와 적합하게 정렬되었는지 여부를 검증할 수 있다.
다른 실시예들에서, SWIS(200)는 기준 원점/격자 위치 및 제 1/시작 다이 위치 사이의 x-방향의 픽셀의 개수 및 y-방향의 픽셀의 개수를 계산하거나 확정하고, 합성 이미지 내의 기준 원점/기준 격자 위치로부터 x 및 y 방향으로 적합한 개수의 픽셀만큼 천이함으로써 기준 원점/격자 위치로부터 제 1/시작 다이의 위치로 직접적으로 이동할 수 있다.
시스템적인 에러를 피하기
본 개시물의 다양한 실시예과 자동화된 골격 웨이퍼 검사를 위한 종래의 기법 사이의 중요한 차이점은, 기준 원점 또는 기준 격자 위치의 위치 및 제 1/시작 다이의 위치를 결정할 때, SWIS(200)가 다이 정렬 동작을 시작하기 이전에 운영자에 의하여 자동적으로 인식되거나 수동으로 식별/학습되었던 동일한 기준 다이(21)를 이용하지 않는다는 것이다. 이러한 차이점이 중요한 이유는, 잘못된 다이를 기준 다이(21)로 식별할 때에 운영자에 의하여 발생했을 수도 있는 임의의 시스템적인 에러(들)를 반복하는 것을 피할 수 있다는 것이다. 만일 운영자가 잘못된 다이를 기준 다이(21)로 식별했다면, 픽업 과정에서 시스템적인 천이 에러가 발생할 것이다. 이와 같이 부정확하게 식별된 동일한 기준 다이(21)에 상대적인 골격 웨이퍼 검사 동작은 이에 상응하여 다이 픽업에 존재하는 임의의 에러를 검출하거나 식별할 수 없게 될 것이다. 이러한 시스템적인 에러를 피하기 위하여, SWIS(200)는 기준 원점 또는 기준 격자 위치를 정의하기 위하여 물리적 웨이퍼 상의 피쳐들의 다른 고유한 세트를 참조하는데, 골격 웨이퍼의 합성 이미지 내의 활성 영역 내부에 있는, 제 1/시작 다이를 포함하는 다른 다이의 위치가 이러한 기준에 상대적으로 결정될 수 있다.
기준 원점 및/또는 기준 격자 위치의 위치를 정의하거나 결정하기 위한 정보는 주어진 타입 및 사이즈의 제조된 디바이스에 대한 웨이퍼의 배치들에 대하여 선결정될 수 있고, 다이 정렬 및 골격 웨이퍼 검사 동작이 각각 시작되기 이전에 다이 정렬 및 골격 웨이퍼 검사 레시피에서 사용되도록 추후에 취출될 수 있는 파일에 저장될 수 있다. 대안적으로는, 이러한 정보는 그래픽 사용자 인터페이스로 입력되는 메뉴 선택 또는 수동 입력을 이용하여 입력될 수 있다(예를 들어, 기술자에 의하여).
합성 이미지와 PW 맵 사이의 정보 콘텐츠 상관
앞서 언급된 공간적 상관, 정렬, 또는 레지스트레이션에 후속하여, 정보 콘텐츠 상관 동작이 수행되는데, 그 도중에 SWIS(200)는 (a) 합성 이미지 내의 활성 영역 다이 위치에 대응하는 이미지 데이터를 (b) 상대방 다이 위치에 대한 PW 맵에 포함되거나 이것을 사용하여 생성된 정보(예를 들어, 다이 정렬 동작과 연관되어 수행된 임의의 최종 시각적 검사에 따라서 갱신되는 바와 같은 정보)와 상관시킨다. 이러한 정보 콘텐츠 상관 동작은 다이(20)가 다이 정렬 동작 도중에 물리적 골격 웨이퍼의 활성 영역으로부터 적합하게 또는 부적합하게 픽업되었는지 여부를 자동으로 결정하는 것을 용이하게 만들거나 가능하게 한다.
골격 웨이퍼의 합성 이미지 내에서, 각각의 활성 영역 다이 위치에 대응하는 픽셀들의 어레이는 해당 다이 위치에서의 물리적 골격 웨이퍼(10) 상의 다이 존재(50) 또는 물리적 골격 웨이퍼(10)에의 다이 부재(52)를 표시하는 캡쳐된 이미지 데이터(예를 들어, 픽셀 값)를 제공한다. 각각의 이러한 픽셀 어레이는, 관련 기술 분야의 통상을 지식을 가진 자에 의하여 용이하게 이해되는 방식으로, SWIS 이미지 캡쳐 디바이스(220)의 해상도에 따라서 다이(20)의 물리적 크기에 대응하는 픽셀 영역을 가진다.
다양한 실시예들에서, 활성 영역 다이 위치에 대응하는, 골격 웨이퍼의 합성 이미지 내의 각각의 픽셀 어레이는 종래의 이미지 처리 기법을 이용하여 분석되어 다이 존재(50) 또는 다이 부재(52)가 해당 다이 위치에 표시되었는지 여부를 결정한다. 예를 들면, 다이 존재(50)는 제 1 평균 세기를 가지는 주어진 활성 다이 위치에 대응하는 픽셀 어레이에 의하여 표시될 수 있고; 다이 부재(52)는 제 1 평균 세기와 많이 다른 제 2 평균 세기를 가지는 픽셀 어레이에 의하여 표시될 수 있다. 고려 대상인 주어진 합성 이미지 활성 영역 다이 위치에 대하여, 이것의 픽셀 어레이 분석의 결과는 이러한 다이 위치에 대한 PW 맵 데이터와 비교되는데, 이것은 대응하는 물리적 다이(20)가 다이싱된 웨이퍼(5)로부터 픽업되었어야 한다는 것 또는 골격 웨이퍼(10)에 남아있어야 한다는 것을 표시하는 코드를 포함한다. 만일 임의의 주어진 활성 영역 다이 위치에 대하여 합성 이미지 픽셀 어레이 분석 및 PW 맵 데이터 사이에 비일관성 또는 불일치가 존재한다면, 픽업 에러가 발생한 것이다.
좀 더 자세하게 설명하면, 몇 가지 실시예들에서, 합성 이미지 내의 각각의 활성 영역 다이 위치에 대하여, SWIS(200)는 다이 정렬 동작 도중에 수행된 임의의 시각적 검사에 따라서 갱신된 바 있는 PW 맵을 사용하여, 골격 웨이퍼 합성 이미지 픽셀 어레이 값에 대응하는 수학적 값을 해당 다이 위치에 대한 PW 맵 코드와 직접적으로 비교한다. 이러한 동작은 합성 이미지 픽셀 어레이 값에 기초하여 골격 웨이퍼 추출 맵을 SWIS가 생성하거나 파퓰레이션하는 것을 수반할 수 있는데, 이러한 추출 맵 내에서 각각의 활성 영역 다이 위치에 대응하는 디지털 코드는 골격 웨이퍼 합성 이미지에서의 다이 존재 또는 부재를 표시한다. 특정 실시예들에서, SWIS(200)는 (a) 다이싱된 웨이퍼(5)로부터의 다이(20)의 실제 픽업이 일어나기 이전에, 정렬 코드가 지정/선택된 이후에 PW 맵으로부터 다이싱된 웨이퍼(5)에 대응하는 골격 웨이퍼 추출 맵을 생성하거나 파퓰레이션하고; (b) 골격 웨이퍼 합성 이미지, 또는 골격 웨이퍼 추출 맵 내의 다이 위치의 픽셀 어레이에 대응하는 수학적 값을 상대방 다이 위치에 있는 골격 웨이퍼 추출 맵의 콘텐츠와 상관시키거나 비교한다.
합성 이미지 및 PW 맵의 부분들 사이의 정보 콘텐츠 상관 결과에 기초하여, SWIS(200)는 (a) 다이싱된 웨이퍼(5)로부터 픽업되었어야 하고 따라서 골격 웨이퍼(5)에 존재하지 않아야 하는 다이(20)가 부정확하게 골격 웨이퍼(10)에 존재하는지 여부; 및/또는 (b) 다이싱된 웨이퍼(5)에 의하여 픽업되지 않았어야 하고 따라서 골격 웨이퍼(10)에 존재해야 하는 다이(20)가 골격 웨이퍼(10)에 존재하지 않는지 여부를 결정할 수 있다.
자동화된 골격 웨이퍼 검사 프로세스
전술한 바를 감안하여, 본 개시물의 일 실시예에 따른 골격 웨이퍼 검사 프로세스를 더욱 상세하게 설명하기 위하여 이제부터 다수 개의 흐름도에 대하여 설명한다. 도 9 는 골격 웨이퍼 검사를 위한 자동화된 프로세스(300)의 흐름도이고; 도 10a 내지 도 13 은 본 개시물의 특정 실시예에 따르는 자동화된 골격 웨이퍼 검사의 양태들에 직결되는 관련된 프로세스들의 흐름도이다. 도 9 내지 도 13 과 관련하여 설명되는 특정 골격 웨이퍼 검사 동작은 다이 정렬 장치(114)와 SWIS(200) 사이에 공유되는 공통 확장 테이블(210)을 이용하여 골격 웨이퍼를 수용하기 위하여 다이 정렬 장치(114)와 협동하여 동작하는 인라인 SWIS(200)에 의하여; 또는 다이 정렬 장치(114)의 테이블과 별개인 자기 자신의 확장 테이블(210)을 가지는 중앙 허브 또는 독립형 SWIS(200)에 의하여 수행될 수 있다.
대표적 설정 동작
도 9 에서, 일반적 자동화된 프로세스(300)는, 골격 웨이퍼 검사 설정 동작을 수행하는 것을 수반하는 제 1 프로세스 부분(302)을 포함하는데, 이러한 동작은 합성 이미지 생성 레시피, 다이 정렬 레시피, 및/또는 골격 웨이퍼 검사 레시피와 같은 설정/구성 레시피를 선택, 취출, 또는 정의하는 것을 수반한다. 이에 상응하여, 동일한 타입의 반도체 디바이스의 웨이퍼들의 모든 배치들에 대하여 자동적 다이 정렬 동작을 시작하기 이전에, 운영자는 다이 정렬 동작을 위한 레시피를 설정할 때에 통상적으로, (a) 전기적 테스트 및 시각적 검사 결과의 결과 또는 가능한 결과의 조합에 기초하여 어떤 타입(들)의 다이(20)를 픽업할지를 결정하고; (b) 전기적 테스트 및 시각적 검사 결과의 조합의 특정 결과에 대하여 적합한 정렬 코드(들)를 지정한다. 적합한 정렬 코드(들)를 지정하면, 각각의 활성 영역 다이(20)가 (a) 다이싱된 웨이퍼(5)로부터 규정된 정렬 목적지로 추출되어서, 결과적으로 얻어지는 골격 웨이퍼(10)에 다이 부재(52)를 야기해야 하는지; 또는 (b) 잔류 다이(50)로서 골격 웨이퍼(10)에 남아야 하는지 여부를 결정할 수 있다.
SWIS(200)가 다이 정렬 및 시각적 검사 시스템(114)과 나란하게 구현되는 일 실시예에서, SWIS 설정/구성 프로시저는 기술자 또는 운영자에 의하여 선택가능한 시각적 오브젝트(예를 들어, 아이콘)로서 그래픽 사용자 인터페이스(GUI)에 표현될 수 있다. SWIS 설정/구성 프로시저를 선택하는 것에 응답하여, 그에 따라 기술자 또는 운영자가 합성 이미지 생성 레시피 또는 골격 웨이퍼 검사 레시피라고 정의될 수 있는 레시피를 선택하거나 정의할 수 있는 소프트웨어 모듈이 실행될 수 있다. 실시예의 세부사항에 기초하여, 합성 이미지 생성/골격 웨이퍼 검사 레시피는 독립형 레시피일 수 있고, 또는 이것은 다이 정렬 레시피 내에 포함될 수 있다. 따라서, 다이 정렬 및 골격 웨이퍼 검사 레시피는 종래의 다이 정렬 레시피에 대응하는 정보, 및 합성 이미지를 생성하기 위하여 이용되는 추가적 정보를 포함할 수 있는데, 이것이 골격 웨이퍼 검사를 용이하게 만들거나 가능하게 한다. 다이 정렬 동작에 후속하여 골격 웨이퍼들의 배치들을 검사하도록 구성되는 인라인 SWIS(200)에 대하여, 골격 웨이퍼 검사 레시피는 다이 정렬 동작에 대한 레시피와 통상적으로 동시에 구축되어야 한다.
설정/구성 레시피는 다음 정보 중 적어도 일부를 포함할 수 있다:
(a) 고려 대상인 배치 내의 각각의 웨이퍼의 웨이퍼 배치 정보 및 ID;
(b) (i) 웨이퍼 사이즈, (ii) 다이 사이즈; (iii) 다이 행에 대응하는 수평 격자선(30)의 개수 및 다이 컬럼에 대응하는 수직 격자선(32)의 개수를 포함하는 웨이퍼 격자 정보와 같은 물리적 웨이퍼 정보;
(c) SWIS 이미지 캡쳐 디바이스 선택:
(i) 이미지 해상도에 기초한, 다이 사이즈에 상대적인 카메라의 FOV;
(ii) 분할 이미지 중첩의 범위; 및
(iii) 웨이퍼 사이즈 및 이미지 캡쳐 디바이스 FOV 및 해상도가 주어질 경우에 캡쳐될 분할 이미지의 개수;
(d) 광원 선택(들) 및 대응하는 조명 파라미터;
(e) 웨이퍼의 격자 위치에 대한 기준 원점 및/또는 기준 격자 위치 정의(예를 들어, 수평 기준 라인, 수직 기준 라인의 위치);
(f) 기준 원점 및/또는 기준 격자 위치에 상대적인, 물리적 웨이퍼 격자 위의 제 1/시작 다이의 좌표;
(g) 기준 원점, 기준 격자 위치, 및/또는 물리적 기준 다이싱된 웨이퍼 상의 제 1/시작 다이에 대한 상대적 인코더 위치 오프셋 또는 상대적인(x, y) 좌표 오프셋으로서 표현되는, 물리적 기준 다이싱된 웨이퍼 상의 선결정된 보조 기준 다이 위치 및/또는 기준 피쳐 위치;
(h) 다이싱된 웨이퍼의 좌측, 우측, 상단, 및 하단측 또는 주변 가장자리 각각에서의, k 개의 격자선(예를 들어, 3 개, 4 개, 또는 5 개의 격자선)의 최외곽 또는 주위 세트의, 다이싱 도중의 필름 프레임(12) 상의 이것의 방위에 대한 절대 및/또는 상대 길이.
로컬 PW 맵 무결성의 검증
다시 도 9 를 참조하면, 일 실시예에서, 자동화된 골격 웨이퍼 검사 프로세스(300)는 시각적 검사 및 정렬 동작을 위하여 다이 정렬 장치(114)에 의하여 사용되는 로컬 PW 맵의 무결성을 검증하는 동작을 수반하는 제 2 프로세스 부분(304)을 포함한다.
위에서 설명된 바와 같이, PW 맵은, (a) 물리적 웨이퍼 상의 각각의 활성 영역 다이(20)의 격자 위치; (b) 이러한 각각의 다이(20)에 대하여 수행되는 전기적 테스팅 및 시각적 검사의 인코딩된 결과; 및 (c) 각각의 다이(20)에 대한 전기적 테스팅 및 시각적 검사 결과의 결과에 기초하여 지정되는 정렬 코드(목적지/빈 번호(bin number))에 대한 정보를 포함하는 데이터 파일 또는 데이터세트이다. 이러한 정보는 통상적으로, 선결정된 데이터 파일 포맷 또는 데이터베이스 포맷에 따라서, 예컨대 다이 정렬 장치(114) 및 SWIS(200)로부터 원격인 온 호스트 서버의 데이터베이스 내에 저장된다.
통상적으로, 다이 정렬 동작이 시작되기 전에, 고려 대상인 웨이퍼 배치 내의 각각의 특정한 웨이퍼에 대한 PW 맵의 복제본이 호스트 서버로부터 취출된다. 이러한 동작은 호스트 PW 맵 데이터를 호스트 서버로부터 스트리밍하고, 이러한 정보를 다이 정렬 장치에 로컬 PW 맵으로서 국지적으로 리빌딩하거나 저장함으로써 수행된다. 호스트 서버로부터 스트리밍된 이러한 정보가 디코딩되고 로컬 PW 맵 내에 시퀀싱되는 방식은 디코딩 프로토콜에 의존한다. 일반적으로, 이러한 정보를 호스트 서버 데이터베이스로부터 스트리밍하고 시퀀싱하기 위한 규정된 프로토콜이 존재한다. 반도체 산업에서, 웨이퍼 상의 다이(20)에 대응하는 정보를(정보의 스트링으로서) 스트리밍하기 위하여 사용되는 프로토콜은 SECS(SEMI Equipment Communications Standard)/GEM(Generic Equipment Model) 프로토콜이라고 알려진다. 그러나, 이러한 프로토콜에는 8 개의 변경본이 존재하며, 각각의 변경본은 시퀀싱된 데이터세트가 로컬 PW 맵 내에 어떻게 정렬되는지에 영향을 미친다. 추가적으로, 반도체 제조 장비의 모든 단품들이 이러한 프로토콜을 따르는 것은 아니다. 호스트 PW 맵 정보를 스트리밍 또는 시퀀싱 및 디코딩하기 위하여 사용되는 주어진 프로토콜 또는 프로토콜 변경본이 달라진다면, 수신된 정보는 의도된 것과 다른 방식으로 표현될 것이다; 즉, 전환(translation) 과정에서 에러가 발생할 것이다. 부정확한 프로토콜 또는 프로토콜 변경본을 호스트 PW 맵 정보를 디코딩하기 위하여 사용하는 경우에 에러가 발생되는 것은, 복수 개의 다이(20) 및 그러한 다이(20)의 각각에 대한 모든 연관된 정보가 실제 물리적 웨이퍼와 비교할 때 로컬 PW 맵 내에서 잘못 표현되었을 수도 있다는 것을 의미한다. 물리적 웨이퍼(및 호스트 PW 맵)와 비교하여 로컬 PW 맵에 의하여 표현되는 다이(20)의 격자 위치들을 상관시키는 과정에서 에러가 발생할 것이다.
이로부터 두 가지 결과가 발생한다. 첫째로, 이러한 오류가 있는 로컬 PW 맵에 기초하여 수행된 픽앤플레이스 동작이 잘못된 다이(20)가 다이싱된 웨이퍼(5)로부터 픽업되게하거나, 및/또는 검사 결과를 로컬 PW 맵 내의 잘못된 다이 위치에 갱신시키는 결과를 가져올 수도 있다. 둘째로, 물리적 골격 웨이퍼(10)를 로컬 PW 맵과 간단히 비교함으로써 픽업 에러를 검출하는 것이 가능하지 않게 될 것인데, 그 이유는 다이 정렬 장치(114)가 단지 잘못된 명령을 정확하게 수행할 것이기 때문이다.
다양한 실시예들에서, SWIS(200)는 다른 골격 검사 동작을 수행하기 이전에 로컬 PW 맵의 무결성을 검사한다. 대안적으로는, 다이 정렬 장치(114)는 다이 정렬 동작을 수행하기 이전에 로컬 PW 맵의 무결성을 검사할 수 있다. 즉, 실시예의 세부사항에 의존하여, 로컬 PW 맵의 무결성을 검사하는 프로세스는 SWIS 검사 프로세스의 일부로서, 또는 다이 정렬 및 검사 동작의 일부로서 수행될 수 있다. 간략화를 위하여 그리고 이해를 돕기 위하여, SWIS(200)에 의한 로컬 PW 맵 무결성의 검증 동작이 이하 설명된다. 그러나, 관련 기술 분야의 통상을 지식을 가진 자는, 로컬 PW 맵 무결성의 부족과 연관된 픽업 에러를 피하기 위하여 이러한 무결성 검사 동작이 다이 정렬 동작 이전에 다이 정렬 장치(114)에 의하여 등가적으로 수행될 수 있는 방식을 용이하게 이해할 것이다.
도 10a 는 본 개시물의 일 실시예에 따라서 로컬 PW 맵 무결성을 검증하기 위하여 SWIS(200)에 의해 수행되는 대표적인 제 1 프로세스(400)의 흐름도이다. 제 1 프로세스 부분(402)에서, 호스트 서버의 데이터베이스 콘텐츠에 기초하여, 호스트 서버는 표준 파일 포맷에 따라서 제 1 데이터세트를 생성하여 호스트 PW 맵을 나타낸다. 간략화를 위하여, 제 1 데이터세트는 본 명세서에서 제 1 ASCII 파일로서 정의된다. 따라서, 제 1 ASCII 파일은 호스트 PW 맵을 대표한다. 제 2 프로세스 부분(404)에서, 호스트 서버는 제 1 ASCII 파일을 SWIS(200)에게 액세스가능한 위치에 저장한다. 제 1 ASCII 파일은 호스트-측 웨이퍼 결과 데이터베이스에 의하여 제공되는 전기적 테스팅 결과에 따라서, 처리된 웨이퍼 또는 다이싱된 웨이퍼(5) 상의 전기적으로 불량인 다이 각각의 위치 또는 격자 위치를 표시한다. 제 1 ASCII 파일 내에서, 처리된 웨이퍼 상의 각각의 위치에 있는 전기적으로 불량인 다이는 "1"과 같은 숫자 또는 디지털 코드/값에 의하여 표시될 수 있고, 다른 다이 위치는 "0"과 같은 다른 숫자 또는 디지털 코드/값에 의하여 표시될 수 있다. 제 1 무결성 검증 프로세스(500)는, 호스트 시스템이 제 1 ASCII 데이터세트를 다이 정렬 장치(114)에게 액세스가능한 위치, 어드레스, 또는 디바이스(예를 들어, 네트워크 드라이브 위치)로 저장하거나 통신하는 것을 수반하는 제 2 프로세스 부분(404)을 더 포함한다.
도 10b 는 본 개시물의 일 실시예에 따라서 로컬 PW 맵 무결성을 검증하기 위한 대표적인 제 2 프로세스(410)의 흐름도이다. 제 2 무결성 검증 프로세스(410)는 호스트-측 데이터 포맷과 다이 정렬 장치 데이터 포맷 사이의 전환이 없이 SWIS(200)에 의하여 수행될 수 있다. 다양한 실시예들에서, 제 2 무결성 검증 프로세스(410)는, SWIS(200)가 고려 대상인 처리된 웨이퍼에 대한 PW 맵을 취출하거나 액세스하는 것을 수반하는 제 1 프로세스 부분(412)을 포함한다; 그리고 제 2 프로세스 단계(414)는 제 2 ASCII 파일을 생성하는 것을 수반한다. 제 2 ASCII 파일 내에서, 처리된 웨이퍼 상의 전기적으로 불량인 다이 위치는 "1"과 같은 숫자 또는 디지털 코드 또는 값에 의하여 표시될 수 있고, 다른 다이 위치는 "0"과 같은 다른 숫자 또는 디지털 코드 또는 값에 의하여 표시될 수 있다. 전기적으로 불량인 다이 위치에 대한 제 2 ASCII 파일 내의 숫자 또는 디지털 코드/값의 타입은 전기적으로 불량인 다이 위치에 대한 제 1 ASCII 파일 내의 숫자 또는 디지털 코드/값의 타입에 대응하거나 이와 매칭한다.
제 2 무결성 검증 프로세스(410)는, 호스트 시스템이 제 1 ASCII 파일을 저장했던 위치 또는 어드레스로부터 SWIS(200)가 제 1 ASCII 파일을 취출하는 것을 수반하는 제 3 프로세스 부분(416); SWIS(200)가 제 1 ASCII 파일의 데이터 콘텐츠를 제 2 ASCII 파일과 상관시키거나 비교하는 것을 수반하는 제 4 프로세스 부분(418); 및 제 1 및 제 2 ASCII 파일이 고려 대상인 처리된 웨이퍼 상의 전기적으로 불량인 다이에 대한 동일한 위치를 표시하는 것에 있어서 매칭되는지 여부를 SWIS(200)가 결정하는 제 5 프로세스 부분(420)을 더 포함한다. 제 4 프로세스 부분(418)은, 관련 기술 분야의 통상을 지식을 가진 자에 의하여 용이하게 이해되는 방식으로 하나의 데이터세트를 다른 것으로부터 감산하는 것과 같은 하나 이상의 수학적 동작을 수반할 수 있다.
만일 제 1 및 제 2 ASCII 파일이 고려 대상인 처리된 웨이퍼 전체에 걸쳐서 모든 전기적으로 불량인 다이에 대한 일치하는 다이 위치를 표시한다는 점에서 매칭된다면, 제 6 프로세스 부분(422)은, 로컬 PW 맵이 호스트 PW 맵에 대하여 무결성을 나타낸다고 확정하는 것, 및/또는 로컬 PW 맵을 수락함으로써 골격 웨이퍼 검사 동작을 포함하는 다른 동작이 이러한 로컬 PW 맵에 기초하여 수행되거나 계속될 수 있게 하는 것을 수반한다.
제 1 ASCII 파일 및 제 2 ASCII 파일이 처리된 웨이퍼 전체에 걸쳐 전기적으로 불량인 다이에 대한 동일한 다이 위치를 표시하는 관점에서 매칭되지 않으면, 고려 대상인 로컬 PW 맵은 손상된 것이다. 이에 대응하도록, 제 2 무결성 검증 프로세스(410)는 SWIS(200)가 해당 로컬 PW 맵을 부정확한 것으로 플래그 표시(flagging)하는 것을 수반하는 제 7 프로세스 부분(430), 및 SWIS(200)가 프로세스 맵 에러 메시지 또는 통지를 호스트 시스템으로 통신하는 것을 수반하는 제 8 프로세스 부분(432)을 포함할 수 있다. 실시예의 세부사항에 의존하여, 프로세스 맵 에러 메시지는 제 2 ASCII 파일, 또는 제 2 ASCI 파일이 놓여 있는 호스트-액세스가능한 위치(예를 들어, 네트워크 드라이브 위치)로의 참조를 포함함으로써, 추가적인 에러 분석이 발생할 수 있게 할 수 있다.
제 2 무결성 검증 프로세스(410)는, SWIS(200)가 정렬 코드들의 세트를 호스트 시스템으로 통신하는 것을 수반하는 제 9 프로세스 부분(434); 및 호스트 시스템이 고려 대상인 처리된 웨이퍼에 대한 호스트-측 웨이퍼 결과 데이터베이스 내의 정보 및 수신된 정렬 코드에 기초하여 정정된 로컬 PW 맵을 생성하는 것을 수반하는 제 10 프로세스 부분(436)을 더 포함할 수 있다. 다양한 실시예들에서, 정정된 로컬 PW 맵은, 각각의 처리되거나 다이싱된 웨이퍼 다이 위치에 대하여, 해당 다이 위치에 놓여 있는 다이(20)의 픽업이 (a) 회피되어서 해당 다이 위치에서 골격 웨이퍼(10) 위에 잔류 다이(50)가 되게 하거나; 또는 (b) 이루어져서 골격 웨이퍼(10) 상의 위치(52)가 되게 해야 한다는 것을 표시하는 ASCII 파일이다. 정정된 로컬 PW 맵 내에서, 픽업이 발생되어야 하는 전기적으로 양호한 다이(20)의 다이 위치 또는 격자 위치는 "0"과 같은 디지털 코드 또는 값에 의하여 표시될 수 있고; 그리고 픽업이 이루어져서는 안 되는 전기적으로 불량인 다이(20)에 대응하는 다이 위치 또는 격자 위치는 "1"과 같은 다른 디지털 코드 또는 값에 의하여 표시될 수 있다. 마지막으로, 제 2 무결성 검증 프로세스(410)는, 정정된 로컬 PW 맵의 다이 정렬 장치(114)로의 호스트 시스템 통신; 또는 정정된 로컬 PW 맵의 SWIS(200)에게 액세스가능한 위치, 어드레스, 또는 디바이스로의 호스트 시스템 저장, 및 대응하는 메시지 또는 통지의 SWIS(200)로의 통신을 수반하는 제 11 프로세스 부분(438)을 더 포함한다.
분할 이미지 캡쳐 및 합성 이미지 생성
도 9 의 자동화된 골격 웨이퍼 검사 프로세스(300)는 골격 웨이퍼(10)를 SWIS 이미지 캡쳐 디바이스(220) 아래에 포지셔닝하는 것을 수반하는 제 3 프로세스 부분(310)을 더 포함한다. SWIS(200)가 다이 정렬 장치(114)와 통합되거나 이와 나란한 실시예들에서, 제 3 프로세스 부분(310)은 다이 정렬 장치(114) 및 SWIS(200)가 공통적으로 공유하는 확장 테이블(210)을, 다이 정렬 장치(114)가 다이 정렬 동작을 완료시킨 직후 또는 거의 직후에 SWIS 이미지 캡쳐 디바이스(200) 아래의 사전 결정된 위치로 이동시키는 것을 수반한다. SWIS(200)가 다이 정렬 장치(114)와 나란하지 않은 실시예들에서, 제 3 프로세스 부분(310)은, 예컨대 그 위에 골격 웨이퍼(10)가 놓여 있는 필름 프레임(12)을 가지고 있는 카세트를 이용하여 적어도 하나의 골격 웨이퍼(10)를 SWIS(200)로 제공하는 것; 예컨대 로봇식 암을 이용하여 필름 프레임(12)을 SWIS 확장 테이블(210)로 전달하는 것; 필름 프레임(12)에 진공을 인가하는 것; 선결정된 양만큼 필름(11)을 재신장시키는 것; 및 확장 테이블이 SWIS 이미지 캡쳐 디바이스(220) 아래의 선결정된 위치에 배치되도록 확장 테이블(210)을 변위시키는 것을 수반한다.
도 9 에서 제 4 프로세스 부분(312)으로 표시되는 바와 같이, 확장 테이블(210)이 SWIS 이미지 캡쳐 디바이스(200) 아래에 포지셔닝되면, SWIS 이미지 캡쳐 디바이스(200)는 제 1 및/또는 제 2 광원 세트(230, 232)를 위에서 설명된 바와 같은 특정 조명 파라미터에 따라서 활성화할 수 있고, 그 이후에 도 9 에서 제 5 프로세스 부분(316)으로 표시되는 바와 같이, SWIS(200)는 확장 테이블(210)이 선결정된 분할 이미지 캡쳐 패턴에 따라서 변위될 때에 골격 웨이퍼(10)의 분할 이미지를 캡쳐하는 것을 시작할 수 있다.
도 11a 및 도 11b 는 골격 웨이퍼(10)의 분할 이미지 세트(900a-900i)가 본 개시물의 일 실시예에 따른 SWIS 이미지 캡쳐 디바이스(220)에 의하여 캡쳐되어 합성 이미지(1000)의 생성을 용이하게 수행되게 하는 대표적인 방식의 개략적인 예시들이다. 다양한 실시예들에서, 각각의 분할 이미지(900a-900i)는 골격 웨이퍼(10)를 망라하는(예를 들어, 둘러싸고 이것보다 다소 더 큰) 경계 박스(950)와 같은 수학적 또는 기하학적 경계 둘레(bounding perimeter)의 특정 지역 또는 부분에 대응한다. 예를 들면, 각각의 분할 이미지(900a-900i)는 경계 박스의 면적의 선결정된 작은 부분, 예컨대 다수의 분할 이미지(900a-900i)를 캡쳐하도록 구성되는 실시예들에서는 경계 박스의 면적의 1/36, 1/25, 1/16, 1/9, 1/4, 또는 1/2 과 상관되거나 이에 대응할 수 있다.
각각의 분할 이미지(900a-900i)는 관련 기술 분야의 통상을 지식을 가진 자에 의하여 용이하게 이해되는 방식으로, SWIS 이미지 캡쳐 디바이스(220)에 상대적인 골격 웨이퍼(10)의 주어진 포지셔닝에 대응하는 이미지 데이터를 포함한다. SWIS 이미지 캡쳐 디바이스(220)에 상대적인 웨이퍼 사이즈, 다이 사이즈, 및 원형이거나 거의 원형인 골격 웨이퍼(10)에 의존하여, 각각의 분할 이미지(900a-900i)는 많은 개수의 다이(20), 예를 들면, 열 개/열 두 개, 수 십 개, 백 개 또는 수 백 개, 또는 이천 개보다 많은 개수의 다이(20)에 대응하는 이미지 데이터를 포함할 수 있다. 이미지 캡쳐 디바이스(220)의 FOV는 각각의 분할 이미지(900a-900i)를 캡쳐하기에 충분하기만 하면 된다. 도 11a 에서 표시되는 바와 같이, 제 1 광원 세트(230)는, 적어도 임의의 분할 이미지에 의하여 캡쳐된 경계 박스(950)의 선결정된 부분 영역(이것은 SWIS 이미지 캡쳐 디바이스 FOV에 대응함)의 크기이거나 통상적으로 이보다 약간 더 큰, 다이싱된 웨이퍼의 하측의 공간적 부분에 걸쳐서 조명을 향하게 하도록 구성된다.
일반적으로, 캡쳐될 분할 이미지(900a-900i)의 개수는 (a) 웨이퍼 사이즈; (b) 다이 사이즈; (c) SWIS 이미지 캡쳐 디바이스(200)의 해상도(통상적으로 고정됨) 및 FOV 범위(통상적으로 조절가능함)와 같은 이러한 디바이스의 특성; 및 (d) 각각의 격자 위치에서의 다이 존재(50) 또는 다이 부재(52)에 대한 정확하고 신뢰가능한 이미지 처리에 기초한 결정을 수행하기 위하여 요구되는 합성 이미지 해상도와 같은 여러 인자들에 의존한다. 대표적인 실시예들에서 도시된, 총 아홉 개의 분할 이미지(900a-900i)가 예시되며, 따라서 각각의 분할 이미지(900a-900i)는 경계 박스(950)의 총면적의 1/9 에 대응한다. 몇 가지 실시예들에서, 분할 이미지 세트(900)는 단일 이미지인데, 즉 하나의 캡쳐된 분할 이미지 자체가 직접적으로 골격 웨이퍼(10)의 합성 이미지로서 역할을 한다.
SWIS(200)가 분할 이미지 세트(900)를 캡쳐했으면, 도 9 의 제 6 프로세스 부분(420)에 의하여 표시되는 바와 같이, SWIS(200)는 디지털적으로 또는 알고리즘에 의하여 분할 이미지들(900)을 함께 이어붙여서 합성 이미지(1000)를 형성한다. 분할 이미지 이어붙임 동작을 용이하게 만들기 위하여, 다양한 실시예들에서 각각의 분할 이미지(900)는 자신의 인접한 최근접 이웃 분할 이미지들(900)(예를 들어, 고려 대상인 분할 이미지(900)의 상부, 하부, 또는 측면)을 선결정된 양 만큼 중첩시킨다. 이러한 중첩의 범위는, 임의의 두 개의 중첩하는 최근접 이웃 분할 이미지(900)에서 중첩하는 다이 피쳐들(예를 들어, 다이 에지들)이 이미지 처리 알고리즘에 의하여 얼마나 정확하게 인식되어서, 이러한 중첩하는 분할 이미지(900)에 공통인 다이 피쳐가 신뢰성있게 매칭될 수 있는지에 의존한다. 통상적으로, 중첩의 정도는 하나의 다이 사이즈와 같거나 이와 거의 같지만, 중첩이 이러한 사이즈여야 한다는 것은 중요하지 않다. 다이(20)의 하나 이상의 부분에 뚜렷한 피쳐가 충분히 존재해서, 다이 에지, 가장자리, 구조, 또는 하나의 분할 이미지(900) 내의 피쳐가 중첩하는 최근접 이웃 분할 이미지(900) 내의 동일한 다이 에지, 가장자리, 구조, 또는 피쳐와 정확하게 정렬될 수 있다면, 중첩의 정도는 더 작을 수 있다. 중첩의 정도는 동일한 다이(20) 상의 동일한 피쳐에 대응하는 중첩하는 픽셀 이 얼마나 정확하게 매칭될 수 있는지에 의존하고, 몇 가지 실시예들에서 분할 이미지 중첩은 하나의 다이 사이즈보다 적을 수 있다.
앞선 내용에 추가적으로 또는 이에 대한 대체예로서, 분할 이미지(900)는 각각의 분할 이미지(900)가 캡쳐된 시점에 경계 박스(950)의 둘레 내에서, 확장 테이블(210)의 상대 위치에 대응하는 인코더 정보를 사용하여 디지털적으로 함께 이어붙여질 수 있다. 이러한 인코더 정보에 기초하여, SWIS(200)는 (a) 각각의 분할 이미지(900)의 중심 및 각각의 분할 이미지(900)의 캡쳐 사이에 이동된 상대적인 거리를 결정하고, (b) 각각의 분할 이미지(900)를 디지털적으로 포지셔닝하고 이어붙이거나 서로 연결할 수 있다. 엄격하게 말하면, 이러한 기법을 사용하면 분할 이미지 중첩에 대한 필요성이 없어진다. 그러나, 더 높은 정밀도를 위하여, 몇 가지 실시예들에서 SWIS(200)는, 각각의 분할 이미지의 캡쳐의 시점에, 분할 이미지(900)를 (a) 이미징 처리 알고리즘 및 (b) 확장 테이블 인코더 정보의 조합을 사용하여 디지털적으로 서로 이어붙일 수 있다. 이러한 실시예들에서, 분할 이미지들(900) 사이의 중첩의 정도는 감소될 수 있다.
대표적 합성 이미지 생성 프로세스
도 12 는 본 개시물의 실시예에 따르는 대표적인 합성 이미지 생성 프로세스(500)의 흐름도이다. 일 실시예에서, 합성 이미지 생성 프로세스(500)는 제 1 분할 이미지(900a)를 선택하는 것을 수반하는 제 1 프로세스 부분(502) 및 제 1 분할 이미지에 인접한 하나 이상의 추가적 분할 이미지(900b, 900f)를 선택하는 것을 수반하는 제 2 프로세스 부분(504)을 포함한다. 제 3 프로세스 부분(506)은 이미지 처리 동작을 이용하여, 인접한 분할 이미지(900a, 900b, 900f)에 의하여 공유되는 격자선 및/또는 다이 에지 또는 가장자리(예를 들어, 다이 컬럼 또는 행의 세그먼트를 따르는 여러 다이 에지)와 같은 주변 기준 피쳐(peripheral reference features)를 식별하는 것을 수반한다. 제 4 프로세스 부분(508)은 고려 대상인 인접한 분할 이미지(900a, 900b, 900f)를 그들의 공유되거나 공통 주변 기준 피쳐에 따라서 디지털적으로 레지스트레이션 또는 정렬하는 것을 수반한다. 제 5 프로세스 부분(510)은 분할 이미지들의 레지스트레이션된 세트(900a, 900b, 900f)를 중간 이미지로서 저장하는 것을 수반하고, 제 6 프로세스 부분(512)은 추가적 분할 이미지가 중간 이미지에 대하여 분석 및 레지스트레이션/정렬될 필요가 있는지 여부를 결정하는 것을 수반한다. 만일 그러하다면, 합성 이미지 생성 프로세스(500)는 제 2 프로세스 부분(504)으로 복귀하여, 중간 이미지에 대하여 최근접 이웃이거나 인접한 이웃인 하나 이상의 다른 분할 이미지(900)를 선택함으로써, 하나 이상의 추가적 분할 이미지(900)가 중간 이미지와 정렬되거나 이와 통합될 수 있게 한다. 다이싱된 웨이퍼 또는 골격 웨이퍼 표면적 전체를 커버하는 분할 이미지 세트(900)가 고려되었으면, 합성 이미지 생성 프로세스(500)는 가장 현재의 중간 이미지를 합성 이미지로 지정하거나 저장한다.
분할 이미지(900)를 서로 이어붙인 이후에, 전체 골격 웨이퍼(10)의 정확한 합성 이미지(1000)가 형성되고, 이러한 합성 이미지는 골격 웨이퍼(10) 상에서의 모든 잔류 다이(50) 및 모든 위치(52)의 상대적인 위치를 정확하게 나타낸다.
합성 이미지 내에서 제 1/시작 다이의 위치 결정
다양한 실시예들에서, 상대방 다이 위치를 구하기 위하여 로컬 PW 맵 정보에 대하여 합성 이미지(1000)가 분석될 수 있기 이전에, SWIS(200)는 우선 제 1/시작 다이를 나타내는 합성 이미지 픽셀 영역 내의 선결정된 픽셀 위치 또는 영역을 결정한다. 따라서, 다시 도 9 를 참조하면, 프로세스(300)는 합성 이미지 내의 제 1/시작 다이의 위치 또는 위치를 식별하는 것을 수반하는 제 7 프로세스 부분(330)을 포함한다.
선결정된 제 1/시작 다이 픽셀 위치는 제 1/시작 다이의 중심, 또는 제 1/시작 다이의 주어진 모서리에 대응할 수 있다. 이러한 선결정된 픽셀 위치는 이미지 처리 기법을 이용하는 것을 통하는 것과 같은 위에서 설명된 하나 이상의 방식으로 결정될 수 있어서, 디지털적으로 (a) 합성 이미지(1000) 내의 기준 원점(예를 들어, 골격 웨이퍼(10)의 중심 또는 수평 기준 라인 및 수직 기준 라인의 교점에 대응하는 기준 원점)을 식별하고, 기준 원점에 상대적인 제 1/시작 다이의 선결정된 위치를 결정하며; 및/또는 (b) 골격 웨이퍼의 격자 레이아웃을 복원하고 기준 격자 위치/위치를 이러한 복원에 기초하여 식별하며, 기준 격자 위치/위치에 상대적인 제 1/시작 다이의 선결정된 위치를 결정한다.
합성 이미지의 선결정된 위치 및 픽업 에러의 식별
합성 이미지(1000) 내의 제 1/시작 다이의 픽셀 위치가 결정되면, SWIS(200)는, 도 9 의 제 8 프로세스 부분(340)에 의하여 표시되는 바와 같이, 합성 이미지(1000)내의 각각의 활성 영역 다이 위치에 대응하는 픽셀 영역을 분석할 수 있다. 이러한 분석에 기초하여, SWIS(200)는 각각의 이러한 다이 위치에 대하여 합성 이미지가 골격 웨이퍼(10)에 다이가 존재(50)하는지 또는 존재하지 않는지(52) 여부를 결정할 수 있다. 다양한 실시예들에서, 각각의 활성 영역 다이 위치에 대한 픽셀 영역의 분석과 연관되어, SWIS(200)는 골격 웨이퍼 추출 맵을 다이 존재 또는 다이 부재 표시자 또는 코드와 함께 파퓰레이션한다. 따라서 골격 웨이퍼 추출 맵은 각각의 활성 영역 다이 위치에 대하여, 잔류 다이(50)가 골격 웨이퍼(10)에 존재하는지, 또는 다이 위치가 비어 있는지(52) 여부를 표시하거나 인코딩한다. 예를 들면, 골격 웨이퍼 추출 맵은, 그 안의 정보 콘텐츠가 로컬 PW 맵 내의 정보와 효율적으로 상관되거나 비교될 수 있도록, 선결정된 포맷에 따라서 조직화되는 ASCII 파일과 같은 데이터 파일일 수 있다.
SWIS(200)가 골격 웨이퍼 추출 맵을 각각의 활성 영역 다이 위치에 대한 다이 존재 및 다이 부재 표시자과 파퓰레이션한 이후에, 도 9 의 제 9 및 제 10 프로세스 부분(350, 352)에 의하여 표시되는 바와 같이 SWIS(200)는 이러한 다이 위치에 대하여 골격 웨이퍼 추출 맵을 로컬 PW 맵 데이터와 상관시키거나 비교하여, 다이 픽업 에러가 이러한 다이 위치 중 임의의 것에서 발생되었는지 여부를 결정할 수 있다.
도 13 은 본 개시물의 일 실시예에 따라서 골격 웨이퍼 추출 맵을 파퓰레이션하고 다이 픽업 에러를 식별하기 위한 대표적인 프로세스(500)의 흐름도이다. 일 실시예에서, 프로세스(500)는 합성 이미지(1000) 내에서 제 1/시작 다이 위치 또는 다음/연속적인 다이 위치(예를 들어, 바로 인접한 다이 위치)를 선택하는 것을 수반하는 제 1 프로세스 부분(502)을 포함한다. 제 1/시작 다이 위치를 선택하는 것은, 제 1/시작 다이를 나타내는 합성 이미지 픽셀 영역 내의 알려진 픽셀 위치, 예컨대 제 1/시작 다이의 중심, 또는 시작 다이의 선결정된 모서리에 대응하는 픽셀 위치를 선택하는 것을 포함할 수 있다. 다음/연속적인 다이 위치를 선택하는 것은, 활성 영역 다이 위치들이 (a) 웨이퍼 상에 물리적으로 조직화되고, 및 (b) 로컬 PW 맵 내에서 시퀀싱되거나 정렬되는 방식에 대응하는 방향으로, 현재의 또는 가장 최근의 합성 이미지 다이 위치로부터 선결정된 이미지 공간 다이 분리 거리, 즉, 선결정된 개수의 픽셀만큼 벗어나게 이동하거나 천이하는 것을 포함할 수 있다.
일반적으로, 이미지 공간에서 다이간 분리 거리를 정의하는 선결정된 픽셀 거리는 웨이퍼의 물리적 레이아웃에 따르는 골격 웨이퍼의 다이싱 홈 또는 격자선(30, 32), 및 SWIS 이미지 캡쳐 디바이스(220)의 해상도에 대응하는데, 이러한 거리에 맞춰 다이싱된 웨이퍼(5)를 가지고 있는 필름(11)이 신장되었다. 관련 분야의 통상의 지식을 가진 자에 의하여 용이하게 이해될 수 있는 바와 같이, 골격 웨이퍼의 다이싱 홈 또는 격자선(30, 32)의 물리적 폭은 필름(11)의 신장 때문에 절단되지 않은 웨이퍼의 격자선(30, 32) 보다 더 크다. 다양한 실시예들에서, 골격 웨이퍼의 격자선(30, 32)의 픽셀의 폭은 예를 들면 합성 이미지(1000) 내의 제 1/시작 다이의 픽셀 위치와 연관되어 종래의 이미지 처리 기법에 의하여 결정될 수 있다.
프로세스(500)는 현재 선택된 다이 위치에 대응하는 픽셀 영역 내의 픽셀들의 세기(intensities)를 분석하는 것, 및 이러한 픽셀 영역에 대하여 픽셀들에 대한 평균, 메디안, 또는 다른 통계에 기초한 세기를 수학적으로 결정하는 것을 수반하는 제 2 프로세스 부분(504)을 포함한다. 제 3 프로세스 부분(506)은 이러한 수학적으로 결정된 세기에 기초하여 현재 다이 위치에 대하여 다이 존재(50) 또는 다이 부재(52)가 표시되었는지 여부를 결정하는 것을 수반한다. 위에서 표시된 바와 같이, 다이 존재(50)는 제 1 평균 세기에 대응할 것이고, 다이 부재(52)는 제 1 평균 세기와 많이 다른(예를 들어, 더 큰) 제 2 평균 세기에 대응할 것이다.
제 4 프로세스 부분(508)은 저장 다이 존재 표시자 또는 다이 부재 표시자를 고려 대상인 다이 위치에 대응하는 골격 웨이퍼 추출 맵 위치에 저장하는 것을 수반한다. 이해를 한층 돕기 위하여, 도 7a 및 도 7b, 그리고 도 7c 를 다시 참조한다. 위에서 표시된 바와 같이, 도 7a 는 골격 웨이퍼(10)의 대표적인 합성 이미지(1000)를 도시하고; 도 7b 는 골격 웨이퍼 합성 이미지(1000)의 확대된 부분(1002)을 보여주는데, 이것은 수평 및 수직 격자선(30, 32)에 의하여 서로 경계지어지는 골격 웨이퍼 격자 위치의 2 x 7 어레이에 대응한다. 도 7c 는 합성 이미지(1000)의 확대된 부분(1002)에 대응하는 대표적인 골격 웨이퍼 추출 맵(1100)의 일부 내의 대표적인 디지털 인코딩을 표시한다.
좀 더 자세하게 설명하면, 합성 이미지(1000)의 확대된 부분(1002)에서, 총 5 개의 합성 이미지 격자 위치가 다이 존재(50)를 표시하고 있고; 총 9 개의 합성 격자 위치가 다이 부재(52)를 표시한다. 이에 상응하여, 특정 합성 이미지 격자 위치에 대응하는, 골격 웨이퍼 추출 맵(1100) 내의 데이터 필드의 임의의 세트에 대하여, 다이 존재(50)는 "1"과 같은 디지털 코드 또는 값을 이용하여 표시되고; 다이 부재(52)는 "0"과 같은 다른 디지털 코드 또는 값을 이용하여 유사한 방식으로 표시된다. 따라서, 잔류 다이(50)를 포함하는 합성 이미지(1000)의 확대된 부분(1002) 내의 각각의 격자 위치에 대하여, 골격 웨이퍼 추출 맵(1100)은 디지털 "1"을 이용하여 이러한 격자 위치에서 잔류 다이(50)를 나타낸다. 이와 유사하게, 비어 있는(52) 합성 이미지(1000)의 확대된 부분(1002) 내의 각각의 격자 위치에 대하여, 골격 웨이퍼 추출 맵(1100)은 디지털 "0"을 이용하여 이러한 비어 있는 다이 위치(52)를 나타낸다.
다시 도 12 를 참조하면, 제 5 프로세스 부분(510)은 합성 이미지(1000) 내의 각각의 활성 영역 다이 위치가 다이 존재(50) 또는 다이 부재(52)에 대하여 고려되고 분석되었는지 여부를 결정하는 것을 수반한다. 그렇지 않다면, 프로세스(500)는 제 1 프로세스 부분(502)으로 복귀한다.
각각의 활성 영역 다이 위치가 고려되었다면, 프로세스(500)는, 상대방 다이 위치를 구하기 위하여 골격 웨이퍼 추출 맵(1100) 내의 다이 존재 및 다이 부재 표시자를 로컬 PW 맵 데이터와 상관하거나 비교하여, 이를 통하여 다이 픽업 에러가 발생되었는지 여부를 결정하는 것을 수반하는 제 6 프로세스 부분(520)을 포함한다. 임의의 주어진 활성 영역 다이 위치에 대하여, 골격 웨이퍼 추출 맵(1100) 내의 다이 존재 또는 부재 표시자와 해당 다이 위치에서의 다이 존재 또는 부재를 표시하는 로컬 PW 맵 데이터 사이에 불일치가 있다면, 이것은 다이 픽업 에러가 발생되었다는 것을 의미한다. 프로세스(500)는 어떤 골격 웨이퍼 다이 위치에서 다이 픽업 에러가 발생되었는지를 식별하거나 인코딩하는 다이 픽업/추출 에러 맵을 생성하고 저장하는 것을 수반하는 제 7 프로세스 부분(522)을 더 포함할 수 있다. 다양한 실시예들에서, 전체 골격 웨이퍼(10)에 대하여, 다이 추출 에러 맵은 (a) 다이(20)가 다이싱된 웨이퍼(5)로부터 추출되었어야 하지만 골격 웨이퍼(10) 위에 부정확하게 존재하고 있는 각각의 격자 위치; 및 (b) 잔류 다이(50)가 존재해야 하지만 누락되어 있는 각각의 격자 위치를 표시하는 디지털 인코딩의 세트를 제공한다.
몇 가지 실시예들에서, 제 6 프로세스 부분(520)은 골격 웨이퍼 추출 맵 내의 각각의 다이 위치에 대한 다이 존재/부재 표시자를 상대방 다이 위치에 대응하는 로컬 PW 맵 데이터와 비교하는 것을 수반한다. 이러한 비교 결과에 기초하여, SWIS(200)는 다이 픽업 에러 맵을 생성할 수 있다. 다른 실시예들에서, SWIS(200)는 의도된 추출 맵을 로컬 PW 맵 데이터 자체로부터 직접적으로 생성할 수 있는데, 여기에서 의도된 추출 맵은, 골격 웨이퍼 추출 맵(1100)에 의하여 사용된 것과 동일한 인코딩 기법(즉, 동일한 다이 존재 및 다이 부재 표시자)에 따라서, 로컬 PW 맵 데이터에 기초하여 의도된 다이 존재(50) 및 의도된 다이 부재(52)를 표시한다. 이러한 실시예들에서, SWIS(200)는 단지 골격 웨이퍼 추출 맵(1100)을 의도된 추출 맵에서 감산함으로써(또는 그 반대의 경우도 마찬가지이다) 다이 픽업 에러가 발생했는지 여부를 결정하고 이를 통하여 다이 픽업 에러 맵을 생성할 수 있다. 이러한 감산 동작 이후에, 다이 픽업 에러 맵 내의 임의의 다이 위치에 있는 임의의 제로가 아닌 결과는 해당 다이 위치에 대하여 다이 픽업 에러가 발생되었음을 표시한다.
다시 도 9 를 참조하면, 프로세스(400)는 다이 픽업 에러 맵과 같은 다이 픽업 에러 정보를 하나 이상의 다른 목적지 또는 시스템으로 통신하는 것; 및/또는 다이 픽업 에러 맵을, 예를 들면 다른 장치 또는 시스템이 액세스할 수 있는 위치에 저장(예를 들어, 로컬 또는 네트워크 드라이브에 저장되는 데이터 파일로서)하는 것을 수반하는 제 11 프로세스 부분(460)을 포함할 수 있다. 다이 추출 에러 맵 데이터 또는 다이 부재 에러 표시자를 저장하거나 통신하면, 전기적으로 불량인 다이(24) 및/또는 전기적으로 양호하지만 시각적으로 수락불가능한 다이(25)를 테이프 릴 또는 전기적으로 양호하고 시각적으로 수락가능한 다이(26)만을 보유하도록 의도되는 다른 목적지로부터 취출하는 것과 같은 다이 정렬 에러 교정 동작을 더 용이하게 만들 수 있다.
본 개시물에 따른 실시예는 매우 시간-효율적인 방식으로 골격 웨이퍼(10)의 100% 를 검사할 수 있다. 예를 들면, 대표적인 구현예에서, 골격 웨이퍼 다이 존재/다이 부재 에러를 자동적으로 식별하기 위하여 1 x 1 mm2 다이를 가지는 8-인치 골격 웨이퍼(10)의 100% 를 자동으로 검사하는 동작은 약 3 분이 못 되는 시간 동안 수행될 수 있다. 더욱이, 본 개시물에 따른 실시예는, 제조 쓰루풋에 크게 영향을 주지 않으면서(예를 들어, 제조 쓰루풋에 최소의, 무시 가능한, 거의 제로인, 또는 거의/실제로 제로인 영향을 주는 방식으로), 골격 웨이퍼(10)의 100% 를 자동적으로 검사하고 대응하는 다이 존재/다이 부재 에러를 식별할 수 있다.
골격 스트립 또는 패널의 자동 검사
여러 반도체 제조 상황에서, 컴포넌트 또는 디바이스들은 웨이퍼가 아니라 기판에 의하여 소지, 지지, 또는 유지될 수 있고, SIS/SWIS(200)는 이러한 기판으로부터 컴포넌트가 정확히 분리되는 것을 검증하도록 지시되는 골격 검사 동작을 수행할 수 있다. 예를 들면, 도 14a 및 도 14b 에서 묘사되는 바와 같이, 컴포넌트(1220)(예를 들어, 범핑된 다이(20))는 얇은 가요성 스트립 또는 패널(1200a, 1200b)에 의하여 소지, 지지, 또는 유지될 수 있다. 각각의 스트립(1200a, 1200b)은 갭(1204)에 의하여 분리되는, 다수 개의 별개이거나 구별가능한 스트립 섹션(1202a-1202d)을 포함한다. 각각의 스트립 섹션(1202a-1202d)은 컴포넌트(1220)가 놓여 있을 수 있는 복수 개의 격자 위치를 제공한다. 각각의 스트립 섹션(1202a-1202d) 내의 격자 위치는 관련 기술 분야의 통상을 지식을 가진 자에 의하여 용이하게 이해되는 방식으로, 수평 및 수직 격자선(1230, 1232)에 의하여 서로 경계가 지어진다. (a) 그들의 주변부 또는 외부 가장자리와 나란한 특정 위치에 형성되거나 펀칭된 홀, 개구, 또는 기준 마크(1206)를 가지는 스트립(1200a); 및 (b) 이러한 주변 홀, 개구, 또는 기준 마크(1206)가 없는 스트립(1200b)을 포함하는, 서로 다른 타입의 스트립(1200a, 1200b)이 존재한다.
이를 통하여 소지되거나, 지지되거나, 또는 유지되는 하나 이상의 스트립(1200a, 1200b) 및 컴포넌트(1220)는 웨이퍼에 대한 것과 거의 동일하거나 유사한 방식으로 필름 프레임(12)에 탑재될 수 있어서, 도 14c 및 도 14d 에 도시된 바와 같이 접착제 필름(11)이 스트립(1200a, 1200b) 및 자신의 컴포넌트(1220)를 지지하게 한다. 이에 상응하여 스트립들은 각각의 스트립 섹션(1202a-1202d) 내의 수평 및 수직 격자선(1230, 1232)에 따라서 다이싱되거나 절단될 수 있다. 각각의 스트립 섹션들(1202a-1202d) 사이의 갭(1204) 내에서 수행되는 다이싱 또는 절단은 회피될 수 있다. 필름 프레임(12), 에 탑재된 다이싱된 웨이퍼(5)의 경우에서와 같이, 스트립을 다이싱 또는 절단한 이후에, 다이싱 홈(34)은 각각의 스트립 섹션(1202a-1202d) 내의 수평 및 수직 격자선(1230, 1232)을 따라서 접착제 필름(11)의 깊이만큼 부분적으로 연장될 것이다.
다이싱된 스트립(1205a)이 기준 홀(1206)을 포함하는 경우에는, 필름 프레임(12)에 상대적인 다이싱된 스트립(1205a)의 방위의 이미지 처리에 기초한 결정, 그리고 따라서 필름 프레임(12)에 상대적인 컴포넌트(1220)의 방위의 결정이 스트립의 기준 홀(1206)을 이미지 처리에 기초하여 식별하는 것과 연관되어 발생할 수 있기 때문에, 다이싱된 스트립(1205a)이 그 위에 놓인 필름 프레임(12)은 노치 또는 다른 기준 피쳐를 가질 필요가 없다. 만일 다이싱된 스트립(1205b)에 기준 홀(1206)이 없다면, 필름 프레임(12)은 필름 프레임(12)에 상대적인 각각의 스트립의 컴포넌트(1220)의 방위의 이미지 처리에 기초한 결정 동작을 용이하게 만드는 다수 개의 노치(13) 및/또는 다른 기준 피쳐를 포함할 수 있다.
각각의 다이싱된 스트립(1205)은 처리된 웨이퍼에 대하여 위에 언급된 것과 유사한 방식으로 대응하는 프로세스 맵을 가지는데, 여기에서 이러한 스트립의 프로세스 맵은 다이싱된 스트립(1205)의 각각의 스트립 섹션(1202a-1202d) 내의 컴포넌트(1220)에 대한 전기적 테스팅 및 시각적 검사 결과들을 표시한다. 스트립(1205)에 대응하는 프로세스 맵 및 웨이퍼에 대응하는 PW 맵 중 어떤 것도, 관련 분야에서 통상적인 지식을 가진 자에게 용이하게 이해되는 방식으로 프로세스 맵, 컴포넌트 프로세스 맵, 처리된 컴포넌트 맵, 또는 처리된 다이(들) 맵이라고 불릴 수 있다.
활성 컴포넌트 영역은 컴포넌트를 가지고 있는 스트립(1200)의 정의된 영역일 수 있고, 이러한 영역으로부터 컴포넌트들이 컴포넌트 정렬 동작 세트(예를 들어, 다이 정렬 동작)와 관련하여 선택적으로 분리될 수 있다. 각각의 스트립 섹션(1202) 또는 섹션의 일부가 활성 컴포넌트 영역이라고 정의될 수 있다. 활성 컴포넌트 영역은, PW 맵에 대하여 위에서 설명된 것과 거의 동일하거나 유사한 방식으로 컴포넌트 프로세스 맵에 대응한다. 주어진 스트립 섹션(1202) 내의 제 1/시작 컴포넌트의 위치는 통상적으로 그 위의 선결정된 모서리 격자 위치(예를 들어, 상부 좌측 격자 위치)라고 정의된다; 그러나, 제 1/시작 컴포넌트 위치는 대안적으로는 다른 격자 위치로서 정의될 수 있다.
다이싱된 스트립(1205)으로부터의 컴포넌트(1220)의 선택적 분리 또는 픽업을 수반하는 컴포넌트 정렬 동작(예를 들어, 다이 정렬 동작)이 수행된 이후에, 다이싱된 스트립(1205)은 "골격만 남은(골격만 남은)" 외관을 가질 수 있고, 도 14e 에 도시된 바와 같이 골격 스트립(1210)이라고 불릴 수 있다. 도 14e 에서, 각각의 스트립 섹션(1202a-1202d) 내의 컴포넌트 부재 또는 비어 있는 격자 위치(1250)는 블랭크 영역 또는 음영처리되지 않은 영역으로 표시되고, 컴포넌트 존재 또는 잔류 컴포넌트(1252)는 음영처리된 영역으로 표시된다.
본 개시물에 따르는 다양한 실시예들은 골격 스트립(1210)의 자동화된 검사를 수행하여, 위에서 설명된 바와 같은 골격 웨이퍼(10)에 대한 경우와 거의 동일한, 실질적으로 유사한, 또는 일반적으로 유사한 방식으로, 골격 스트립으로부터 컴포넌트(1220)가 정확하게 픽업되었는지 여부를 검증할 수 있다. 좀 더 자세하게 설명하면, 컴포넌트 정렬 동작이 완료된 이후에, 고려 대상인 골격 스트립(1210)의 분할 이미지(1310)가 도 14f 에 표시된 방식으로 캡쳐될 수 있다. 주어진 골격 스트립(1210)의 분할 이미지(1310a-1310d)를 캡쳐하는 도중에, 골격 스트립(1210)은 SWIS 이미지 캡쳐 디바이스 FOV에 상대적으로 포지셔닝됨으로써, SWIS 이미지 캡쳐 디바이스(220)가 골격 스트립의 전체 표면적의 부분 또는 작은 부분을 커버하는, 특히, 골격 스트립의 활성 컴포넌트 영역의 부분 또는 작은 부분을 커버하는 분할 이미지(1310a-1310d)를 캡쳐하게 한다. 도 14f 에 도시되는 대표적인 실시예들에서, 총 4 개의 분할 이미지(1310a-1310d)가 캡쳐되는데, 이들 각각은 단일 스트립 섹션(1202a-1202d)의 영역보다 더 큰 공간 영역에 대응한다. 위에 설명된 내용을 살펴보면, 스트립 기하학적 구조(즉, 길이 및/또는 폭), SWIS 이미지 캡쳐 디바이스 FOV, 및/또는 컴포넌트/다이 사이즈에 의존하여, 다른 실시예들에서는 더 많거나 더 적은 분할 이미지(1310)가 캡쳐될 수 있다는 것을 관련 기술 분야의 통상을 지식을 가진 자는 쉽게 이해할 것이다. 따라서, 다른 실시예들에서, 개개의 분할 이미지(1310)는 하나의 스트립 섹션(1202a-1202d), 또는 두 개 이상의 스트립 섹션(1202a-1202d)의 작은 부분(예를 들어, 1/2, 1/3, 1/4, 1/5, 등)을 캡쳐할 수 있다.
골격 스트립(1210)의 분할 이미지를 캡쳐하는 도중에, 필름 프레임(12) 및 그 위에 탑재된 골격 스트립(1210) 아래로부터, SWIS 이미지 캡쳐 디바이스(220)를 향해서 조명이 제공될 수 있다. 조명은 추가적으로 또는 대안적으로 필름 프레임(12) 위로부터 필름 프레임(12) 위에 탑재된 골격 스트립(1210)을 향해 제공됨으로써, 조명이 그 위의 컴포넌트(1250)의 노출된 표면으로부터 SWIS 이미지 캡쳐 디바이스(220)로 반사될 수 있게 한다.
위에서 설명된 것과 실질적으로 동일하거나 유사한 방식으로, 캡쳐된 분할 이미지(1310a-1310d)는 함께 이어붙여져서 합성 이미지를 형성하고; 골격 스트립(1210)의 각각의 스트립 섹션(1202a-1202d) 내의 제 1/시작 컴포넌트 위치(예를 들어, 선결정된 모서리 격자 위치, 예컨대 상부 좌측 모서리 격자 위치에 대응하는 위치)가 합성 이미지 내에서 결정될 수 있다. 제 1/시작 컴포넌트 위치를 결정하는 동작 이전에 또는 이와 관련하여, 기준 원점 또는 격자 위치도 역시 유사하게 결정될 수 있다. 자동화된 골격 스트립 분석 동작이 각각의 스트립 섹션(1202a-1202d)에 대하여 수행될 수 있다. 이러한 동작 도중에, SWIS(200)는 골격 스트립 합성 이미지 내의 픽셀 어레이의 이미지 처리 기초 분석을 이용하여, 스트립 섹션(1202a-1202d) 내의 제 1/시작 컴포넌트 위치로부터 시작하여, 컴포넌트 존재(1250) 또는 컴포넌트 부재(1252)가 고려 대상인 스트립 섹션(1202a-1202d) 내의 각각의 격자 위치에서 표시되는지 여부를 결정한다. SWIS(200)는 위에서 설명된 것과 유사한 방식으로, 스트립 섹션(1202a-1202d) 또는 골격 스트립(1210)에 대한 스트립 추출 맵을 추가적으로 생성할 수 있다. 마지막으로, 스트립 추출 맵이 생성된 이후에, SWIS(200)는 스트립 추출 맵을 해당 스트립의 프로세스 맵과 상관하거나 비교하고, 고려 대상인 골격 스트립(1210)에 대응하는 추출 에러 맵을 위에서 설명된 것과 유사한 방식으로 생성할 수 있다. 추출 에러 데이터세트는 하나 이상의 다른 시스템 또는 장치로 통신되어 픽업 에러 교정동작을 용이하게 만들 수 있다.
SWIS(200)가 컴포넌트 정렬 장치(115)와 나란하게 통합되는 어느 실시예들에서는, SWIS(200)는 각각의 개개의 합성 이미지가 고려 대상인 골격 스트립(1210) 상의 스트립 섹션(1202)의 선결정된 서브세트(예를 들어, 한 개 또는 두 개의 스트립 섹션(1202))에 대응하는 위치인 다수의 골격 스트립 합성 이미지들을 생성할 수 있다. 예를 들면, 제 1 골격 스트립 합성 이미지는 제 1 스트립 섹션(1202a)에 대응할 수 있고; 제 2 골격 스트립 합성 이미지는 제 2 스트립 섹션(1202b)에 대응할 수 있으며; 다른 것들에 대해서도 마찬가지이다. 이러한 실시예에서, SWIS 이미지 캡쳐 디바이스(220)의 FOV에 상대적인 스트립 기하학적 구조에 의존하여, 각각의 합성 이미지는 단일 분할 이미지(1310a-1310d)일 수 있다. 주어진 스트립 섹션(1202a)에 대한 컴포넌트 정렬이 완료되면, SWIS 이미지 캡쳐 디바이스(220)는 분할 이미지 세트(예를 들어, 1 개의 분할 이미지, 또는 2 개 이상의 분할 이미지도 가능함)를 캡쳐하고, 이러한 가장 최근에 생성된 골격 스트립 섹션(1202a)에 대응하는 합성 이미지를 생성할 수 있는데, 그 도중에 또는 그 이후에 다른/다음 다이싱된 스트립 섹션(1202b)에 대한 컴포넌트 정렬 동작이 즉시 수행될 수 있다. 이러한 다음 다이싱된 스트립 섹션(1202b)에 대한 컴포넌트 정렬 동작과 동시적으로 수행되는 병렬 컴퓨팅 프로세스로서, SWIS(200)는 가장 최근에 생성된 골격 스트립 섹션(1202a)에 대응하는 가장 최근에 생성된 합성 이미지를 분석하여, 컴포넌트 프로세스 맵의 적합한 부분에 대하여, 컴포넌트(1220)가 이러한 골격 스트립 섹션(1202a)으로부터 정확하게 또는 부정확하게 픽업되었는지 여부를 결정할 수 있다. 따라서, SWIS(200)는, 다른 스트립 섹션(1202b-1202d)에 대한 컴포넌트 정렬 동작이 수행되는 동안에, 즉, 각각의 다른 스트립 섹션(1202b-1202d)에 대한 컴포넌트 정렬 동작이 완료되기 이전에 전에 픽업된 스트립 섹션(1202a) 내에서 픽업 에러가 발생되었는지 여부를 결정함으로써, 교정 동작이 즉시 취해질 수 있게 할 수 있다.
앞선 내용들에 추가적으로 또는 대체예로서, SWIS(200)는 이러한 동일한 필름 프레임(12)에 의하여 소지되는 다음 다이싱된 스트립(1210b)에 대한 컴포넌트 정렬 동작이(예를 들어, 병렬 컴퓨팅 프로세스로서) 수행되는 동안에, 필름 프레임(12)에 의하여 소지되는 하나의 골격 스트립(1210a)에 대응하는 합성 이미지를 생성하고 분석할 수 있다.
SWIS(200)의 여러 실시예들에서, 골격 스트립(1210)에 대응하는 하나 이상의 합성 이미지를 생성하는 것에 추가하여, SWIS(200)는 다이 픽업 동작을 시작하기 이전에 다이싱된 스트립(1205)의 하나 이상의 합성 이미지(예를 들어, 완전히 또는 거의 완전히 파퓰레이션된 다이싱된 스트립(1205)의 합성 이미지)를 생성할 수 있다. 하나 이상의 다이싱된 스트립 합성 이미지를 생성하기 위한 분할 이미지(1300a-1300d)의 캡쳐 동작이 도 14g 에 표시된다. 이러한 분할 이미지(1300a-1300d)는 디지털적으로 함께 이어붙여져서 위에서 설명된 것과 유사한 방식으로 다이싱된 스트립 합성 이미지를 형성할 수 있다. 다이싱된 웨이퍼 합성 이미지에 대해서 살펴보면, 다이싱된 스트립 합성 이미지는 골격 스트립 합성 이미지 내의 기준 원점 및/또는 시작 컴포넌트 위치를 결정하거나 인식하는 정확도를 향상시키기 위하여 사용될 수 있고; 및/또는 하나 이상의 컴포넌트 정렬과 관련된 프로시저와 연관되어 네비게이션 보조도구 또는 툴로서 사용될 수 있다.
네비게이션의 보조도구/툴로서의 다이싱된 웨이퍼 합성 이미지
다이싱된 웨이퍼 합성 이미지는 다이싱된 웨이퍼(5) 상의 각각의 활성 영역 다이(20)의 위치를 생래적으로 포함하고 정확하게 인코딩하며, 따라서 골격 웨이퍼(10) 상의 각각의 격자 위치의 위치를 또한 표현하거나 인코딩한다. 따라서 다이싱된 웨이퍼 합성 이미지는, (a) 골격 웨이퍼 합성 이미지 내의, 및/또는 (b) 물리적 다이싱된 웨이퍼(5) 또는 물리적 골격 웨이퍼(10) 상의 임의의 또는 각각의 활성 영역 다이 위치의 경계의 정확한 식별 및/또는 이러한 경계로의 또는 그 안으로의 효율적 네비게이션(예를 들어, 직접적 네비게이션)을 용이하게 만들기 위하여 사용될 수 있다.
예를 들면, 다이 정렬 동작이 다이싱된 웨이퍼(5)에 수행되고 있는 동안에, 다이 정렬 장치(115)는 픽앤플레이스 장치에 의하여 고려되는 하나 이상의 다이(20), 또는 각각의 다이(20)의 다이싱된 웨이퍼 위치를 SWIS(200)로 통신할 수 있다. 이러한 다이싱된 웨이퍼 다이 위치들은 다이(20)에 대응하는 상대적인 좌표(예를 들어, 제 1/시작 다이의(0, 0) 격자 위치에 대한 상대적인 행/컬럼 좌표) 또는 다이 정렬 인코더 위치/물리적 공간 좌표로서 표현될 수 있다. 그러면 SWIS(200)는, 예를 들면, 다이 정렬 동작 도중에 실시간 또는 거의 실시간으로, 이러한 다이싱된 웨이퍼 합성 이미지 내의 이미지 공간 다이 위치, 또는 이러한 다이싱된 웨이퍼 합성 이미지 내의 각각의 활성 영역 격자 위치에 대응하는 계산에 의하여 얻어진 기대된 인코더 위치를, 다이 정렬 장치(115)에 의하여 고려되는 상대방 다이 위치(20)와 상관, 추적, 모니터링, 매칭, 또는 매핑할 수 있다.
여러 실시예들에서, 다이싱된 웨이퍼 합성 이미지 및 선결정된 이미지 공간으로부터 물리적 공간으로의 변환 인자에 기초하여, 다이싱된 웨이퍼 합성 이미지 내의 임의의 주어진 다이 또는 격자 위치에 대하여, SWIS(200)는 제 1/시작 다이의 위치에 대해 표시되는, 기대된 상대적인 물리적 공간(x, y) 위치 또는 좌표 세트, 또는 물리적으로 다이싱된 웨이퍼(5) 상의 이것의 상대방 다이 위치/격자 위치와 상관되거나 이에 대응하는 상대적 인코더 위치 오프셋을 계산할 수 있다. 관련 분야의 통상의 기술 수준을 가진 자에 의하여 용이하게 이해되는 방식으로, 이미지 공간-물리적 공간 변환 인자는 이미지 캡쳐 디바이스 해상도에 의존할 수 있고, 기대된 상대적 인코더 위치 오프셋은 인코더 특정에 의존할 수 있다. 몇 가지 실시예들에서, SWIS(200)는, 다이싱된 웨이퍼(5) 상의 각각의 다이/격자 위치에 대응하는, 기대된 상대적인 물리적 공간(x, y) 위치 또는 좌표 세트, 또는 기대된 상대적 인코더 위치 오프셋을 계산하고; 이러한 계산된 정보를 다이싱된 웨이퍼(5) 상에 다이 정렬 동작을 수행하기 시작하기 이전에 다이 정렬 동작 내에 저장한다.
만일 다이 정렬 동작 도중에 또는 그 이후에 다이 정렬 장치(115)가 현재 다이 위치로부터 다이싱된 웨이퍼(5) 상의 하나의 또는 다수의 다이 또는 격자 위치를 거쳐 특정한 타겟 다이 또는 격자 위치에 도달할 필요가 있다면, 다이 정렬 장치(115)는 타겟 다이/격자 위치를 SWIS(200)로 통신할 수 있고, SWIS(200)는 물리적 다이싱된 웨이퍼(5) 상의 타겟 다이/격자 위치에 대응하는 적합한 기대된 상대적인 물리적 공간(x, y) 위치 또는 기대된 상대적 인코더 위치 오프셋을 결정하거나 계산하고, 이러한 정보를 다이 정렬 장치(115)로 통신할 수 있다. 다이 정렬 장치(115)는 이러한 기대된 상대적인 물리적 공간(x, y) 위치 또는 기대된 상대적 인코더 위치 오프셋을 이용하여 갱신된 인코더 위치들의 세트를 생성할 수 있다. 결과적으로, 확장 테이블(210) 및 다이 정렬 장치(115)는 서로 상대적으로 갱신된 인코더 위치들의 세트에 따라 이동됨으로써, 다이 정렬 장치(115)가 타겟 다이/격자 위치의 가장자리로 또는 그 안으로(예를 들어, 타겟 다이/격자 위치)의 사이즈에 상대적으로, 타겟 다이/격자 위치의 중심의 약 +/- 10% - 30%, 또는 약 +/- 20% 이내로) 직접적으로 네비게이션할 수 있게 한다. 따라서, 본 개시물의 다수 개의 실시예에 따르면, 다이 정렬 장치(115)는 다음 최근접 다이 단위로 다수의 격자 위치를 거쳐 네비게이션할 필요가 없는데, 이것이 많은 시간을 절약하고, 이에 대응하여 쓰루풋을 증가시키며, 인덱싱 또는 위치 병진 에러가 발생할 가능성을 크게 감소시키거나 최소화한다. 이러한 직접적 네비게이션 이후에, 다이싱된 웨이퍼(5) 상의 타겟 다이/격자 위치에 놓여 있는 다이(20)의 특유한 위치는 다이 정렬 장치 이미징 시스템에 의하여 검증됨으로써, 이러한 다이(20)에 상대적인 픽앤플레이스 장치의 포지셔닝이 정밀하게 실행될 수 있게 할 수 있다.
관련 기술 분야의 통상을 지식을 가진 자는, (a) 픽앤플레이스 장치가 정지된 상태로 있는 동안에 확장 테이블(210)이 이동되거나/이동될 수 있는지 여부, 또는 (b) 확장 테이블(210)이 정지된 상태로 있는 동안에 픽앤플레이스 장치가 이동되거나/이동될 수 있는지 여부에 의존하여, 앞서 언급된 인코더 위치 또는 갱신된 인코더 위치가 확장 테이블(210)의 이동 또는 픽앤플레이스 장치의 이동에 대응하거나 이들에 적용될 수 있다는 것을 이해할 것이다.
동일한 제조 프로세스를 겪은 다이싱된 웨이퍼(5)의 배치 내의 제 1 다이싱된 웨이퍼(5)에 대한 다이싱된 웨이퍼 합성 이미지는 배치 네비게이션 다이싱된 웨이퍼 합성 이미지라고 정의될 수 있는데, 이것은 해당 배치 내의 첫 번째 또는 k번째 다이싱된 웨이퍼에 다이 정렬 동작이 수행되는 동안에 하나의 다이/격자 위치로부터의 다른 다이/격자 위치로의 직접적 네비게이션을 보조하거나 가이드하기 위하여 사용될 수 있고, k > 1 이다. 몇 가지 실시예들에서, 배치 네비게이션 합성 이미지에 의존하여, SWIS(200)는 다이싱된 웨이퍼의 활성 영역 내의 각각의 다이/격자 위치에 대한 기대된 상대적 인코더 위치 오프셋을 생성하고 저장할 수 있는데, 여기에서 이러한 상대적 인코더 위치 오프셋은 제 1/시작 다이에 대하여 참조된다.
만일 배치 네비게이션 합성 이미지가 현재 다이 정렬 동작이 수행되고 있는 다이싱된 웨이퍼(5)에 기초하여 생성되었다면, 배치 네비게이션 합성 이미지의 회전 방위는 현재 확장 테이블(210) 위에 있는 다이싱된 웨이퍼(5), 또는 이러한 다이싱된 웨이퍼(5)로부터 생성된 골격 웨이퍼(10)의 회전 방위와 유사하다. 즉, 배치 네비게이션 합성 이미지와 현재 확장 테이블 위에 있는 다이싱된 웨이퍼(5) 사이의 회전 방위 차분은 제로이다. 그러나, 만일 배치 네비게이션 합성 이미지가, 그에 대한 다이 정렬 현재 진행 중이거나 완료된 확장 테이블(210) 상에 현재 존재하는 다이싱된 웨이퍼(5)와 다른 특정 다이싱된 웨이퍼(5)에 기초하여 생성되었다면, 배치 네비게이션 합성 이미지와 현재 확장 테이블(210)에 의하여 운반되는 다이싱된 웨이퍼(5) 또는 골격 웨이퍼(10) 사이에는 회전 방위 차분 또는 오프셋이 존재할 수 있다. 현재의 또는 주어진 다이/격자 위치로부터 다음 또는 타겟 다이/격자 위치로의 정확한 직접적 네비게이션이 수행될 수 있도록, 회전 오프셋 θ가 결정될 수 있다. 예를 들면, 만일 배치 네비게이션 합성 이미지가 배치 내의 제 1 다이싱된 웨이퍼(5)에 기초하여 생성되었고, 현재 다이 정렬 동작이 수행되고 있는 다이싱된 웨이퍼(5)가 동일한 배치 내의 k번째 다이싱된 웨이퍼(5)라면, SWIS(200)는 k번째 다이싱된 웨이퍼에 대한 합성 이미지를 생성하고; 그것의 합성 이미지 내의 k번째 다이싱된 웨이퍼의 중심점을 결정하며; 하나 이상의 종래의 이미지 레지스트레이션 기법을 이용하여 배치 네비게이션 합성 이미지를 k번째 다이싱된 웨이퍼 합성 이미지와 레지스트레이션하여 k번째 다이싱된 웨이퍼(5)의 합성 이미지와 배치 네비게이션 합성 이미지 사이의 회전 오프셋 θ를 결정할 수 있다. 따라서 k번째 다이싱된 웨이퍼(5)의 합성 이미지는 회전 점검 합성 이미지라고 불릴 수 있다. 회전 오프셋 θ를 알게 되면, 확장 테이블(210)은 회전 오프셋 θ를 정정하거나 보상하도록 회전될 수 있고, k번째 다이싱된 웨이퍼 상의 주어진 다이/격자 위치로부터 다른 다이/격자 위치로의 직접적 다이 정렬 장치 네비게이션이 위에 설명된 방식으로 수행될 수 있다.
위에서 설명된 것과 유사한 방식으로, 배치 네비게이션 합성 이미지도 역시 골격 웨이퍼(10) 상에서의 직접적 다이 정렬 장치 네비게이션을 위한 네비게이션 보조도구 또는 가이드로서 사용될 수 있다.
올바른 기준 다이의 다이 정렬 장치 검출의 대표적 검증
앞선 설명에 추가하여, 다이 정렬 동작 도중에 k번째 다이싱된 웨이퍼(5)로부터 다이(20)를 선택적으로 픽업하는 것을 개시하기 이전에, 다이 정렬 장치(115)가 k번째 다이싱된 웨이퍼 상의 정확하거나 실제의 기준 다이(21)를 검출하거나 선택했는지 여부의 검증을 보조하기 위하여 배치 네비게이션 합성 이미지가 사용될 수 있다. 좀 더 자세하게 설명하면, 다이싱된 웨이퍼 합성 이미지는 k번째 다이싱된 웨이퍼에 대하여 생성될 수 있고, 대응하는 기준 원점, 예컨대 이러한 합성 이미지 내의 다이싱된 웨이퍼의 중심점이 자동적으로 검출도리 수 있다(예를 들어, 위에 언급된 방식으로). 배치 네비게이션 합성 이미지 및 k번째 다이싱된 웨이퍼 합성 이미지는 서로 상대적으로 레지스트레이션될 수 있고, 확장 테이블(210)이 회전되어 배치 네비게이션 합성 이미지와 k번째 다이싱된 웨이퍼 합성 이미지 사이의 임의의 회전 오프셋 θ를 정정하거나 보상할 수 있다.
다이 정렬/합성 이미지 생성/합성 이미지 네비게이션/골격 웨이퍼 검사 구성 또는 설정 레시피는, 기준 다이싱된 웨이퍼(5) 위에 놓여 있거나 그 위에 놓이도록 정의되는 복수 개의 보조 기준 다이에 대응하는 상대적 인코더 위치 오프셋을 포함함으로써, 각각의 보조 기준 다이의(x, y) 좌표 또는 상대적 인코더 위치 오프셋이 기준 다이싱된 웨이퍼(5) 상의 제 1/시작 다이 및/또는 기준 다이(21)에 대하여 정확하게 정의되거나, 측정되거나, 또는 알려지게 할 수 있다. 보조 기준 다이는 미러 다이 또는 더미 다이와 같이 다이 정렬 장치(115)에 의한 그들의 자동 검출이 용이하게 일어나게 하는 특성을 가지는 특정 타입의 다이를 포함할 수 있다.
다이 정렬 장치(115)는, 예를 들어 종래의 방법으로, k번째 다이싱된 웨이퍼의 정확하거나, 참이거나, 실제의 기준 다이(21)일 수도 아닐 수도 있는, k번째 다이싱된 웨이퍼 상의 기준 다이(21)를 검출할 수 있다. 따라서 검출된 기준 다이(21)는 후보 기준 다이(21)라고 정의될 수 있다. 후보 기준 다이(21)를 검출한 이후에, 다이 정렬 장치(115)는 주어진 보조 기준 다이에 대응하는 상대적 인코더 위치 오프셋을 이용하여, 후보 기준 다이(21)의 위치로부터 보조 기준 다이의 위치일 것으로 기대되는 다이싱된 웨이퍼 위치로 직접적으로 네비게이션할 수 있다. 그러면 다이 정렬 장치 이미징 시스템은 이러한 기대된 보조 기준 다이 위치에서 하나의 분석 이미지를 캡쳐하고, 가능하게는 이러한 기대된 보조 기준 다이 위치에 이웃하거나 인접한 물리적 격자 위치 오프셋들에서 다수 개의 이미지를 캡쳐하고 분석하여, 기대된 보조 기준 다이 위치에 위치되는 다이(20)가 실제로 의도된 보조 기준 다이인지 여부를 결정할 수 있다. 만일 기대된 보조 기준 다이 위치에 위치된 다이(20)가 의도된 보조 기준 다이가 아니라면, 후보 기준 다이(21)는 올바른 기준 다이 또는 실제 기준 다이가 아니거나 아닐 가능성이 있다. 후보 기준 다이(21)가 올바른 기준 다이(21)인지 여부를 결정하는 것의 정확도 및 신뢰성을 향상시키기 위하여, 다이 정렬 장치(115)는 다수의 보조 기준 다이의 기대된 위치들로 네비게이션하도록 위의 프로시저를 반복할 수 있다. 만일 후보 기준 다이(21)가 실제로 맞는 기준 다이(21)가 아니라고 다이 정렬 장치(115)가 결정하면, 다른 후보 기준 다이(21)가 검출되거나 선택될 수 있고(예를 들어, 자동적으로 및/또는 수동으로), 앞선 프로시저가 반복될 수 있다.
만일, 각각의 보조 기준 다이에 대하여 보조 기준 다이가 대응하는 기대된 보조 기준 다이 위치에서 정확하게 검출되거나 인식되었다면, 후보 기준 다이(21)는 다이싱된 k번째 다이싱 웨이퍼의 실제 기준 다이(21)이거나 그럴 가능성이 높다. 자신의 기대 위치로의 네비게이션에 따라서 각각의 보조 기준 다이가 정확하게 검출되었다는 것이 확정되면, k번째 다이싱된 웨이퍼(5)로부터의 다이(20)의 선택적인 분리 동작이 시작될 수 있다.
따라서 본 개시물에 따른 실시예들은 다이 픽업 동작 이전에 부정확한 기준 다이(21)가 검출되거나 선택되는 가능성을 줄일 수 있거나 크게 감소시키고, 따라서 중대한 시스템적인 에러가 픽업 동작을 시작할 때 생길 가능성을 줄이거나 크게 줄인다.
관련 기술 분야의 통상을 지식을 가진 자는, 하나 이상의 기대된 보조 기준 다이 위치로의 네비게이션이 k번째 다이싱된 웨이퍼 상의 다른 위치, 예컨대 k번째 다이싱된 웨이퍼의 제 1/시작 다이의 위치로부터, k번째 다이싱된 웨이퍼의 후보 기준 다이(21)의 위치로부터 k번째 다이싱된 웨이퍼의 제 1/시작 다이의 기대 위치로의 네비게이션 이후에 시작될 수 있다는 것을 인식할 것이다.
대표적 골격 웨이퍼 재파퓰레이션 동작
k번째 다이싱된 웨이퍼(5)에 대한 다이 정렬 동작이 완료된 이후에, k번째 다이싱된 웨이퍼(5)는, 통상적으로 이것의 활성 영역 다이(20) 중 많은 것, 거의 모든 것, 거의/실질적으로 모든 것이 역파퓰레이션되는(depopulated) k번째 골격 웨이퍼(10)로서 존재한다. 다이 픽업 에러(예를 들어, 다이 픽업 에러의 선결정된 개수 또는 퍼센티지가 넘는 것)가 k번째 골격 웨이퍼(10)에 대하여 발생하였다고 SWIS(200)가 k번째 골격 웨이퍼 합성 이미지의 분석에 기초하여 결정하는 경우, SWIS(200) 및 픽앤플레이스 장치(160)는 골격 웨이퍼로부터 이전에 추출되었고 테이프 릴과 같은 주어진 목적지로 전달되었던 다이(20)와 골격 웨이퍼(10)의 재파퓰레이션을 시작하거나 지시하기 위한 네비게이션 가이드로서 배치 네비게이션 합성 이미지를 사용할 수 있다. k번째 골격 웨이퍼(10)의 이러한 재파퓰레이션은, 본질적으로 k번째 다이싱된 웨이퍼(5)를 재생성하거나, 대체/교체 k번째 다이싱된 웨이퍼(5)를 생성함으로써, 필름 프레임(12)으로 복귀되는 다이(20)가 그들의 활성 영역 다이 위치에서 높은 위치 정확도를 가지고 공간적으로 조직되게 한다. 결과적으로, 대체/교체 다이싱된 웨이퍼(5)는 다시 다이 정렬 동작을 거침으로써 하나 이상의 다이 픽업 에러를 고칠 수 있다.
좀 더 자세하게 설명하면, 테이프 및 릴 어셈블리(120)를 이용하여 다이(20)가 k번째 다이싱된 웨이퍼(5)로부터 제거되고 테이프 릴로 전달되는 테이프 및 릴 동작의 일부로서, 각각의 이러한 다이(20)에 대응하는 다이 ID 및 다이싱된 웨이퍼 위치/격자 위치가 저장될 수 있다(예를 들어, 예컨대 픽업된 다이 데이터 파일의 형태로서 메모리 또는 데이터베이스 내에 저장될 수 있다). 각각의 다이(20)의 물리적 다이싱된 웨이퍼 위치/격자 위치는 해당 다이(20)에 대한 인코더 위치에 의하여 정의될 수 있다. 테이프 릴로 전달되었던 k번째 다이싱된 웨이퍼(5)의 각각의 다이(20)에 대하여, k번째 골격 웨이퍼(10)를 재파퓰레이션하는 것은, 테이프 릴로부터 다이(20)를 취출하는 것, 대응하는 저장된 다이 ID 및 다이싱된 웨이퍼 위치/격자 위치를 취출하는 것, 및 픽앤플레이스 장치(160)를 이용하여 다이(20)를 다시 자신의 적합한 다이싱된 웨이퍼 위치/격자 위치에서 k번째 골격 웨이퍼(10)에 배치하는 것을 수반할 수 있다.
만일 k번째 골격 웨이퍼(10)가 제 1 세트의 다이 정렬 동작들이 완료된 이후에 확장 테이블(210)로부터 제거되지 않고 확장 테이블에 의하여 안전하게 보유되는 상태로 남아 있으면, k번째 골격 웨이퍼의 기준 원점/격자 위치, 예컨대 k번째 골격 웨이퍼의 중심점의 위치를 정의하는 인코더 위치들을 알 수 있다. 결과적으로, k번째 골격 웨이퍼(10)는 해당 골격 웨이퍼가 확장 테이블(210)에 남아 있는 동안에 직접적으로 재파퓰레이션될 수 있다.
재파퓰레이션 이전에, k번째 골격 웨이퍼(10)의 재파퓰레이션이 k번째 골격 웨이퍼가 확장 테이블(210)로 분리되고, 계속하여 이러한 또는 다른 확장 테이블(210)로 전달된 이후에 수행된다면, SWIS(200)는 k번째 골격 웨이퍼(10)의 합성 이미지를 생성하고, 합성 이미지 내에 k번째 골격 웨이퍼의 기준 원점, 예컨대 자신의 중심점을 결정할 수 있다. k번째 골격 웨이퍼 합성 이미지는 하나 이상의 종래의 이미지 레지스트레이션 기법을 이용하여 배치 네비게이션 합성 이미지와 레지스트레이션될 수 있고, k번째 골격 웨이퍼(10) 상의 기준 다이(21)의 위치는 위에서 설명된 것과 거의 동일하거나 유사한 방식으로 검증되거나 확정될 수 있다.
k번째 골격 웨이퍼(10) 상의 기준 다이(21)의 위치를 검증한 이후에, 다이(20)는 그들의 저장된 인코더 위치에 따라서 필름 프레임(20)에 다시 배치되어서, 재파퓰레이션된 다이(20)가 그들의 활성 영역 격자 위치에 정확하게 놓여 있게 할 수 있다.
검사 시스템을 가지는 대표적 SWIS 구현형태
여러 실시예들에서, 확장 테이블(210)이 검사 시스템 또는 장치 내에 포함되지 않더라도, SWIS(200)는 필름 프레임(20)에 의하여 소지되는 다이(20)와 같은 컴포넌트를 처리하고 검사하도록 구성되는 거의 임의의 타입의 검사 시스템 또는 장치에 포함되거나 이와 함께 통합될 수 있다. 결과적으로, 검사 시스템은 단지 자신의 원래 의도된 검사 동작(예를 들어, 다이(20) 상의 마이크론 또는 마이크론 스케일 이하의 사이즈 결함을 인식하기 위하여 이미지를 캡쳐하는 동작)만을 수행하기 위하여 사용될 수 있는 것이 아니라, 다이 정렬 장치(114)와 별개로 독립형 골격 웨이퍼 검사 동작을 수행하기 위해서도 역시 사용될 수 있다.
이러한 실시예들에서, 검사 시스템은 (a) 골격 웨이퍼(10)의 분할 이미지를 캡쳐하도록 구성되거나 구성가능한 이미지 캡쳐 디바이스(220); 및 (b) 처리 리소스로서, (i) 이러한 골격 웨이퍼에 대응하는 합성 이미지를 생성하고, (ii) 각각의 골격 웨이퍼(10) 상의 기준 원점 및/또는 제 1/시작 다이 위치를 결정하며; (iii) 골격 웨이퍼(10)에 대응하는 PW 맵 정보를 수신하거나 취출하고, (iv) 위에서 설명된 것과 거의 동일하거나 유사한 방식으로, 각각의 골격 웨이퍼 합성 이미지 내의 정보 콘텐츠를 대응하는 PW 맵 내의 정보 콘텐츠와 상관시켜서 하나 이상의 타입의 다이 픽업 에러가 발생되었는지 여부를 식별하도록 구성되거나 구성가능한 처리 리소스를 포함하거나, 이들을 포함하도록 적응된다.
이해를 돕기 위하여 제공되는 대표적인 예로서, 국제 특허 공개 번호 제 WO/2010082901호에 기술되는 바와 같은 광학적 검사 시스템이 웨이퍼 테이블 어셈블리를 이용하여 필름 프레임(12) 상에 탑재된 웨이퍼 및 다이싱된 웨이퍼(5)를 운반하고, 안전하게 보유하며, 정밀하게 포지셔닝하도록 구성된다. 웨이퍼 테이블 어셈블리는 국제 특허 공개 번호 제 WO/2014035346 호에 기술되는 것과 같은 고평면형 또는 초고평면형 웨이퍼 테이블을 포함할 수 있다. 따라서 이러한 웨이퍼 테이블 어셈블리는 관련 분야의 통상의 지식을 가진 자에 의하여 용이하게 이해되는 방식으로, 웨이퍼(10)를 운반하고, 안전하게 보유하며, 정밀하게 포지셔닝할 수 있다.
골격 웨이퍼(10)가 이러한 웨이퍼 테이블에 의하여 운반되거나 안전하게 보유되는 경우, 그로부터 골격 웨이퍼(10)가 생성되었던 다이싱된 웨이퍼(5)가 다이 정렬 동작 도중에 확장 테이블(210)에 놓여 있는 동안에, 필름(11)은 과거에 확장되었던 것처럼 확장되지 않는다. 오히려, 필름(11)은 다소 또는 부분적으로 이완된 상태에 있게 된다. 따라서, 골격 웨이퍼(10) 상의 다이간 분리 거리(들)는 골격 웨이퍼(10)가 확장 테이블(210)에 의하여 운반되었을 경우와는 상이할 것으로 기대된다. 그럼에도 불구하고, 골격 웨이퍼(10) 상의 격자선(30, 32)의 방위와 이에 따른 상대적인 순서(ordinal) 또는 행 - 컬럼 격자 위치는 변경되지 않은 상태로, 거의 변경되지 않은 상태로, 또는 대략적으로 변경되지 않은 상태로 남게 된다. 결과적으로, 웨이퍼 테이블은, 검사 시스템에 통합된 SWIS 이미지 캡쳐 디바이스(220) 아래에 포지셔닝될 수 있어서, 골격 웨이퍼(10)의 분할 이미지가 캡쳐될 수 있게 할 수 있다. 그러면 골격 웨이퍼 합성 이미지가 생성될 수 있고, 골격 웨이퍼 합성 이미지 내의 기준 원점 및 제 1/시작 다이의 위치가 결정될 수 있다. 그러면 각각의 활성 영역 다이 위치에 대응하는 골격 웨이퍼 정보 콘텐츠(예를 들어, 픽셀 어레이 값)는 각각의 상대방 다이 위치에 대하여 골격 웨이퍼의 PW 맵 내의 정보 콘텐츠와 상관됨으로써, 하나 이상의 타입의 다이 픽업 에러가 다이 정렬 동작 도중에 발생되었는지 여부를 결정하는 것을 용이하게 만들거나 가능하게 할 수 있다.
합성 이미지 생성과 관련된 대표적 프로세스의 양태들
도 15a 및 도 15b 는 본 개시물의 일 실시예에 따른 합성 이미지 생성에 관련되는 프로세스(1400, 1500)를 예시하는 흐름도이다. 프로세스(1400, 1500)는 (a) 픽앤플레이스 동작 도중에 배치 네비게이션 합성 이미지가 보조도구 또는 가이드로서 사용되는 배치 다이 정렬 동작; (b) 다이 정렬 동작과 연관하여 생성된 각각의 골격 웨이퍼(10)에 수행되는 골격 웨이퍼 검사 동작; 및 가능하게는 (c) 필름 프레임 재파퓰레이션 동작을 수반한다.
일 실시예에서, 제 1 프로세스 부분(1402)에서 합성 이미지 생성/네비게이션 파라미터, 및 골격 웨이퍼 검사 파라미터가 레시피로부터 취출된다. 제 2 프로세스 부분(1404)에서 배치 내의 제 1 또는 다음 다이싱된 웨이퍼(5)가 선택되고 확장 테이블(210)로 전달되고, 제 3 프로세스 부분(1410)에서 해당 웨이퍼로부터 배치 네비게이션 합성 이미지가 생성된다. 도 16 에 도시된 바와 같은 본 개시물의 일 실시예에 따르는 합성 이미지 생성 프로세스(1600)에서 예시된 바와 같은, 위에서 설명된 것과 동일한, 거의 동일한, 또는 유사한 방식으로 배치 네비게이션 합성 이미지가, 생성될 수 있다.
제 4 프로세스 부분(1420)에서, 다이싱된 웨이퍼(5)에 대응하는 PW 맵에 따라서 필름 프레임(20)으로부터 제거되도록 지정된 각각의 다이(20)의 일부로 향한, 다이 정렬 장치(115)의 직접적 네비게이션에 대한 보조도구 또는 가이드로서 배치 네비게이션 합성 이미지를 사용하여, 다이 정렬 동작이 현재 다이싱된 웨이퍼(5)에 대하여 수행된다. 다이 정렬 동작이 완료된 이후에, 도 16 에 표시된 방식과 같이 골격 웨이퍼 합성 이미지가 제 5 프로세스 부분(1430)에서 생성된다.
그러면 골격 웨이퍼의 활성 영역 다이 위치의 100% 의 검사가 제 6 프로세스 부분(1440)에서 수행된다. 도 17 에 도시된 바와 같은 개시물의 일 실시예에 따르는 골격 웨이퍼 검사 프로세스(17)에서 예시되는 바와 같은, 위에서 설명된 것과 동일한, 거의 동일한, 또는 유사한 방식으로 이러한 100% 골격 웨이퍼 검사가 수행될 수 있다. 도 17 의 제 2 프로세스 부분(1720)과 연관된 것과 같은 다이 정렬 에러를 분석하는 것에 대하여, 상대적 인코더 위치 맵이 골격 웨이퍼 합성 이미지 정보 콘텐츠와 PW 맵 정보 콘텐츠 사이의 불일치의 성질을 결정하는 것을 용이하게 할 수 있다는 것에 주목하여야 한다. 골격 웨이퍼 추출 맵에서 표시되는 바와 같이 다이 존재(52) 또는 다이 부재(50)가 각각 발생할 경우마다, 적합한 다이/격자 위치에 대한 상대적 인코더 위치 맵 내의 상대적 인코더 위치는 PW 맵 내에 저장된 상대방 다이 정렬 장치 인코더 위치와 상관될 수 있다. 예를 들면, 골격 웨이퍼 추출 맵에 의하여 표시되는 잔류 다이(50)에 대하여, 잔류 다이(50)에 대한 상대적 인코더 위치 맵 내의 해당 다이의 상대적 인코더 위치들 사이의 차분은, PW 맵 내의 상대방 다이/격자 위치에 대한 다이 정렬 장치 인코더 위치들 사이의 차분과 상관되거나 비교될 수 있다. 골격 웨이퍼 추출 맵에 의하여 잔류 다이(50) 라고 표시되는 활성 영역 다이 위치에 대하여, 예를 들어, 다이 사이즈의 약 20% 보다 더 많은 공간적 포지셔닝 에러에 대응하여 만일 상대적 인코더 위치 차분의 크기가 다이 정렬 장치 인코더 위치 차분의 크기를 선결정된 양보다 많은 양만큼 초과한다면, 이것은 결함있는 다이(20)가 다이 정렬 동작이 완료된 이후에 필름 프레임(12)에 남아 있는 대신에 필름 프레임(12)으로부터 부정확하게 픽업되었다는 것을 나타낸다.
다시 도 15a 를 참조하면, 골격 웨이퍼 검사와 관련하여 식별된 다이 추출 에러의 개수 및/또는 성질에 의존하여, 골격 웨이퍼(10)의 재파퓰레이션이 표시되거나 보증될 수 있다. 재파퓰레이션은 제 7 및 제 8 프로세스 부분(1450, 1460)을 이용하여 수행될 수 있다. 제 9 프로세스 부분(1462)에서 재파퓰레이션된 필름 프레임(12)은 후속 시점에(예를 들어, 재파퓰레이션이 수행된 직후에, 또는 그 이후에) 다이 정렬 동작에 대하여 다시 고려될 수 있다. 몇 가지 실시예들에서, 재파퓰레이션이 보증되고 표시되었다면, 바람직하지 않은 개수의의 다이 추출 에러가 발생된 것이다. 이것은 하나 이상의 문제점이 이전에 생성된 배치 네비게이션 합성 이미지에 존재한다는 것을 나타낼 수도 있다. 결과적으로, 제 9 프로세스 부분(1462)을 이용하여 교체 배치 네비게이션 합성 이미지를 생성하기 위하여 다른 다이싱된 웨이퍼(5)가 선택될 수 있는데, 제 9 프로세스 부분은 제 2 프로세스 부분(1404)으로 복귀한다.
만일 제 7 프로세스 부분(1450)과 관련하여 필름 프레임 재파퓰레이션이 보증되거나 표시되지 않는다면, 다음 다이싱된 웨이퍼(5)의 선택; 회전 점검 합성 이미지의 생성; 올바른 기준 다이(21)가 선택된 다이싱된 웨이퍼(5)에서 검출되었는지 여부에 대한 검증; 선택된 다이싱된 웨이퍼(5)의 다이 정렬; 대응하는 골격 웨이퍼(10)의 골격 검사; 및 가능하게는 재파퓰레이션 동작이 도 15b 에 표시되는 바와 같은 제 10 내지 제 21 프로세스 부분(1502-1570)에서 고려된다. 제 10 내지 제 21 프로세스 부분(1502-1570)은 배치 내의 각각의 추가적 다이싱된 웨이퍼(5)에 대하여 반복될 수 있다.
도 18 은 본 개시물의 일 실시예에 따르는, 올바른 기준 다이(21)가 다이싱된 웨이퍼(5) 상에서 선택되었는지 여부를 검증하기 위한 단순화된 프로세스(1800)의 흐름도이다. 프로세스(1800)는 위에서 설명된 내용과 거의 동일하거나 유사한 방식으로, 후보 기준 다이가 실제 기준 다이(21)인지 여부를 결정하도록 지시되는 제 1 내지 제 11 프로세스 부분(1802-1840)을 포함한다.
도 19 는 본 개시물의 일 실시예에 따라서 다이(20)가 선택적으로 분리된 필름 프레임(12)을 재파퓰레이션하기 위한 프로세스(1900)를 예시하는 흐름도이다. 프로세스(1900)는 위에서 설명된 내용과 거의 동일하거나 유사한 방식으로, 필름 프레임 재파퓰레이션을 수행하도록 지시되는 제 1 내지 제 6 프로세스 부분(1902-1920)을 포함한다.
본 개시물의 특정 실시예의 양태들은 골격 웨이퍼를 검색하기 위한 현존 기법과 관련된 적어도 하나의 양태, 문제, 제한사항, 및/또는 단점에 대해서 다룬다. 어떤 실시예와 관련된 피쳐, 양태, 및/또는 장점이 본 개시물에서 설명되었지만, 다른 실시예들도 역시 이러한 피쳐, 양태, 및/또는 장점을 나타낼 수도 있고, 본 개시물의 범위에 속하기 위하여 모든 실시예가 반드시 이러한 피쳐, 양태, 및/또는 장점을 나타내야 하는 것은 아니다. 위에 개시된 여러 개의 시스템, 컴포넌트, 프로세스, 또는 이들의 대안들이 바람직하게는 다른 그 외의 시스템, 컴포넌트, 프로세스, 및/또는 애플리케이션과 결합되는 것이 바람직할 수도 있다는 것이 관련 기술 분야의 통상을 지식을 가진 자에 의하여 인정될 것이다. 또한, 다양한 수정, 변형, 및/또는 개선이, 본 개시물의 범위에 속하는 관련 기술 분야의 통상을 지식을 가진 자에 의하여 개시되는 다양한 실시예에 가해질 수도 있다. 이러한 상이한 시스템, 컴포넌트, 프로세스 및/또는 수정, 변형, 및/또는 개선들은 본 개시물 및 후속하는 청구항에 의하여 망라된다.

Claims (29)

  1. 다이싱된 컴포넌트를 가지고 있는 적어도 하나의 필름 프레임에 대응하는 적어도 하나의 합성 이미지를 생성하는 자동화된 방법에 있어서,
    다이싱된 컴포넌트들이 복수 개의 격자 위치에 따라서 안에 배치되는 필름 프레임을 제공하는 단계로서, 복수 개의 격자 위치는 제조된 컴포넌트들이 안에 놓이는 활성 영역 격자 위치 세트를 포함하는, 필름 프레임 제공 단계;
    상기 필름 프레임의 분할 이미지의 세트를 캡쳐하는 단계로서, 각각의 분할 이미지는 상기 필름 프레임에 의하여 커버되는 공간 영역의 선결정된 부분에 대응하고 적어도 활성 영역 격자 위치들의 서브세트를 포함하는, 분할 이미지 세트 캡쳐 단계;
    상기 분할 이미지 세트로부터 상기 필름 프레임에 대응하는 합성 이미지를 생성하는 단계로서, 상기 합성 이미지는 (a) 컴포넌트들이 안에 놓여질 수 있는 각각의 활성 영역 격자 위치 및 (b) 각각의 활성 영역 격자 위치에 있어서의 컴포넌트 존재 또는 컴포넌트 부재를 표시하는 이미지 데이터를 포함하는, 합성 이미지 생성 단계; 및
    상기 합성 이미지 내에서 기준 원점 및 제 1 활성 영역 격자 위치의 위치를 결정하기 위하여 이미지 처리 기법을 이용하여 상기 합성 이미지를 처리하는 단계로서, 상기 기준 원점은 (a) 상기 필름 프레임 상의 상대방(counterpart) 선결정된 지점 또는 선결정된 활성 영역 격자 위치 및 (b) 제조된 컴포넌트들에 대응하는 프로세스 맵 내의 선결정된 활성 영역 격자 위치 각각을 나타내는, 상기 합성 이미지 내의 선결정된 지점 또는 선결정된 활성 영역 격자 위치를 포함하고, 상기 프로세스 맵은, 각각의 활성 영역 격자 위치에 대하여, 해당 위치에 놓여 있는 컴포넌트가 수락가능한지 또는 거절되는지 여부를 표시하는 각각의 활성 영역 격자 위치에 대응하는 정보 콘텐츠를 저장하는 데이터 구조체를 포함하는, 합성 이미지 처리 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 필름 프레임으로부터의 정확한 다이 분리를 자동으로 검증하기 위한 방법.
  2. 제 1 항에 있어서,
    상기 컴포넌트들은 웨이퍼에 대응하는 반도체 다이이고,
    상기 필름 프레임은 (a) 컴포넌트들이 상기 활성 영역 격자 위치 세트 안에서 제조된 위치인 웨이퍼의 적어도 일부, 또는 (b) 컴포넌트들이 상기 활성 영역 격자 위치 세트 안에서 제조된 위치인 스트립을 가지고 있는 것을 특징으로 하는 필름 프레임으로부터의 정확한 다이 분리를 자동으로 검증하기 위한 방법.
  3. 제 1 항 또는 제 2 항에 있어서,
    상기 필름 프레임 제공 단계는,
    (a) 컴포넌트들을 상기 필름 프레임으로부터 선택적으로 분리하도록 지시된 컴포넌트 정렬 동작 세트를 수행하기 이전에 상기 필름 프레임을 제공하는 단계, 및
    (b) 상기 컴포넌트 정렬 동작 세트를 수행한 이후에 상기 필름 프레임을 제공하는 단계 중 적어도 하나를 포함하는 것을 특징으로 하는 필름 프레임으로부터의 정확한 다이 분리를 자동으로 검증하기 위한 방법.
  4. 제 3 항에 있어서,
    상기 기준 원점은, 상기 컴포넌트 정렬 동작 세트를 수행하기 위하여 이용되는 상기 필름 프레임 상의 기준 다이의 위치와 상이한 것을 특징으로 하는 필름 프레임으로부터의 정확한 다이 분리를 자동으로 검증하기 위한 방법.
  5. 제 4 항에 있어서,
    상기 합성 이미지 처리 단계는,
    상기 필름 프레임 상의 컴포넌트들 사이의 복수 개의 대응하는 다이싱 홈들(dicing grooves) 중 적어도 일부에 대응하는, 복수 개의 격자선들 중 적어도 일부를 상기 합성 이미지 내에서 인식하는 단계;
    상기 복수 개의 격자선들 중 인접한 평행 격자선 및 인접한 수직 격자선에 의하여 경계지어지는 상기 합성 이미지 내의 픽셀 영역에 기초하여, 복수 개의 격자 위치를 정의하는 단계; 및
    상기 기준 원점 및 상기 기준 원점과 상기 제 1 활성 영역 격자 위치 사이의 선결정된 공간적 관련성을 사용하여, 상기 복수 개의 격자 위치 안에서 상기 활성 영역 격자 위치를 결정하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 필름 프레임으로부터의 정확한 다이 분리를 자동으로 검증하기 위한 방법.
  6. 제 1 항 내지 제 5 항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 분할 이미지 세트 캡쳐 단계는,
    조명을 (a) 제 1 세트의 조명 파라미터에 따라서 상기 필름 프레임의 상단면, 및 (b) 제 2 세트의 조명 파라미터에 따라서 제 1 필름 프레임의 하단면 중 적어도 하나를 향하게 하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 필름 프레임으로부터의 정확한 다이 분리를 자동으로 검증하기 위한 방법.
  7. 제 6 항에 있어서,
    상기 제 1 세트의 조명 파라미터 및 상기 제 2 세트의 조명 파라미터는, 격자 위치에서의 컴포넌트 존재, 격자 위치에서의 컴포넌트 부재, 및 각각의 격자 위치를 정의하는 격자선을 구별하기 위한 신뢰가능한 이미지 처리를 용이하게 수행되게 하는 것을 특징으로 하는 필름 프레임으로부터의 정확한 다이 분리를 자동으로 검증하기 위한 방법.
  8. 제 1 항 내지 제 7 항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 분할 이미지 세트 캡쳐 단계는,
    개개의 컴포넌트들을 그 위의 마이크론 또는 마이크론 스케일 이하의 결함에 대하여 검사하기 위하여 사용되는 이미지 캡쳐 디바이스의 해상도 및 가시 범위(field of view; FOV)보다 더 작은 해상도 및 더 큰 FOV를 각각 가지는 이미지 캡쳐 디바이스를 사용하여 각각의 분할 이미지를 캡쳐하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 필름 프레임으로부터의 정확한 다이 분리를 자동으로 검증하기 위한 방법.
  9. 제 1 항 내지 제 8 항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 분할 이미지 세트는 상기 필름 프레임의 전면적의 선결정된 부분에 대응하는 복수 개의 이미지를 포함하고,
    상기 합성 이미지 생성 단계는, 상기 분할 이미지 세트 내의 개개의 분할 이미지들을 디지털적으로 서로 이어붙이는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 필름 프레임으로부터의 정확한 다이 분리를 자동으로 검증하기 위한 방법.
  10. 제 9 항에 있어서,
    상기 분할 이미지 세트 내의 개개의 분할 이미지들을 디지털적으로 서로 이어붙이는 단계는,
    (a) 동일한 컴포넌트들의 컴포넌트 에지 및/또는 컴포넌트 피쳐(feature)에 대응하는 경계들의 공통 세트에 나란하게 중첩하고, 및/또는 (b) 상기 분할 이미지 세트의 캡쳐 도중에 상기 필름 프레임의 상대적인 물리적 공간 좌표를 표시하는 인코더 값에 기초하여 서로 직접적으로 인접하는 개개의 분할 이미지들을 정렬함으로써, 상기 필름 프레임의 인접하는 영역에 대응하는 개개의 분할 이미지의 적어도 일부를 디지털적으로 연결하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 필름 프레임으로부터의 정확한 다이 분리를 자동으로 검증하기 위한 방법.
  11. 제 1 항 내지 제 10 항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 방법은 상기 합성 이미지를 생성하기 이전에 레시피에 액세스하는 단계를 더 포함하고, 상기 레시피는:
    (a) 복수 개의 격자 위치를 정의하는 다수 개의 수평 격자선 및 다수 개의 수직 격자선을 포함하는 격자 정보;
    (b) 컴포넌트 사이즈 및 웨이퍼 사이즈에 상대적인 이미지 캡쳐 디바이스 해상도 및 이미지 캡쳐 디바이스 FOV를 포함하는 이미지 캡쳐 디바이스 파라미터;
    (c) 상기 분할 이미지 세트의 캡쳐 도중에 상기 필름 프레임에 입사하는 조명의 특성을 제어하기 위한 적어도 하나의 조명 파라미터 세트;
    (d) 캡쳐될 다수 개의 분할 이미지;
    (e) 상기 분할 이미지 세트 내의 개개의 분할 이미지들 사이의 중첩의 정도;
    (f) 복수 개의 격자 위치에 상대적인 기준 원점의 위치를 표시하거나 정의하는 기준 원점 파라미터 세트;
    (g) 상기 활성 영역 격자 위치 세트 안에서 제 1 컴포넌트의 위치를 식별하는 제 1 활성 영역 격자 위치; 및
    (h) 다이 정렬 장치에 의하여 검출된 기준 다이의 위치를 검증하는 것을 가능하게 하는 파라미터 세트 중 적어도 하나를 포함하는 것을 특징으로 하는 필름 프레임으로부터의 정확한 다이 분리를 자동으로 검증하기 위한 방법.
  12. 제 3 항 내지 제 11 항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 방법은,
    필름 프레임 상의 상대방 활성 영역 격자 위치에서의 컴포넌트 존재 또는 컴포넌트 부재를 결정하기 위하여 각각의 활성 영역 격자 위치에서 상기 합성 이미지 내의 픽셀 데이터를 분석하는 단계; 및
    상기 활성 영역 격자 위치 세트 내의 각각의 활성 영역 격자 위치에 대하여, 상기 합성 이미지 내의 정보 콘텐츠를 상기 프로세스 맵 내의 정보 콘텐츠와 상관시키는 단계를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 필름 프레임으로부터의 정확한 다이 분리를 자동으로 검증하기 위한 방법.
  13. 제 12 항에 있어서,
    상기 정보 콘텐츠를 상관시키는 단계는,
    상기 합성 이미지 내의 각각의 활성 영역 격자 위치에 대응하는 픽셀 값을 상기 활성 영역 격자 위치에 대응하는 프로세스 맵 내의 디지털 코드와 상관시키는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 필름 프레임으로부터의 정확한 다이 분리를 자동으로 검증하기 위한 방법.
  14. 제 12 항 또는 제 13 항에 있어서,
    상기 방법은,
    (a) 하나 이상의 컴포넌트가 컴포넌트 정렬 동작 도중에 상기 필름 프레임으로부터 부정확하게 분리되었는지 여부 및/또는 (b) 하나 이상의 컴포넌트가 컴포넌트 정렬 동작 이후에 상기 필름 프레임 상에 부정확하게 놓여 있는지 여부를 자동으로 결정하는 단계를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 필름 프레임으로부터의 정확한 다이 분리를 자동으로 검증하기 위한 방법.
  15. 제 3 항 내지 제 14 항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 필름 프레임 제공 단계는,
    필름 프레임 위에 컴포넌트 정렬 동작 세트를 수행하기 이전에 상기 필름 프레임을 제공하는 단계를 포함하고,
    상기 합성 이미지 생성 단계는,
    필름 프레임 위에 컴포넌트 정렬 동작 세트를 수행하기 이전에 상기 필름 프레임에 대한 합성 이미지를 생성하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 필름 프레임으로부터의 정확한 다이 분리를 자동으로 검증하기 위한 방법.
  16. 제 3 항 내지 제 15 항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 필름 프레임 제공 단계는,
    필름 프레임 위에 컴포넌트 정렬 동작 세트를 수행한 이후에 상기 필름 프레임을 제공하는 단계를 포함하고,
    상기 합성 이미지 생성 단계는,
    필름 프레임 위에 컴포넌트 정렬 동작 세트를 수행한 이후에 상기 필름 프레임에 대한 합성 이미지를 생성하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 필름 프레임으로부터의 정확한 다이 분리를 자동으로 검증하기 위한 방법.
  17. 제 15 항에 있어서,
    상기 방법은,
    필름 프레임에 상기 컴포넌트 정렬 동작 세트가 수행되기 이전에 상기 필름 프레임에 대해 생성된 합성 이미지를,
    (a) 동일한 필름 프레임 또는 상이한 필름 프레임에 상기 컴포넌트 정렬 동작 세트를 수행하는 도중 또는 그 이후의, 픽앤플레이스 장치에 상대적인 타겟 활성 영역 격자 위치;
    (b) 동일한 필름 프레임 또는 상이한 필름 프레임에 상기 컴포넌트 정렬 동작 세트를 수행하는 도중의, 상기 픽앤플레이스 장치에 상대적인 각각의 활성 영역 격자 위치; 및
    (c) 상기 컴포넌트 정렬 동작 세트의 결과로서 컴포넌트들을 동일하거나 상이한 필름 프레임으로부터 분리한 필름 프레임 재파퓰레이션(repopulation) 동작 세트 도중의, 상기 픽앤플레이스 장치에 상대적인 복수 개의 격자 위치 내의 적어도 일부의 활성 영역 격자 위치;
    중 적어도 하나를 포지셔닝하기 위한 픽앤플레이스 동작 세트 도중의 네비게이션을 위한 보조도구 또는 가이드로서 사용하는 단계를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 필름 프레임으로부터의 정확한 다이 분리를 자동으로 검증하기 위한 방법:
  18. 제 17 항에 있어서,
    상기 필름 프레임은 다이싱된 웨이퍼의 배치(batch) 내의 제 1 다이싱된 웨이퍼를 가지고 있는 제 1 필름 프레임이고, 상기 필름 프레임의 합성 이미지는 제 1 다이싱된 웨이퍼의 합성 이미지를 포함하며, 상기 합성 이미지를 네비게이션을 위한 보조도구 또는 가이드로서 사용하는 단계는,
    상기 제 1 다이싱된 웨이퍼의 합성 이미지를 상기 배치 내의 각각의 다이싱된 웨이퍼에 대한 네비게이션 보조도구 또는 가이드로서 사용될 수 있는 배치 네비게이션 합성 이미지로서 저장하는 단계;
    상기 배치 내의 제 2 다이싱된 웨이퍼를 가지고 있는 제 2 필름 프레임을 선택하는 단계;
    상기 제 2 다이싱된 웨이퍼의 합성 이미지를 생성하는 단계; 및
    이미지 레지스트레이션(image registration) 기법을 이용하여 상기 배치 네비게이션 합성 이미지와 상기 제 2 다이싱된 웨이퍼의 합성 이미지 사이의 회전 오프셋을 결정하고 정정하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 필름 프레임으로부터의 정확한 다이 분리를 자동으로 검증하기 위한 방법.
  19. 제 18 항에 있어서,
    상기 방법은,
    상기 제 2 다이싱된 웨이퍼 위의 현재 다이 위치 및 상기 제 2 다이싱된 웨이퍼의 합성 이미지 내의 상대방(counterpart) 현재 다이 위치를 식별하는 단계;
    상기 제 2 다이싱된 웨이퍼 위의 타겟 다이 위치 및 상기 배치 네비게이션 합성 이미지 내의 상대방 타겟 다이 위치를 식별하는 단계;
    배치 네비게이션 이미지 및 이미지 공간-물리적 공간 변환 인자를 사용하여, 상기 현재 다이 위치에 대응하는 상대적 인코더 위치 및 상기 타겟 다이 위치에 대응하는 상대적 인코더 위치를 계산하는 단계;
    각각의 계산된 상대적 인코더 위치에 기초하여 갱신된 인코더 위치를 생성하는 단계; 및
    상기 갱신된 인코더 위치를 사용하여, 상기 현재 다이 위치로부터 상기 타겟 다이 위치의 경계 세트로 또는 그 안으로 상기 픽앤플레이스 장치를 직접적으로 네비게이션하는 단계를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 필름 프레임으로부터의 정확한 다이 분리를 자동으로 검증하기 위한 방법.
  20. 제 18 항에 있어서,
    상기 방법은,
    레시피로부터 보조 기준 다이에 대응하는 상대적 인코더 위치 오프셋을 취출하는 것;
    후보 기준 다이 위치 또는 후보 기준 원점으로부터 상기 보조 기준 다이의 기대 위치로 다이 정렬 장치를 직접적으로 네비게이션하는 것;
    상기 보조 기준 다이가 상기 보조 기준 다이의 기대 위치에 존재하는지 여부를 자동으로 결정하는 것; 및
    상기 보조 기준 다이가 상기 보조 기준 다이의 기대 위치에 존재하는지 여부에 기초하여, 상기 후보 기준 다이가 올바른 기준 다이인지 여부를 검증하는 것을 이용하여, 상기 다이 정렬 장치에 의하여, 상기 제 2 다이싱된 웨이퍼 위에서의 상기 올바른 기준 다이의 검출을 검증하는 단계를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 필름 프레임으로부터의 정확한 다이 분리를 자동으로 검증하기 위한 방법.
  21. 제 18 항에 있어서,
    상기 방법은,
    상기 제 2 다이싱된 웨이퍼로부터 다이를 선택적으로 분리하여 골격 웨이퍼(skeleton wafer)를 생성하는 단계;
    상기 골격 웨이퍼의 합성 이미지를 생성하는 단계; 및
    이미지 레지스트레이션 기법을 이용하여 상기 배치 네비게이션 합성 이미지와 상기 골격 웨이퍼의 합성 이미지 사이의 회전 오프셋을 결정하고 정정하는 단계를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 필름 프레임으로부터의 정확한 다이 분리를 자동으로 검증하기 위한 방법.
  22. 제 21 항에 있어서,
    상기 방법은,
    레시피로부터 보조 기준 다이에 대응하는 상대적 인코더 위치 오프셋을 취출하는 단계;
    상기 골격 웨이퍼 상의 후보 기준 다이 위치 또는 후보 기준 원점으로부터 상기 보조 기준 다이의 기대 위치로 상기 픽앤플레이스 장치를 직접적으로 네비게이션하는 단계;
    상기 보조 기준 다이가 상기 보조 기준 다이의 기대 위치에 존재하는지 여부를 자동으로 결정하는 단계;
    상기 보조 기준 다이가 상기 보조 기준 다이의 기대 위치에 존재하는지 여부에 기초하여, 상기 후보 기준 다이가 올바른 기준 다이인지 여부를 검증하는 단계; 및
    필름 프레임 재파퓰레이션 동작 세트를 상기 후보 기준 다이가 올바른 기준 다이인지 여부의 검증에 기초하여 개시하는 단계로서, 상기 필름 프레임 재파퓰레이션 동작 세트는 상기 제 2 다이싱된 웨이퍼로부터 분리된 다이를 상기 제 2 필름 프레임으로 복귀시켜서 대체하는(substitute) 제 2 다이싱된 웨이퍼를 생성하는 것을 포함하고, 상기 골격 웨이퍼 합성 이미지 및 상기 배치 네비게이션 합성 이미지 중 하나는 상기 필름 프레임 재파퓰레이션 동작 세트 도중에 상기 제 2 필름 프레임 상의 상이한 다이 위치로의 네비게이션을 위한 보조도구 또는 가이드로서 사용되는, 단계를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 필름 프레임으로부터의 정확한 다이 분리를 자동으로 검증하기 위한 방법.
  23. 제 3 항에 있어서,
    상기 합성 이미지 생성 단계는 병렬 컴퓨팅 프로세스를 이용하여 상기 컴포넌트 정렬 동작 세트의 수행과 병렬적으로 발생하는 것을 특징으로 하는 필름 프레임으로부터의 정확한 다이 분리를 자동으로 검증하기 위한 방법.
  24. 복수 개의 격자 위치들 중 활성 격자 영역 내의 다이싱된 컴포넌트를 가지고 있는 적어도 하나의 필름 프레임에 대응하는 적어도 하나의 합성 이미지를 생성하기 위한 시스템에 있어서,
    처리 유닛;
    상기 필름 프레임을 가지고 있으며 안전하게 보유하도록 구성되는 확장 테이블 또는 웨이퍼 테이블;
    상기 필름 프레임이 확장 테이블 또는 웨이퍼 테이블에 의하여 운반되는 동안에 조명을 상기 필름 프레임을 향하게 하도록 구성되는 광원(lighting source) 세트;
    이미지 캡쳐 디바이스; 및
    실행될 경우 상기 처리 유닛이 제 1 항 내지 제 23 항 중 어느 한 항에 따르는 방법을 수행하게 하는 적어도 하나의 컴퓨터 명령 세트를 저장하는 메모리를 포함하는 것을 특징으로 하는 필름 프레임으로부터의 정확한 다이 분리를 자동으로 검증하기 위한 시스템.
  25. 제 24 항에 있어서,
    상기 처리 유닛은 상기 필름 프레임에 컴포넌트 정렬 동작 세트를 수행하도록 구성되는 컴포넌트 정렬 장치에 커플링되고,
    상기 컴포넌트 정렬 동작 세트는 프로세스 맵 정보 콘텐츠에 기초하여 컴포넌트들을 상기 필름 프레임으로부터 선택적으로 분리시키도록 지시되는 것을 특징으로 하는 필름 프레임으로부터의 정확한 다이 분리를 자동으로 검증하기 위한 시스템.
  26. 제 24 항 또는 제 25 항에 있어서,
    상기 광원 세트는,
    (a) 분할 이미지 세트의 캡쳐 도중에 제 1 세트의 조명 파라미터에 따라서 조명을 상기 필름 프레임의 상단면을 향하게 하도록 구성되는 제 1 광원 세트, 및
    (b) 상기 분할 이미지 세트의 캡쳐 도중에 제 2 세트의 조명 파라미터에 따라서 조명을 제 1 필름 프레임의 하단면을 향하게 하도록 구성되는 제 2 광원 세트 중 적어도 하나를 포함하는 것을 특징으로 하는 필름 프레임으로부터의 정확한 다이 분리를 자동으로 검증하기 위한 시스템.
  27. 제 24 항 내지 제 26 항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 이미지 캡쳐 디바이스는, 개개의 컴포넌트들을 그 위의 마이크론 또는 마이크론 스케일 이하의 결함에 대하여 검사하기 위하여 사용되는 이미지 캡쳐 디바이스의 해상도 및 가시 범위(field of view; FOV)보다 더 작은 해상도 및 더 큰 FOV를 각각 가지는 것을 특징으로 하는 필름 프레임으로부터의 정확한 다이 분리를 자동으로 검증하기 위한 시스템.
  28. 제 24 항 내지 제 37 항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 메모리는,
    (a) 복수 개의 격자 위치를 정의하는 다수 개의 수평 격자선 및 다수 개의 수직 격자선을 포함하는 격자 정보;
    (b) 컴포넌트 사이즈 및 웨이퍼 사이즈에 상대적인 이미지 캡쳐 디바이스 해상도 및 이미지 캡쳐 디바이스 가시 범위(FOV)를 포함하는 이미지 캡쳐 디바이스 파라미터;
    (c) 상기 분할 이미지 세트의 캡쳐 도중에 상기 필름 프레임에 입사하는 조명의 특성을 제어하기 위한 적어도 하나의 조명 파라미터 세트;
    (d) 캡쳐될 다수 개의 분할 이미지;
    (e) 상기 분할 이미지 세트 내의 개개의 분할 이미지들 사이의 중첩의 정도;
    (f) 복수 개의 격자 위치에 상대적인 기준 원점의 위치를 표시하거나 정의하는 기준 원점 파라미터 세트;
    (g) 상기 활성 영역 격자 위치 세트 안에서 제 1 컴포넌트의 위치를 식별하는 제 1 활성 영역 격자 위치; 및
    (h) 다이 정렬 장치에 의하여 검출된 기준 다이의 위치를 검증하는 것을 가능하게 하는 파라미터 세트 중 적어도 일부를 포함하는 레시피를 저장하는 것을 특징으로 하는 필름 프레임으로부터의 정확한 다이 분리를 자동으로 검증하기 위한 시스템.
  29. 제 25 항 내지 제 28 항 중 어느 한 항에 있어서,
    (a) 상기 시스템은 컴포넌트 정렬 동작 세트를 수행하도록 구성되는 컴포넌트 정렬 장치와 나란하게(in-line) 통합되거나,
    (b) 상기 시스템은 상기 컴포넌트 정렬 장치와는 별개인 것을 특징으로 하는 필름 프레임으로부터의 정확한 다이 분리를 자동으로 검증하기 위한 시스템.
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