TWI804265B - 晶圓的自動化校準系統及其方法 - Google Patents

Abstract

一種晶圓的自動化校準系統，包含一晶圓承載裝置及一晶圓測試裝置，該晶圓承載裝置承載一晶圓，該晶圓包含複數第一晶粒及至少一第二晶粒，該複數第一晶粒設置於該晶圓的表面上，該至少一第二晶粒設置於該晶圓的表面上且具有一二維碼，其中，該二維碼包含關於該晶圓的一晶圓資訊，該晶圓承載裝置讀取該晶圓中的第二晶粒的二維碼以取得該晶圓資訊，並藉由透過該晶圓資訊中該複數第一晶粒與該至少一第二晶粒的相對位置進行晶圓位置的校準，且產生一座標資訊；該晶圓測試裝置連接該晶圓承載裝置，接收該座標資訊並對該晶圓進行晶圓測試，以產生一測試資訊。

Description

晶圓的自動化校準系統及其方法

一種晶圓的自動化校準系統及其方法，特別是指在晶圓測試時，提升晶圓位置校準精準度與測試效益的晶圓、晶圓的自動化校準系統及其方法。

當進行晶圓測試時，需要將放置在一晶圓承載裝置上的晶圓的晶粒位置對準測試機台所圈定的晶粒測試位置，而現行的晶圓測試主要依靠人工以目視校準實際晶圓的位置，確保晶圓放置於該晶圓承載裝置上時每一個晶粒的位置能與測試機台所圈定的晶粒測試位置全數對齊，保障晶圓測試的效益與準確度，然而，採取人工比對一方面必須承擔人工目視所帶來的不穩定性，另一方面，礙於人員的眼力限制，針對較小尺寸晶圓的晶粒位置便難以精確調整，且晶圓乘載裝置上每一片晶圓的更換交替時都必須重新進行人工校準，過多的人工比對，容易影響晶圓校準的準確度，並增加晶圓測試所需的時間，進一步影響晶圓測試效益。

請參看圖5所示，為改善人工校準影響晶圓測試精準度與測試效益的缺點，部分晶圓廠會於一晶圓50上設置至少一晶圓刻號區域51，並於晶圓刻號區域51中刻上對應的晶圓編號，以供晶圓測試廠能藉由該晶圓刻號區域51內的晶圓編號確認晶圓種類，而測試人員即可根據該晶圓50的晶圓種類調整測試參數，並透過該晶圓刻號區域51進行該晶圓50其晶粒位置的校準。然而，不同晶圓廠其刻號製程能力不同，會影響後端晶圓測試廠讀取該晶圓刻號區域51 中晶圓編號的準確性與成功率，當晶圓標號讀取異常，例如晶圓編號無法辨識或晶圓編號發生誤辨識時，便會導致測試產線停擺，仍需由測試人員進行異常排除，進行人工校準，進而增加額外的處理成本，影響晶圓測試的效益。

除此之外，該晶圓刻號區域51是為了進行晶圓其晶粒位置的校準而設置的開窗區域，一般情況下，該晶圓刻號區域51的面積通常在數顆到數十顆晶粒面積之間，於晶圓上設置該晶圓刻號區域便減少單一晶圓可產出的晶粒數量，造成晶圓面積的浪費。

由此可見，現行晶圓其晶粒位置的校準方式需要進一步的改良。

有鑑於此，本發明提供一種晶圓，以期透過該晶圓中設置有二維碼的晶粒進行晶圓位置校準，改善習知人工校準精準度較低、晶圓刻號區域影響晶圓產出效益以及晶圓刻號異常而影響晶圓測試效益的缺點。

為達成前述目的，本發明晶圓，包含有：複數第一晶粒，設置於該晶圓的表面上；一第二晶粒，設置於該晶圓的表面上，且具有一二維碼，其中，該二維碼包含一晶圓資訊。

本發明另提供一種晶圓的自動化校準系統，包含有：一晶圓承載裝置，承載晶圓，該晶圓承載裝置讀取該晶圓中一第二晶粒的一二維碼以取得一晶圓資訊，並藉由透過該晶圓資訊中該複數第一晶粒與該至少一第二晶粒的相對位置進行晶圓位置的校準，且產生一座標資訊；一晶圓測試裝置，連接該晶圓承載裝置，接收該座標資訊，並對該晶圓進行晶圓測試，以產生一測試資訊。

本發明另提供一種晶圓的自動化校準方法，步驟包含有：A.讀取晶圓上至少一第二晶粒的一二維碼，以取得一晶圓資訊，透過該晶圓資訊中複數第一晶粒與該至少一第二晶粒的相對位置，校準該晶圓的位置，並產生該複數第一晶粒與該至少一第二晶粒的一座標資訊；B.對該晶圓進行晶圓測試，並產生一測試資訊。

本發明透過該第二晶粒上該二維碼的設置，取得該晶圓的該晶圓資訊，並以該第二晶粒作為晶圓位置校準的基準，能夠改善人工校準影響晶圓位置校準效率及精確度的問題，且本發明以該晶圓中設置有該二維碼的該第二晶粒作為晶圓位置校準時的基準與參考點，取代習知晶圓刻號區域，由於該二維碼只設置於該第二晶粒上，不須占用其他晶粒的空間，與習知晶圓刻號區域相比，每一片晶圓可提高數顆到數十顆的晶粒數量，藉此提升晶圓的整體晶粒產量。

1:晶圓的自動化校準系統

10,50:晶圓

11:第一晶粒

12:第二晶粒

13:校準晶粒

20:晶圓承載裝置

30:晶圓測試裝置

31:測試單元

32:使用者介面單元

40:晶圓封裝裝置

51:晶圓刻號區域

A:實際晶圓位置

B:晶圓測試位置

P:座標資訊

T:測試資訊

M:對位圖資訊

圖1A：本發明中晶圓的俯視示意圖。

圖1B：圖1A的部分放大示意圖。

圖2：本發明中晶圓的自動化校準系統的方塊示意圖。

圖3A：第二晶粒與校準晶粒位置相符的示意圖。

圖3B：第二晶粒偏移校準晶粒位置的示意圖。

圖4：本發明中晶圓的自動化校準方法的方塊示意圖。

圖5：習知晶圓的俯視示意圖。

請參看圖1A、1B所示，本發明晶圓10包含有複數第一晶粒11及至少一第二晶粒12，該複數第一晶粒11與該至少一第二晶粒12設置於該晶圓10的同一表面上，該至少一第二晶圓10上設有一二維碼，該二維碼包含關於該晶圓10的晶圓資訊，舉例而言，該晶圓資訊可包含該晶圓10的編號、晶圓10的規格、製程、測試等參數資訊及該複數第一晶粒11與該至少一第二晶粒12的相對位置等。於本實施例中，該二維碼為一快速回應碼(QR code)，且以該至少一第二晶粒12為一第二晶粒12進行說明。

請參看圖2所示，本發明晶圓的自動化校準系統1包含有一晶圓承載裝置20、一晶圓測試裝置30，該晶圓承載裝置20用以承載該晶圓10，以供該晶圓測試裝置30於該晶圓承載裝置20上對該晶圓10進行測試，且該晶圓承載裝置20設置有二維碼讀取設備，由該晶圓承載裝置20讀取該晶圓10中該第二晶粒12的該二維碼以取得該晶圓資訊。該晶圓承載裝置20透過二維碼讀取設備讀取到該二維碼，即可確認該晶圓10中該第二晶粒12的位置，該晶圓承載裝置20以該第二晶粒12的位置做為校正基準，透過該晶圓資訊中該複數第一晶粒11與該第二晶粒12的相對位置，調整該晶圓10的位置至該晶圓測試裝置30所需的測試區域，另一方面，該晶圓承載裝置20可將該第二晶粒12的位置作為基準，根據該複數第一晶粒11與該第二晶粒12的相對位置，並產生該複數第一晶粒11與該第二晶粒12的一座標資訊P。

該晶圓測試裝置30連接該晶圓承載裝置20，並接收該晶圓承載裝置20輸出的該座標資訊P。該晶圓測試裝置30包含有一測試單元31及一使用者介面單元32，由該測試單元31對該晶圓10進行測試，且該測試單元31設置有二維碼讀取設備，由該測試單元31透過二維碼讀取設備讀取該第二晶粒12上的該二維碼，以取得該晶圓資訊，並根據該晶圓資訊得知晶圓的規格，進而調整測試參數，以對該晶圓10上的該複數第一晶粒11與該第二晶粒12進行測試，並 產生一測試資訊T，該測試資訊T包含該晶圓10中各該第一晶粒11及該第二晶粒12的測試結果、該晶圓10的測試良率等。

該使用者介面單元32連接該測試單元31，該使用者介面單元32可將該晶圓承載裝置20紀錄的該座標資訊P與該測試單元31產生的該測試資訊T結合，產生該晶圓10的一對位圖資訊M，該對位圖資訊M包含各該第一晶粒11及該第二晶粒12的座標位置及測試結果。於本實施例中，該使用者介面單元32採用使用者介面(Tangible User Interface,TUI)技術。

於一較佳實施例中，該晶圓的自動化校準系統1包含有一晶圓封裝裝置40，該晶圓封裝裝置40連接該晶圓測試裝置30。完成該晶圓10的測試後，該晶圓測試裝置30可透過該使用者介面單元32將該對位圖資訊M傳輸至後端的該晶圓封裝裝置40，該晶圓封裝裝置40即可透過該對位圖資訊M得知每一晶粒的狀況，並以該第二晶粒作為晶圓校準的基準，根據該對位圖資訊M中該複數第一晶粒11與該第二晶粒12的座標位置，調整該晶圓10的位置至該晶圓封裝裝置30所需的區域，以對該晶圓10進行晶圓切割及封裝。

請參看圖3A及圖3B所示，在晶圓測試及封裝階段，根據每一晶圓10的製程與規格不同，測試與封裝流程中會對該晶圓10中晶粒進行分類，例如測試晶粒(Test die)、邊緣晶粒(Edge die)等，透過本發明在該晶圓10中設置具有二維碼的該第二晶粒12，該晶圓測試裝置30及該晶圓封裝裝置40可於測試或封裝前定義設置有二維碼的第二晶粒12為一校準晶粒，允許該晶圓測試裝置30及該晶圓封裝裝置40在進行測試或封裝前，對該校準晶粒進行二維碼掃描，以確保該晶圓10中該第二晶粒12的實際位置與測試或封裝時所定義的該校準晶粒的位置相符，避免晶圓10偏移的情形發生，增加晶圓位置校準的精準度。

以該晶圓測試裝置30為例，該測試單元31可藉由該座標資訊P取得該晶圓承載裝置20所記錄的該複數第一晶粒11與該第二晶粒12的座標位置， 當測試單元31對該晶圓10進行測試前，會嘗試對一校準晶粒進行二維碼讀取，該校準晶粒為該座標資訊P中該第二晶粒12的座標位置上的一晶粒，判斷該晶圓10的一實際晶圓位置A是否與該晶圓測試裝置30所設定的一晶圓測試位置B相符，該實際晶圓位置A即為該晶圓10實際於該晶圓承載裝置20上的放置位置，而該晶圓測試位置B則為該晶圓測試裝置30所設定之該晶圓10於測試時應放置的位置。如圖3A所示，當測試單元31於該校準晶粒上讀取到該二維碼時，即代表該晶圓10該實際晶圓位置A與該晶圓測試位置B相符；而如圖3B所示，當測試單元31無法於該校準晶粒上讀取到該二維碼時，即代表該晶圓10的該實際晶圓位置A偏移該晶圓測試位置B，該測試單元31便可發出一警示資訊提醒測試人員重新進行位置的校正。

同樣地，該晶圓封裝裝置40亦設置有二維碼讀取設備，在該晶圓封裝裝置40進行該晶圓10的切割與封裝前，該晶圓封裝裝置40可預設一晶圓封裝位置，代表該晶圓10於封裝時應該放置的正確位置。該晶圓封裝裝置40可藉由該對位圖資訊M取得該晶圓承載裝置20所記錄的該複數第一晶粒11與該第二晶粒12的座標位置，該晶圓封裝裝置40會由二維碼讀取設備嘗試對一校準晶粒讀取二維碼，根據有無讀取到該二維碼判斷該晶圓10的一實際晶圓位置A是否與該預設的晶圓封裝位置相符，該實際晶圓位置A即為該晶圓10實際於封裝平台上的放置位置。該校準晶粒為該對位圖資訊M中該第二晶粒12的座標位置上的一晶粒，當晶圓封裝裝置40於該校準晶粒上讀取到該二維碼時，即代表該晶圓10的該實際晶圓位置A與該晶圓封裝位置相符，晶圓10有被正確定位；而當該晶圓封裝裝置40單元無法於該校準晶粒上讀取到該二維碼，即代表該晶圓10的該實際晶圓位置A偏移該晶圓封裝位置，該晶圓封裝裝置40便可發出一警示資訊，提醒測試人員重新進行位置的校正。

請參看圖4所示，該晶圓10係應用於本發明晶圓的自動化校準方法中，該晶圓10的自動化校準方法的步驟包含有：

S11：讀取該第二晶粒12上的一二維碼以取得一晶圓資訊，並對包含有複數第一晶粒11與一第二晶粒12的一晶圓10進行晶圓位置校準，將該第二晶粒12作為晶圓10校準的基準，透過該晶圓資訊中該複數第一晶粒11與該第二晶粒12的相對位置，校準該晶圓10的位置，且將該第二晶粒12的位置作為基準，根據該複數第一晶粒11與該第二晶粒12的相對位置，產生該複數第一晶粒11與該第二晶粒12的一座標資訊P。

S12：對該晶圓10進行晶圓測試，並產生一測試資訊T。

S13：根據該座標資訊P及該測試資訊T產生一對位圖資訊M。

S14：根據該對位圖資訊M，以該第二晶粒作為晶圓校準的基準，透過該對位圖資訊M中該複數第一晶粒11與該第二晶粒12的座標位置，調整該晶圓10的位置，進行晶圓10封裝時的晶圓位置校準。

於步驟S12中，該第二晶粒可定義為一校準晶粒，在進行晶圓測試前，嘗試對晶圓測試時所定義的該校準晶粒的位置進行二維碼掃描，判斷該晶圓10中該第二晶粒12的實際位置與測試時所定義的該校準晶粒的位置是否相符，當該第二晶粒12的實際位置與測試時所定義的該校準晶粒的位置不相符時，即產生一警示訊號提醒測試人員。

同樣的，於步驟S14中，該第二晶粒可定義為一校準晶粒，在進行晶圓封裝前，嘗試對晶圓封裝時所定義的該校準晶粒的位置進行二維碼掃描，判斷該晶圓10中該第二晶粒12的實際位置與晶圓封裝時所定義的該校準晶粒的位置是否相符，當該第二晶粒12的實際位置與晶圓封裝時所定義的該校準晶粒的位置不相符時，即產生該警示訊號提醒測試人員。

綜上所述，本發明以該晶圓10中設置有該二維碼的該第二晶粒12取代習知晶圓刻號區域，作為晶圓位置校準時的基準與參考點，由於該二維碼只設置於該第二晶粒12上，不須占用其他晶粒的空間，與習知晶圓刻號區域相比，每一片晶圓可提高數顆到數十顆的晶粒數量，藉此提升晶圓10的整體晶粒產量；而與習知以人力進行晶圓位置校準相比，本發明透過該第二晶粒12上該二維碼的設置，由該晶圓承載裝置20、該晶圓測試裝置30讀取該二維碼，並以該第二晶粒12的位置自動化的進行晶圓位置校準，能夠改善人工校準影響晶圓位置校準效率及精確度的問題，並大量減少人力消耗，且該晶圓測試裝置30及該晶圓封裝裝置40可進一步定義設置有二維碼的該第二晶粒12為該校準晶粒，並對該校準晶粒進行二維碼掃描，以確保該晶圓10中該第二晶粒12的實際位置與測試或封裝時所定義的該校準晶粒的位置相符，避免晶圓位置偏移的情形發生，提升晶圓測試或封裝的效益。

1:晶圓的自動化校準系統

20:晶圓承載裝置

30:晶圓測試裝置

31:測試單元

32:使用者介面單元

40:晶圓封裝裝置

P:座標資訊

M:對位圖資訊

T:測試資訊

Claims (8)

1. 一種晶圓的自動化校準系統，包含有：一晶圓承載裝置，承載一晶圓，該晶圓包含複數第一晶粒及至少一第二晶粒，該複數第一晶粒設置於該晶圓的表面上，該至少一第二晶粒設置於該晶圓的表面上且具有一二維碼，其中，該二維碼包含關於該晶圓的一晶圓資訊，該晶圓承載裝置讀取該晶圓中的第二晶粒的二維碼以取得該晶圓資訊，並藉由透過該晶圓資訊中該複數第一晶粒與該至少一第二晶粒的相對位置進行晶圓位置的校準，且產生一座標資訊；一晶圓測試裝置，連接該晶圓承載裝置，接收該座標資訊，並對該晶圓進行晶圓測試，以產生一測試資訊。
2. 如請求項1所述之晶圓的自動化校準系統，該晶圓測試裝置包含有：一測試單元，接收該座標資訊，並對該晶圓進行晶圓測試，以產生該測試資訊；以及一使用者介面單元，連接該測試單元，根據該測試資訊及該座標資訊產生一對位圖資訊。
3. 如請求項1所述之晶圓的自動化校準系統，當該測試單元對該晶圓進行晶圓測試前，對一校準晶粒進行二維碼讀取；當測試單元無法於該校準晶粒上讀取到該二維碼時，代表該晶圓的一實際晶圓位置已偏移所設定的一晶圓測試位置，該測試單元發出一警示資訊。
4. 如請求項1所述之晶圓的自動化校準系統，進一步包含一晶圓封裝裝置，於該晶圓封裝裝置進行該晶圓的封裝前，該晶圓封裝裝置對一校準晶粒進行二維碼讀取； 當晶圓封裝裝置無法於該校準晶粒上讀取到該二維碼時，代表該晶圓的一實際晶圓位置已偏移所設定的一晶圓封裝位置，該晶圓封裝裝置發出一警示資訊。
5. 一種晶圓的自動化校準方法，步驟包含有：A.讀取一晶圓上至少一第二晶粒的一二維碼，其中，該晶圓包含複數第一晶粒及該至少一第二晶粒，該複數第一晶粒設置於該晶圓的表面上，該至少一第二晶粒設置於該晶圓的表面上且具有該二維碼，該二維碼包含關於該晶圓的一晶圓資訊，以取得該晶圓資訊，透過該晶圓資訊中複數第一晶粒與該至少一第二晶粒的相對位置，校準該晶圓的位置，並產生該複數第一晶粒與該至少一第二晶粒的一座標資訊；B.對該晶圓進行晶圓測試，並產生一測試資訊。
6. 如請求項5所述之晶圓的自動化校準方法，進一步包含C.根據該座標資訊及該測試資訊產生一對位圖資訊；D.根據該對位圖資訊，進行晶圓封裝時的晶圓位置校準。
7. 如請求項5所述之晶圓的自動化校準方法，步驟A中，將各該第二晶粒定義為一校準晶粒，進一步對晶圓測試時所定義的該校準晶粒的位置進行二維碼掃描，判斷各該第二晶粒的實際位置與測試時所定義的該校準晶粒的位置是否相符，當各該第二晶粒的實際位置與測試時所定義的該校準晶粒的位置不相符時，產生一警示訊號。
8. 如請求項6所述之晶圓的自動化校準方法，於步驟D中，各該第二晶粒定義為一校準晶粒，進一步對晶圓封裝時所定義的該校準晶粒的位置進行二維碼掃描，判斷各該第二晶粒的實際位置與晶圓封裝時所定義的該校準晶粒的位置是否相符，當各該第二晶粒的實際位置與晶圓封裝時所定義的該校準晶粒的位置不相符時，即產生一警示訊號。

Images