TWI685042B - 旋轉晶粒分選系統及其分類方法 - Google Patents

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Abstract

本發明涉及一種旋轉晶粒分選系統，包括至少一個轉盤系統(1)，至少一個輸入模組(101、102)，至少一個輸出模組(109)和至少一個用於晶粒內部缺陷檢查的紅外線(IR)視覺系統(106)； 本發明又涉及一種旋轉晶粒分選方法，包括以下步驟：使用至少一個輸入模組從輸入站傳送晶粒(401、402)； 執行該晶粒的對準(403)； 使用至少一個輸出模組將無缺陷晶粒傳送到輸出站(411)； 通過至少一個IR系統使用紅外線(IR)執行晶粒內部缺陷檢查(408)，上述方法可以按照任意順序同時或依序進行。

Description

旋轉晶粒分選系統及其分類方法
本發明涉及一種旋轉晶粒分選系統，包括至少一個轉盤系統，至少一個輸入模組，至少一個輸出模組以及至少一個用於晶粒內部缺陷檢查的紅外線(IR)視覺系統； 旋轉晶粒分選方法，包括以下步驟：使用至少一個輸入模組從輸入站傳送晶粒； 執行該晶粒的對準； 使用至少一個輸出模組將非缺陷晶粒傳送到輸出輸出； 通過至少一個IR系統使用紅外線(IR)執行晶粒內部缺陷檢查，其可以按照任意順序同時或依序進行。
眾所周知，由於產品的精細性以及製造切割過程中經受各種形式的應力，在半導體加工過程中需要進行各種階段的檢測。執行檢查的好處是，缺陷的晶粒可以在不同的階段被移除，而不會被加工到最後，達成發現在使用過程中或最終的檢查中存在缺陷的晶粒的效果。然而，這種檢查僅能夠對晶粒的至少一側進行外部檢查。然而，在晶粒內部出現的裂紋或缺陷，或者在外部檢測閾值以下的小外部裂紋，可能都不能被檢測到。
例如美國公開之一申請案US 20050130333 A1，公開了一種用於晶圓的晶粒分選裝置，該裝置在晶粒被單個化之後，從用於存儲基於對包含在晶粒中的單個晶粒上進行的測試記錄的映射檔中，將每個晶粒的邏輯位置與其由顯示晶粒物理位置的擷取裝置獲取的圖像所示的物理位置相關聯。因此，處理設備可以確定晶粒的實際物理位置，以供晶粒拾取裝置參考，該晶粒拾取裝置被配置成根據其確定的實際物理位置的測試資訊，選擇性地拾取符合預定標準的晶粒。
再例如，公開號KR 100979721 B1公開了一種半導體晶粒檢查分類組合裝置，其通過同時檢查上表面以及下表面而縮短了檢查時間。 晶粒安放單元使晶粒可在每個方向上移動。一種旋轉板，包括具有定位晶粒的多個安全座椅凹槽。 一第一拾取單元拾取佈置在晶片上的晶粒並定位在旋轉板上。 第二個拾取單元拾取由檢查相機記錄的晶粒，並放於合格產品托盤或劣質產品托盤上。 然而，上述兩個專利US 20050130333 A1以及KR 100979721 B1都不包括可以對外部檢測無法檢測到的裂紋或缺陷進行檢測的晶粒分類內部檢查。
因此，使用者可以有更廣泛的視覺檢查，包括晶粒內部以及外部缺陷檢查。通過對晶粒內部缺陷的檢測，對於低於外部檢測閾值的裂紋、內部缺陷或小外部裂紋，可以通過紅外檢測被發現。
因此，本發明的主要目的是提供一種通過紅外線(IR)進行內部檢查的半導體晶粒分選工序。
本發明的另一個目的是提供一種半導體晶粒分選工序，當進行電性測試以及完整的外觀檢查時，該工序提供更好的輸出品質。
本發明的另一個目的是提供一種半導體晶粒分選方法，該方法能夠檢測內部缺陷，例如分層，內部裂縫，內部晶粒以及內部污染。
本發明的另一個目的是提供一種半導體晶粒分選方法，該方法高效並且因為工序流程減少而減少了加工失誤。
本發明的另一個目的是提供一種半導體晶粒分選工序，其通過減少製造工序流程而能夠降低整體操作成本。
本發明的另一個目的是提供一種能夠在單個機器上具有更多功能的半導體晶粒分選工序。
通過理解本發明的以下詳細描述或在實際實踐中使用本發明，本發明的其他目的將變得顯而易見。
根據本發明的優選實施例，提供以下內容：
一種旋轉晶粒分選系統，包括：
至少一個轉盤系統；
至少一個輸入模組；以及
至少一個輸出模組；
其特徵在於：
該旋轉晶粒分選系統還包括至少一個紅外線(IR)視覺模組，用於晶粒內部缺陷檢查。
在本發明的另一個實施例中，提供了：
一種旋轉晶粒分選方法，包括以下步驟：
(i)使用至少一個輸入模組從輸入站傳送晶粒；
(ii)進行該晶粒的對準；以及
(iii)使用至少一個輸出模組將非缺陷晶粒傳送到輸出站；
其特徵在於：
該旋轉晶粒分選方法還包括通過至少一個IR視覺系統使用紅外線(IR)進行晶粒內部缺陷檢查的步驟，該步驟可以以任何順序進行。
在以下詳細描述中，闡述了許多具體細節以便提供對本發明的透徹理解。 然而，本領域普通技術人員將理解，可以在沒有這些具體細節的情況下實踐本發明。 在其他情況下，沒有詳細描述公知的方法，過程以及/或元件，以免模糊本發明。
從以下僅通過示例的方式參考附圖給出的實施例的描述中將更清楚地理解本發明，附圖未按比例繪製。
具體實施方式參考圖1，其為本發明的旋轉晶粒分選系統的示意圖，該系統包括至少一個轉盤系統(1)，至少一個輸入模組(101、102)以及至少一個輸出模組(109)，其中旋轉晶粒分選系統還包括至少一個用於晶粒內部缺陷檢查的紅外線(IR)視覺模組(106)。該旋轉晶粒分選系統還包括至少一個外部視覺檢查模組(107、108)，用於晶粒或口袋外部檢查。此外，該旋轉晶粒分選系統還包括至少一個晶粒對準器模組(103)，至少一個測試插座模組(104)，至少一個雷射標記模組(105)以及至少一個晶粒定位系統(111)。該轉盤系統(1)包括至少一個轉檯以及至少一個拾取頭。該輸入模組包括晶圓，撕膜機，托盤等。該輸出模組包括晶圓，托盤，以及卷帶等。卷帶包括口袋檢查(201)，背面檢查(202)，第一IR檢查(203)，其中該檢查在放置後完成，最終視覺檢查(204)，第二IR檢查(205)，其中該檢查在密封程式之後進行，蓋帶模組(206)以及密封系統(207)。
參照圖2-A，其為本發明晶粒定位系統(111)示意圖，其中該系統包括至少一個夾頭(302)以拾取至少一個晶粒，以及至少一個DC馬達(304)以致動該夾頭 (302)在基本垂直於該夾頭(302)的拾取軸線的平面圓周內移動。
請參閱圖2-B，其為本案紅外線(IR)視覺模組(106)示意圖。 該紅外線(IR)視覺模組(106)包括至少一個具有鏡頭的相機(305)，至少一個包含IR光譜的照明系統(307)，至少一個帶通濾波器(309)以及至少一個處理裝置以處理該相機拍攝的圖像。 該帶通濾波器(309)能夠過濾750nm至3000nm範圍內的波長。
參照圖3以及圖4，其為本發明的方法流程圖，其中該輸入包括晶粒或撕膜機。一種旋轉晶粒分選方法，包括使用至少一個輸入模組從輸入站傳送晶粒的步驟(401、402)；使用至少一個輸出模組執行該晶粒的對準(403)並將非缺陷晶粒傳送到輸出站(411)；該晶粒分選方法還包括通過至少一個IR視覺模組使用紅外線(IR)執行晶粒內部缺陷檢查的步驟(408)，這可以在任何順序完成。更高波長的紅外視覺模組用於檢查具有更深層的晶粒。該方法還包括使用至少一個相機視覺模組執行晶粒外部缺陷檢查的步驟(406)，其中該晶粒外部缺陷檢查(406)包括檢查該晶粒的至少兩側。在進行外部缺陷檢查(406)之後，再進行晶粒口袋檢查(412)。該方法還包括在晶粒對準之後執行晶粒電性測試(404)的步驟。該晶粒電性測試(404)包括軟對接，硬對接或兩者組合。此外，該方法還包括在晶粒對準或晶粒電性測試(404)之後執行雷射標記步驟(405)。在晶粒內部缺陷檢查(408)以及膠帶密封(409)之後執行最終視覺檢查(410)。可以執行該最終視覺檢查(410)以檢查晶粒的外部狀況，然後進行內部檢查，反之亦然。另外，該最終視覺檢查(410)包括晶粒外部檢查，密封狀態，密封蓋狀態以及晶粒計數。
雖然本文已經在被認為是其優選實施方案的本發明中示出以及描述了本發明，說明了通過本發明獲得的現有技術的結果以及優點，但本發明不限於這些具體實施方案。 因此，這裡示出以及描述的本發明的形式僅被視為說明性的，並且可以在不脫離如所附請求項中所闡述的本發明的範圍的情況下選擇其他實施例。
1‧‧‧轉盤系統 101、102‧‧‧輸入模組 103‧‧‧晶粒對準器模組 104‧‧‧測試插座模組 105‧‧‧雷射標記模組 106‧‧‧紅外IR視覺模組 107、108‧‧‧外部視覺檢查模組 109‧‧‧輸出模組 111‧‧‧晶粒定位系統 201‧‧‧口袋檢查 202‧‧‧背面檢查 203‧‧‧第一IR檢查 204‧‧‧最終視覺檢查 205‧‧‧第二IR檢查 206‧‧‧蓋帶模組 207‧‧‧密封系統 302‧‧‧夾頭 304‧‧‧DC馬達 305‧‧‧具有鏡頭的相機 307‧‧‧包含IR光譜的照明系統 309‧‧‧帶通濾波器 401、402‧‧‧輸入模組從輸入站傳送晶粒的步驟 403‧‧‧晶粒的對準 404‧‧‧晶粒電性測試 405‧‧‧雷射標記步驟 406‧‧‧外部缺陷檢查 407‧‧‧使用至少一個相機視覺模組執行晶粒外部缺陷檢查的步驟 408‧‧‧晶粒內部缺陷檢查 409‧‧‧膠帶密封 410‧‧‧最終視覺檢查 411‧‧‧使用至少一個輸出模組將無缺陷晶粒傳送到輸出站 412‧‧‧晶粒口袋檢查
圖1為本發明的示意圖。 圖2-A為本發明晶粒定位系統的示意圖。 圖2-B為本發明紅外線(IR)視覺模組的示意圖。 圖3為本發明的方法流程圖，其中該輸入包括晶圓。 圖4為本發明的方法流程圖，其中該輸入包括撕膜機。
1‧‧‧轉盤系統
101、102‧‧‧輸入模組
103‧‧‧晶粒對準器模組
104‧‧‧測試插座模組
105‧‧‧雷射標記模組
106‧‧‧紅外IR視覺模組
107、108‧‧‧外部視覺檢查模組
109‧‧‧輸出模組
201‧‧‧口袋檢查
202‧‧‧背面檢查
203‧‧‧第一IR檢查
204‧‧‧最終視覺檢查
205‧‧‧第二IR檢查
206‧‧‧蓋帶模組
207‧‧‧密封系統

Claims (12)

  1. 一種旋轉晶粒分選系統，包括：至少一個轉盤系統(1)；至少一個輸入模組(101、102)；至少一個輸出模組(109)；其特徵在於：該旋轉晶粒分選系統還包括至少一個用於晶粒內部缺陷檢查的紅外線(IR)視覺模組(106)，具有：至少一個具有鏡頭的相機(305)；至少一個包含IR光譜的照明系統(307)；至少一個帶通濾波器(309)；以及至少一個處理裝置，對由該相機捕獲的圖像進行影像處理。
  2. 如請求項1所述的旋轉晶粒分選系統，其中該帶通濾波器能夠過濾750nm至3000nm範圍內的波長。
  3. 一種旋轉晶粒分選方法，包括以下步驟：(i)使用至少一個輸入模組從輸入站傳送晶粒；(401、402)(ii)進行該晶粒的對準(403)；以及(iii)使用至少一個輸出模組將無缺陷晶粒傳送到輸出站(411)；其特徵在於：該晶粒分選方法還包括通過至少一個紅外線視覺模組使用紅外線(IR)執行晶粒內部缺陷檢查的步驟(408)，其可以按照任意順序同時或依序進行。
  4. 如請求項3所述的旋轉晶粒分選方法，其特徵在於：使用較高波長的紅外線視覺模組來檢查具有較深層的晶粒。
  5. 如請求項3所述的旋轉晶粒分選方法，其特徵在於：該方法還包括使用至少一個外部檢查視覺模組進行晶粒外部缺陷檢查的步驟(406)。
  6. 如請求項5所述的旋轉晶粒分選方法，其特徵在於：該晶粒外部缺陷檢查(406)包括檢查該晶粒的至少兩側。
  7. 如請求項3所述的旋轉晶粒分選方法，其中該方法還包括在外部缺陷檢查(406)之後執行晶粒口袋檢查的步驟(412)。
  8. 如請求項3所述的旋轉晶粒分選方法，其中該方法還包括在晶粒的對準(403)之後執行晶粒電性測試的步驟(404)。
  9. 如請求項8所述的旋轉晶粒分選方法，其中該晶粒電性測試(404)包括軟對接，硬對接或其組合。
  10. 如請求項3或8所述的旋轉晶粒分選方法，其中該方法還包括在晶粒的對準(403)或晶粒電性測試(404)之後執行雷射標記的步驟(405)。
  11. 如請求項3所述的旋轉晶粒分選方法，其特徵在於：該方法還包括在晶粒內部缺陷檢查(408)以及膠捲密封(409)之後進行最終視覺檢查的步驟(410)。
  12. 如請求項9所述的旋轉晶粒分選方法粒，其特徵在於：該最終視覺檢查(410)包括晶粒外部檢查，密封狀態，密封蓋狀態以及晶粒計數。
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