TW200418118A - A method for detecting and monitoring wafer probing process instability - Google Patents

A method for detecting and monitoring wafer probing process instability Download PDF

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    • GPHYSICS
    • G01MEASURING; TESTING
    • G01RMEASURING ELECTRIC VARIABLES; MEASURING MAGNETIC VARIABLES
    • G01R1/00Details of instruments or arrangements of the types included in groups G01R5/00 - G01R13/00 and G01R31/00
    • G01R1/02General constructional details
    • G01R1/06Measuring leads; Measuring probes
    • G01R1/067Measuring probes

Description

200418118 玫、發明說明: 【發明所屬之技術領域】 本♦明係關於一種透過立即的重新探測法和立即的重 ”斤铋’則貝料來偵測及監視晶圓探測程序不穩定之方法。 【先前技術】 a於晶圓製造中,探測係一種測試晶圓上所形成的晶粒 =否能夠運作的程序。探測—晶圓的晶粒涉及於複數個預 :點^刺人該晶圓的表面’ 以接觸每個晶粒的該等觸點 愛X才木測益會使用複數根探測針來接觸每個晶粒的該等觸 =、-旦該探測器刺人該晶粒的表面之後,電信號便會從 (箄、炉根如測針穿過該晶粒流到至少另-根探測針。從該 j采測針中所接收到的資訊中便可判斷出該晶粒的功能 多門顏於各種不同的原因’於該探測程序中可能會出現許 =针陷落於該等探測針之上_ 形。 所&成的表面殘餘物、以及該等探測針彎曲變 系貝必須檢視該等探測結果,並且 測結果為失敗的曰m斗、4± ^ 直且猎由爱 '日日Q或特疋低產量的結果進行目# ^ 以判斷是否有楛、、目丨丨士 I 疋订S視檢查 有彳木劂方面的問題。舉例來說,者 失敗晶粒的數量诼知坦一士 田母片日日圓 測的問題。本方、本 、k疑了此有 通之刚已經過很長的年 寻刼而 晶粒導致探測失敗的結果。 使仵大置良好 200418118 【發明内容】 本發明的目的係提供一 ^ 種改良的評估方法,用以評估 探測穩定性,或至少提供眾人_種實用㈣擇。 廣義地說,本發明&甘+ 、-中一項觀點包括一種偵測及監 視晶圓探測穩定性之方法,其包括下面的步驟: 探測一晶圓上的每個晶粒; 針料個晶粒來判斷探測結果究竟係成功或失敗; 如果採測結果係失敗的話,便重新探測該晶粒並 畊該重新探測結果究竟係成功或失敗; 一旦探測過全部晶粒之後 — 探測率; 便τ决疋成功的晶粒重新 將4重新仏測的成功率和一預設限制值作比較;以及 如果該重新探測的成功率大於該預設 麼便可判定該探測狀態為不穩定。 視裳置=的係—判疋振測狀態為不穩定的步驟包括於該監 進…:…旗標。判定探測狀態為不穩定的步驟可能 耳曰及/或於一監視器上提供-指示 ;虎。〜菜測狀態為不穩定的步 該探測設備。 /匕祜關閉 較佳的係,重新探測第一次 粒的牛踯Α ^ 人妹而結果為失敗之任何晶 第If:會霄施預設次數。於其中-實施例中,僅會針對 實結果為失敗的每個晶粒重新探測—次。於替代 Λ &例中,重新探測則可能會實施一次以上。 較佳的俦、,該方法進一步包括針對每片晶圓產生一探 200418118 值的係,該探測參考播含有-重新探測限制 '則還原率資訊、—晶粒倉重新探測限制值、一 ♦志性限制值、以及重新探測的還原率。 於苴較22係,該重新探測還原率資訊包括一限制數值。 」中灵施例中,就具有數百個以上晶粒的晶圓而言, /:制,可# ^ 2%。於其它實施例中,可將該限制值設為 先刖所提供之資料的重新探測還原率之標準差的三倍。 、較佳的是,該敏感性限制值包括和一晶圓中預期的敏 感性晶粒數量有關的資料。 •較佳的是,可以下面的公式來決定重新探測的還原率 較佳的是,該方法進一步包括從每個已完成之晶圓測 忒的钛測芩考檔中產生一份報告的步驟。較佳的係,該份 報告包括裝置識別資訊以及從失敗至良好的探測資訊。 廣義地說,本發明的另一項觀點包括一種偵測及監視 晶圓权測穩定性之系統,其中該系統係被設計成: 探測一晶圓上的每個晶粒; 針對每個晶粒來判斷探測結果究竟係成功或失敗; 如果棟測結果係失敗的話’便重新探測該晶粒並且判 斷該重新探測結果究竟係成功或失敗; 一旦探測過全部晶粒之後,便可決定成功的晶粒重新 探測率; 將该重新探測的成功率和一預設限制值作比較;以及 200418118 如果該重新探測的成功率大於該預設限制值的話 麼便可判定該探測狀態為不穩定。 ° 【實施方式】 圖1所示的係測試器模組和探測器之間 。 拉組係被設計成用以控制該探測器和該探測r 序。-開始’該探測器會測試晶圓上的第一晶粒”亥等: 。式、.Ό果曰如圖1最頂端所示般地被傳送至該測試哭、 該測試器模組會對該等源自該探測器的結果進行判斷、、… 如果該測試結果為測試成功的話,那麼該測試器模組 便會β亥採測器測試該晶圓中的下一個晶粒。接著,嗲 測試器模組還會記錄該晶粒已經通過該探測器的測試。以 如果該測試結果為測試失敗的話,那麼該測試器便會 1所不之IF敘述中的其它部份,並且命令該探測器 新揼測該晶粒。該探測器會重新進行探測,並且將 该等測試結果如圖1最底端所示般地傳送至該測試器模組 如果H式結果為測試成功的話,那麼該測試器模组便 =該㈣器移至該晶圓中的下一個晶•。如果該測試 〜K失敗的話’那麼該測試器模組可能會被建構成 再次重新探測該晶粒,或是該測試器模 可月b曰被建構成用以命令該探測器去探測下一個晶粒。 無論是何種情況,該測試器模組都會記錄該晶粒上每次測 试的結果。 下文 > 考圖2之進一步說明,該測試器模組係被建 、用以命令该探測器針對首次探測結果失敗的任何晶粒 200418118 貫施預設次數的重新探測。 如上所述,當—S私音A 、, 日日粒百次採測結果失敗 對該晶粒進行重新探測。並 史θ立刻 袖… 係可於該晶粒尚溫的時候 璟产“… 使了針對该晶粒提供較佳的測試 :^和整片晶_探測完畢之後才重新探測首次探測結 ^敗的所有曰曰粒不同的#,立刻進行重新探測具有非 ^ , 此使了以即省重新探測的時間。 立刻重新探測的另一項優點係,於重新探測 等探測孔之後,該探測器便可進 ;成该 曰 乂別八5哀日日圓並且和該 曰曰粒中的該等觸點建立更佳的接觸效果。 圖2所示的係用於探測一晶圓之製造程序的流程圖。 :片晶圓或每種晶圓皆具有探測參考楷。該參考播可能含 =该晶圓有關的資訊,例如晶圓類型、該晶圓中的晶粒 里、,玄晶圓中該等晶粒的間隔、測試該晶圓中每個晶粒 所需要的探測針組態、以及良好曰 ” ^ 艮好日日®中預期的探測結果。 该探測參考檔可能還含有下 J貝。tL ·日日粒百次探測結果 失敗時所允許的重新探測次數、重新探測還原率限制值、 以及晶圓中預期的敏感性晶粒倉的預期數量。 當測試器模組讀取該參考標之後,便可將下_片晶圓 =入該探測裝置之中並且利用上面參考圖!所述之探測器 來進行探測。於下個步驟中,進行探測期間,該測試器模 組會收集重新探測資料。當該探測器已經探測該晶圓中所 有的晶粒之後,便可計算出該晶圓的重新探測還原率。 於圖2所示的最後步驟中,會評估重新探測還原率, 200418118 以便判斷其是否超過該探測參考檔中所提供的重新探測還 原率限制值。如果該重新探測還原率低於該重新探測還原 率限制值的話,那麼便可視作已經完成該晶圓上的探測作 業並且將新的晶圓載入該探測器模組之中,以便繼續進行 測試程序。 '
如果該重新探測還原率超過該重新探測還原率限制仓 的話,那麼便會發出警示信號並且通知作“。接著,作 業員便會調查造成高重新探測還原率的原因並且修復所發 =的任何問題。探測時可能發生的問題包括未最佳化探 ,過度使用設定值、探測標記偏移、探測卡損壞或變 緣妹測茶考槽可能伤铨左 1々田」此係駐存於一中央伺服器之中。言; 測麥考檔含有該探測程序的各 分禋預叹限制值。該些限帝 包括重新探測限制值、重新 靳π", 測遏原率限制值、晶粒* 新私測限制值、以及敏感性晶粒倉。 該重新探測限制值係一
哭繼錶俨、目I 丁/ 逋用°又疋值,其為命令該摞 為%續採測下個日物 乂 ^ , a ’、刚被允許的重新探測次數。舉例 况,如果將該重新探測限 -,值 為1的話,那麼#僅能 百次探測結果為失敗 力丨么使僅月t ,將嗜I>、ΒΪ i新彳木測一次。一般來 竹為i新板測限制 审」值5又為1便已經足夠。 可依照經驗值來設定重 其設為百分率。於 /、遏原率限制值,並且 刀午於一製造測試中,π 4,丨ra 定該重新探測還原率: 了引用下面的公式來 10 200418118 好的數量) (已測試之良好晶粒的總數量) 、_此數值可以表示成百分率。製造測試所產生的資料通 、^、圖3所示般地發生偏斜。圖3顯示出重新探測還原 率通常都非常小。#此資料中便可決定出重新探測還原率 限制值。 就/、有數百個以上晶粒的許多晶圓而言,通常約⑽的 3 ”斤奴測遇原率限制值便已經足夠。就晶粒較少的晶圓或 说;木則測4作業仍然需要改良(也就是,尚未決定出足 夠的重新探測還原率限制值)的晶圓而言,則可以使用統 計法控制方式來決宁,μ田^ ^ ^ ^丨 N 採用所收木到之重新探測還原率資 料之標準差的三倍值。 …重新探測還原率限制值可限制發出警示信號前測試狀 。n果為失敗變成測試結果為成功的重新探測 =或數量。如果該限制值設得過低的話,㈣要警告 ”貝’使其知道該探測器常常必須在毫無任的情 =::查。如果該限制值設得過高的話,便無法充份 顆s ::貝,致使在不經意的情況下發生嚴重的探測問 越,k成不必要的失效晶粒。 =重新探測限制值和重新探測限制值相同,不過 _ ^ ^ ^ 水使用。如果設定此限制值的 活,其便會凌駕重新探測限制 _ .. _ 如果未設定此限制值的 活,便可利用重新探測限制 & ^ +曰^ — 木决疋可對首次探測結果為 失敗之日日粒貫施重新探測的次數0 部份晶圓於首次探測測試 、甲w成失敗結果的原因可能 11 和任何的探測條件I關 此首-欠类目Η士里 但疋部和測試中的晶圓有關。該 一 失敗、、、σ果必須從該等測試姓杲釦1d , ,, s φ夂 °果和该荨重新探測結果 示,口為其和任何的探 中 件無關。如果已知一晶圓 宁的日日拉很谷易受到探測作f ^ ^ ^ 泵的〜響且T次探測可能會失 敗的洁,便可併入敏成性曰 可將…… 倉變數之中。依此方式,便 J將4些結果從重新探 脉Ψ… 為成功的次數中扣除,以反 映出因為任何探測問題 成的日日粒的實際還原率。
下面為用於決定曹斩控、、目,丨、TIO 直新彳木劓遇原率的最後一道公式: 如果此比值超過重新模、、丨 ^散 祈彳木/則遇原率限制值的話,便將啟 動一%示信號並且通知作案 ^ ^ . 杲貝。如果此比值低於重新探測 還原率限制值的話,便將繼娣 1更籽▲績對下一片晶圓進行該測試程 序0 圖4所示的係數月p丨 曰 ^ 4曰曰圓的探測卡效能的範例圖 。圖中的水平軸所示的传測气由从 ^ 〕係測4中的晶圓,而垂直軸所示的
則係以重新探測百分率A ^ 年為函數的探測效能。從圖中可以看 出,棟測卡效能一般都相各肖 力又石丨相田良好,並且通常會產生一低於 如上建6義之2 %標稱值的重新您 、 4 4木測百分率。不過,從圖中可 以看出,就數個依序被測續 饭判°式的卡片而言,該重新探測率高 於預期值。此結果咅1益、u 果〜、明者測試該些卡片時,有探測器方面 的問題。 一般來說,測試哭於& > 、口。於凡成母片晶圓測試後便會產生一
份報告。於其中一眚% I 、 、 中’该份報告會顯示出和該已測 12 200418118 试晶圓有關的基本資訊’並且還會顯示出和其它探測計劃 有關的資訊。該份報告還會被設計成顯示出和其它探測計 劃有關的資訊。圖5所示的便係一份報告樣本。左下角中 的資訊為探測資訊。此份報告中的結果顯示的係測試中的 晶圓的重新探測還原百分率。於此範例中,該重新探測還 原百分率為0.34%,一般來說’其為一可接受的程产。 前面已對本發明加以說明,包括其較佳形式在内。隨 附的申請專利範圍所定義的範疇希望能夠涵蓋各種替代例 和修正例。 【圖式簡單說明】 (一)圖式部分 現在將參考附圖來說明(但並非限制)本發明的—種較 尸π不的係一測試器模組和 之間的通信示意圖; 圖2所示的係製造流程的流程圖; 圖3所不的係—.. _ —特殊晶圓的重新探測還原率; 圚4所不的传叙 圖5所示的係 圓上之探測器的效能;以及 ~份探測報告範例圖。 13

Claims (1)

  1. 200418118 拾、申請專利範圍: 1· 一種用於偵測及監視晶圓探測穩定性之方法,其包 括下面的步驟: 探測一晶圓上的每個晶粒; 針對每個晶粒來判斷探測結果究竟係成功或失敗; 如果探測結果係失敗的話,便重新探測該晶粒並且判 斷該重新探測結果究竟係成功或失敗; 一旦探測過全部晶粒之後,便可決定成功的晶粒重新 探測率; 將該重新探測的成功率和一預設限制值作比較;以及 如果該重新探測的成功率大於該預設限制值的話,那 麼便可判定該探測狀態為不穩定。 2·如申請專利範圍第1項之用於偵測及監視晶圓探測 穩定性之方法,其中判定探測狀態為不穩定的步驟包括於 該監視裝置上設定一旗標。 3·如申請專利範圍第2項之用於偵測及監視晶圓探測 穩定性之方法,其中判定探測狀態為不穩定的步驟進一步 包括發出警示聲音及/或於一監視器上提供一指示信號。 L如申請專利範圍第2或3項之用於债測及監視晶圓 探測穩定性之方法,其中判定探測狀態為不穩定的步驟進 一步包括關閉該探測設備。 5·如申請專利範圍第丨項之用於彳貞測及監視晶圓探測 穩定性之方法,其中重新探測第一次探測結果為失敗之任 何晶粒的步驟會實施預設次數。 14 6 ·如申請專利範圍第5 穩定性之方法,其中僅合、肖於個及監視晶圓探測 個晶粒重新探測—次/ 弟—次探測結果為失敗的每 7·如申請專利範圍第 穩定性之方法,其中重新探、/之用於偵測及監視晶圓探測 Q L ± 直新^木測可能會實施一次以上〇 8.如申請專利範圍第 測#定,Ιϋ 員中之用於偵測及監視晶圓探 考檔。 ^ ^括針對每片晶圓產生一探測參 尸定性之1*°、1專利乾圍帛8項之用於㈣及監視晶圓探測 二二…其中該探測參考檀含有-重新探測限制值 、則遇原率資訊、-晶粒倉重新探測限制值、一敏 感性限制值、以及重新探測的還原率。 …10·如中請專利範圍第9項之詩偵測及監視晶圓探測 穩疋性之方法’其中該重新探測還原率資訊包括一限制數 值0 、^ι.如中請專利範圍第1G項之用於㈣及監視晶圓探 測德定性之方法,#中就具有數百個以上晶粒的晶圓而言 ,該限制值為2%。 如申請專利範圍第丨0項之用於偵測及監視晶圓探 測穩定性之方法,#中可將該限制值設為先前所提供之資 料的重新探測還原率之標準差的三倍。 I3·如申請專利範圍第9項之用於偵測及監視晶圓探測 穩定性之方法,其中該敏感性限制值包括和一晶圓中預期 的敏感性晶粒數量有關的資料。 15 200418118 14.如申請專利範圍第9項之用於偵測及監視晶圓探測 穩定性之方法’其中可以下面的公式來決定重新探測的還 原率: (從失敗還原至良好的數量-從敏變匡堅製値寧原至良好的數量) 之良好 ~ 15·如申請專利範圍第8項之用於偵測及監視晶圓探測 穩定性之方法,其中該方法進一步包括從每個已完成之晶 圓測試的探測參考檔中產生/份報告的步驟。 16 ·如申凊專利範圍第15項之用於偵測及監視晶圓探 測穩定性之方法,其中該份報告包括裝置識別資訊以及從 失敗至良好的探測資訊。 17· —種偵測及監視晶圓探測穩定性之系統,其中該系 統係被設計成: 探測一晶圓上的每個晶粒; 針對每個晶粒來判斷探測結果究竟係成功或失敗; 如果探測結果係失敗的話,便重新探測該晶粒並且判 斷該重新探測結果究竟係成功或失敗; 一旦探測過全部晶粒之後’便可決定成功的晶粒重新 探測率; 將該重新探測的成功率和一預設限制值作比較;以及 如果該重新探測的成功率大於該預設限制值的話,那 麼便可判定該探測狀態為不穩定。 拾壹、圖式: 如次頁 16
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