TWI809928B

TWI809928B - 晶圓檢測系統

Info

Publication number: TWI809928B
Application number: TW111122086A
Authority: TW
Inventors: 蔡佳霖; 李泓儒; 古文燁
Original assignee: 南亞科技股份有限公司
Priority date: 2022-04-19
Filing date: 2022-06-14
Publication date: 2023-07-21
Also published as: TW202343610A; TWI803353B; TW202342966A

Abstract

本申請提供一種晶圓檢測系統。該晶圓檢測系統包括：一記憶體單元，經配置以儲存一晶圓上一被測元件(DUT)的一影像；一影像載入單元，經配置以將該影像上傳到一處理單元；以及一處理單元，經配置以識別該影像上的複數個候選區域。該處理單元亦經配置以為該複數個候選區域中的每個區域產生一信賴度分數，其中該信賴度分數表示一候選區域包括一針痕的機率。該處理單元亦經配置以選擇具有最高信賴度分數的一第一候選區域做為一選定區域。該處理單元亦經配置以判斷該複數個候選區域中的一第二候選區域是否包括與該第一候選區域相同的針痕；以及如果該第二候選區域包括與該第一候選區域相同的針痕，則排除該第二候選區域。

Description

晶圓檢測系統

本申請案主張美國第17/723,723及17/724,154號專利申請案之優先權（即優先權日為「2022年4月19日」），其內容以全文引用之方式併入本文中。

本揭露關於一種檢測系統，特別是有關於一種晶圓檢測系統。

晶圓探針台(wafer prober)用於測試被測元件(device under test，DUT)(例如，積體電路(IC)元件)在晶圓等級上的電氣特性，以檢查DUT是否滿足產品規格。通常，有必要用探針物理接觸DUT，而針痕(probe mark)不可避免地會留在DUT上。針痕可能會引起一些問題，如鍵合墊品質問題、封裝失敗等等。

為了篩選出不合格的DUT，經常需要人工檢測針痕。如果針痕不符合規格(例如，針痕的數量不符合規格)，工程師需要進行故障分析以調查故障並找出根本原因。然而，人工檢測相當耗時，而且標準可能因人而異。因此出現人為錯誤，造成產量損失。

上文之「先前技術」說明僅係提供背景技術，並未承認上文之「先前技術」說明揭示本揭露之標的，不構成本揭露之先前技術，且上文之「先前技術」之任何說明均不應作為本案之任一部分。

本揭露的一個方面提供一種晶圓檢測系統。該晶圓檢測系統包括一記憶體單元，經配置以儲存一晶圓上一被測元件(device under test，DUT)的一影像；一影像載入單元，經配置以將該影像上傳到一處理單元；以及一處理單元。該處理單元經配置以：識別該影像上的複數個候選區域；為該複數個候選區域中的每個區域產生一信賴度分數，其中該信賴度分數表示一候選區域包括一針痕的機率；選擇具有最高信賴度分數的一第一候選區域做為一選定區域；判斷該複數個候選區域中的一第二候選區域是否包括與該第一候選區域相同的針痕；以及如果該第二候選區域包括與該第一候選區域相同的針痕，則排除該第二候選區域。

本揭露的另一個方面提供一種晶圓檢測系統。該晶圓檢測系統包括一記憶體單元，經配置以儲存一晶圓上一被測元件(device under test，DUT)的一影像；一影像載入單元，經配置以將該影像上傳到一處理單元；以及一處理單元。該處理單元經配置以：識別該影像上的複數個候選區域，其中該複數個候選區域中的每個區域包括一針痕；比較該影像上的該候選區域中的一第一候選區域與一第二候選區域；產生該影像上的該候選區域中的該第一候選區域與該第二候選區域之間的一相似程度；判斷該相似程度是否大於一臨界值；以及如果該相似程度大於該臨界值，則排除該第一候選區域與該第二候選區域中的一個。

本揭露的另一個方面提供一種晶圓檢測方法。該晶圓檢測方法包括在一晶圓上的一被測元件(device under test，DUT)的一影像上識別複數個候選區域；為該複數個候選區域中的每個區域產生一信賴度分數，其中該信賴度分數表示一候選區域包括針痕的機率；選擇具有最高信賴度分數的一第一候選區域做為一選定區域；判斷該定複數個候選區域中的一第二候選區域是否包括與該第一候選區域相同的針痕；以及如果該第二候選區域包括與該第一候選區域相同的針痕，則排除該第二候選區域。

藉由選擇具有高信賴度分數的候選區域並排除其他重疊的候選區域，在晶圓上被測元件影像上針痕的識別準確性可以提高。此外，由於針痕可以由人工智慧演算法來識別，因此可以避免或儘量減少時間損失與人為錯誤。

上文已相當廣泛地概述本揭露之技術特徵及優點，俾使下文之本揭露詳細描述得以獲得較佳瞭解。構成本揭露之申請專利範圍標的之其它技術特徵及優點將描述於下文。本揭露所屬技術領域中具有通常知識者應瞭解，可相當容易地利用下文揭示之概念與特定實施例可作為修改或設計其它結構或過程而實現與本揭露相同之目的。本揭露所屬技術領域中具有通常知識者亦應瞭解，這類等效建構無法脫離後附之申請專利範圍所界定之本揭露的精神和範圍。

現在用具體的語言來描述附圖中說明的本揭露的實施例，或實例。應理解的是，在此不打算限制本揭露的範圍。對所描述的實施例的任何改變或修改，以及對本文所描述的原理的任何進一步應用，都應被認為是與本揭露內容有關的技術領域的普通技術人員通常會做的。參考數字可以在整個實施例中重複，但這並不一定表示一實施例的特徵適用於另一實施例，即使它們共用相同的參考數字。

應理解的是，儘管用語第一、第二、第三等可用於描述各種元素、元件、區域、層或部分，但這些元素、元件、區域、層或部分不受這些用語的限制。相反，這些用語只是用來區分一元素、元件、區域、層或部分與另一元素、元件、區域、層或部分。因此，下面討論的第一元素、元件、區域、層或部分可以被為第二元素、元件、區域、層或部分而不偏離本發明概念的教導。

本文使用的用語僅用於描述特定的實施例，並不打算局限於本發明的概念。正如本文所使用的，單數形式的”一"、"一個”及”該”也包括複數形式，除非上下文明確指出。應進一步理解，用語”包含”及”包括"，當在本說明書中使用時，指出了所述特徵、整數、步驟、操作、元素或元件的存在，但不排除存在或增加一個或多個其他特徵、整數、步驟、操作、元素、元件或其組。

圖1是方塊圖，例示本揭露一些實施例之晶圓檢測系統1。

晶圓檢測系統1可用於在晶圓等級上檢測被測元件(device under test，DUT)(例如半導體元件或積體電路(IC)元件)上的針痕(probe mark)。在一些實施例中，晶圓檢測系統1可與探針儀器2結合使用，用於測試元件。被測試的元件通常稱為DUT或被測單元(unit under test，UUT)。

例如，在經過探針儀器2的測試後，針痕可以留在DUT上。被測元件及/或被測元件的影像可被傳送到晶圓檢測系統1，以根據留在被測元件上的針痕的數量來判斷被測元件是否合格。例如，如果留在DUT上的針痕的數量小於或等於一臨界值，則判定DUT合格。例如，如果留在DUT上的針痕的數量大於一臨界值，則判定DUT不合格。

參照圖1，晶圓檢測系統1可以包括記憶體單元11、影像載入單元12、處理單元13、錯誤監控單元14、輔助檢測單元15、結果分配單元16、以及通訊單元17。

記憶體單元11可經配置以儲存資料，例如DUT的影像及/或與影像相關的記錄、索引或參數。記憶體單元11可經配置以接收來自探針儀器2的照相機23或來自晶圓檢測系統1的照相機的資料。

在探針儀器2包括照相機23的一些實施例中，DUT的影像可以由照相機23捕獲，然後經由通訊單元17發送到記憶體單元11。然而，在晶圓檢測系統1包括照相機的其他一些實施例中，DUT的影像可以由晶圓檢測系統1的照相機捕獲，然後儲存在記憶體單元11中。

在一些實施例中，記憶體單元11可以包括隨機存取記憶體(RAM)、唯讀記憶體(ROM)、硬碟以及抽取式記憶體裝置，其中可以包括MS(memory stick)卡、記憶卡、隨身碟、外部硬碟等。

DUT的影像(例如圖5A、圖5B、圖5C、圖5D、圖7A、圖7B與圖7C中所示的影像)可包括一個或多個針痕。DUT的影像可用於建立資料庫以訓練演算法或電腦可執行指令，並建立模型以實現本揭露的晶圓檢測系統與方法。被測元件的影像可做為判斷被測元件是否合格的參考。

影像載入單元12可以經配置以將DUT的影像從記憶體單元11上傳到處理單元13。影像載入單元12可經配置以將DUT的影像上傳到處理單元13，以進行本揭露的晶圓檢測過程(例如圖4中的晶圓檢測方法40或圖6中的晶圓檢測方法60)。在一些實施例中，影像載入單元12可以包括由處理單元13執行的演算法或電腦可執行指令，例如程式。

處理單元13可以經配置以從記憶體單元11接收DUT的影像。處理單元13可以經配置以進行本揭露內容的晶圓檢測過程。例如，處理單元13可以經配置以根據留在DUT上的針痕的數量來判斷DUT是否合格。

處理單元13可以經配置以分析DUT的影像。例如，處理單元13可以經配置以對DUT的影像進行影像識別處理。例如，處理單元13可以經配置以透過人工智慧演算法(例如，電腦視覺演算法)計算留在DUT上的針痕的數量。

例如，處理單元13可以經配置以藉由應用非最大抑制演算法(non-max suppression algorithm)來計算留在DUT上的針痕的數量。例如，處理單元13可以經配置以為針痕選擇適當的邊界框或方框，並忽略重疊的邊界框。例如，處理單元13可以經配置以從許多重疊的圖元(entity)中選擇單個圖元。

處理單元13可經配置以執行儲存在例如記憶體單元11或其他媒介(medium)的記憶體中的演算法或電腦可執行指令。例如，處理單元13可經配置以使一系列操作步驟在晶圓檢測系統1或其他可程式設計裝置上執行，以產生電腦實現的過程，因此使指令提供用於實現流程圖(關於圖4和圖6的描述)中規定的操作的過程。

在一些實施例中，處理單元13可以包括(或可以是)一處理器(例如，中央處理單元(CPU)、圖形處理單元(GPU)、微處理單元(MCU)、特定應用積體電路(ASIC)等)或一控制器。

錯誤監控單元14可經配置以監控及/或報告資訊，如錯誤代碼或故障代碼。錯誤監控單元14可用於檢查、診斷與識別晶圓檢測系統1的狀態。錯誤監控單元14可用於偵錯(debug)操作步驟，以改善晶圓檢測系統1的性能。在一些實施例中，錯誤監控單元14可以包括由處理單元13執行的演算法或電腦可執行指令，例如程式。

輔助檢測單元15可以經配置以從處理單元13接收DUT的分析影像(例如圖5B中已經經過處理單元13的晶圓檢測過程的影像52)，以進行輔助檢測過程。

例如，輔助檢測單元15可以用來進行更仔細的檢查，以判斷處理單元13的準確性與DUT的分析影像的狀況。

例如，如果DUT的影像沒有通過處理單元13的晶圓檢測過程(即，處理單元13判定DUT的影像上的針痕的數量大於臨界值並且DUT是不合格的)，處理單元13可以將DUT的分析影像發送到輔助檢測單元15進行輔助檢測過程。如果DUT的分析影像沒有通過輔助檢測單元15的輔助檢測過程(即，輔助檢測單元15判定DUT影像上的針痕的數量大於臨界值，並且DUT是不合格的)，DUT及/或DUT的分析影像可以被發送到故障分析單元18，以調查故障並找出根本原因。

另一方面，如果DUT的分析影像通過輔助檢測單元15的輔助檢測過程(即，輔助檢測單元15判定DUT影像上的針痕的數量小於或等於臨界值，並且DUT是合格的)，DUT及/或DUT的分析影像可以被發送到資料伺服器19。

如果輔助檢測單元15與處理單元13的結果不同，可以藉由使用輔助檢測單元15的結果做為回饋來改進處理單元13的晶圓檢測過程。因此，可以提高處理單元13的準確性。

在一些實施例中，如果DUT的影像通過處理單元13的晶圓檢測過程(即，處理單元13判定DUT的影像上的針痕的數量小於或等於臨界值，並且因此DUT是合格的)，則DUT及/或DUT的分析影像可由處理單元13發送至資料伺服器19，而無需經歷輔助檢測過程。

在其他一些實施例中，如果DUT的影像通過處理單元13的晶圓檢測過程，處理單元13仍然可以將DUT的分析影像發送到輔助檢測單元15進行輔助檢測過程。

在一些實施例中，輔助檢測單元15可以由使用者、操作員、工程師等手動進行或操作。然而，在其他一些實施例中，輔助檢測單元15可以由機器、裝置、設備等自動進行或操作。

結果分配單元16可經配置以將DUT的分析影像(來自處理單元13及/或來自輔助檢測單元15)分配到與晶圓檢測系統1通訊的一台或多台電腦、硬體及/或軟體元件。結果分配單元16也可以分配DUT的分析報告。被測元件的分析報告可以包括與被分析影像相關的記錄、索引和參數。

在一些實施例中，如果DUT被處理單元13及/或輔助檢測單元15判定為不合格，則不合格DUT的影像及/或分析報告可以通過結果分配單元16被發送到故障分析單元18，以調查故障並找出根本原因。同時或隨後，不合格DUT的影像及/或分析報告可以透過結果分配單元16發送到資料伺服器19，以建立資料庫，用於訓練演算法或電腦可執行指令，並建立模型來實現本揭露的晶圓檢測系統與方法。

通訊單元17可經配置以透過有線或無線技術(例如Wi-Fi、行動網路、藍牙或類似技術)向/從晶圓檢測系統1發送/接收資料。在一些實施例中，通訊單元17可以包括無線通訊收發器。例如，通訊單元17可以包括一發射器、接收器、天線，等等。

儘管在晶圓檢測系統1中有七個單元，但本揭露內容不限於此。例如，在一些實施例中，晶圓檢測系統1中可以有任何數量的單元。此外，在一些實施例中，晶圓檢測系統1還可以與圖1中未描述的其他硬體及/或軟體元件相互作用。例如，晶圓檢測系統1可以與一個或多個外部使用者介面裝置互動，如鍵盤、滑鼠、螢幕顯示器、觸控式螢幕等。

本揭露內容可體現為系統、方法、電腦程式或其任何組合。因此，本揭露可以採取完全的硬體實施例、完全的軟體實施例(包括韌體、常駐軟體、微指令等)或結合軟體與硬體方面的實施例的形式，這些實施例在此通常可以稱為"單元"、"模組”或”系統"。此外，本揭露可以採用包括在任何有形表達媒介中的電腦程式的形式，該媒介中包括有電腦可用的程式碼。

本揭露內容可在由電腦執行的演算法或電腦可執行指令(如程式)的上下文中進行描述。通常，程式包括常式、程式、物件、元件、資料結構等，它們執行特定的任務或實現特定的抽象資料類型。本揭露的內容也可以在分散式運算環境中實施，其中任務由藉由通訊網路連接的遠端處理裝置來執行。在分散式運算環境中，程式可以位於包括記憶體儲存裝置的本地與遠端電腦儲存媒介中。

圖2是示意圖，例示揭露一些實施例之探針儀器2。

在一些實施例中，探針儀器2可以包括測試機21、探針卡22與照相機23。晶圓3的DUT 31可以設置於探針儀器2的下面。

測試機21可以提供電氣訊號以測試DUT 31。電氣訊號可以藉由將DUT 31上的一個或多個接點(或測試墊)31p與探針卡22的一個或多個針腳(或探針)22p接觸來傳遞給DUT 31。照相機23可以在針腳22p接觸接點31p後捕捉到DUT 31的影像。

在一些實施例中，照相機23可以包括一個或多個鏡頭(如物鏡、變焦鏡頭、中繼鏡頭、影像鏡頭、聚光鏡頭等)、一個或多個光源(如低功率光源、外部光源、近紅外光源等)、電荷耦合元件(CCD)、互補金屬氧化物半導體(CMOS)影像感測器、一個或多個訊號轉換器(如類比數位(A/D)轉換器)。在一些實施例中，照相機23可以省略。例如，在晶圓檢測系統1包括照相機的其他一些實施例中，DUT的影像可以由晶圓檢測系統1的照相機捕獲並直接儲存在記憶體單元11中。

DUT 31可以是已經完成前端製造的晶片。儘管圖2中顯示一個DUT 31，但晶圓3可以包括複數個DUT 31。每個DUT 31可以包括複數個接點(如接點31p)。

在本揭露的一些實施例中，除了晶圓3之外，另一種DUT可以設置於探針儀器2的下面，以進行測試電氣特性的過程。這種DUT的例子是半導體封裝、半導體基底、電路、記憶胞(如動態隨機存取記憶胞(DRAM胞))等。本揭露的系統與方法可適用於任何DUT，以便在透過探針儀器2的過程後檢測針痕。

圖3是示意圖，例示本揭露一些實施例之晶圓3上的複數個針痕檢測點。

針痕檢測可由探針儀器2(如圖2所示)在晶圓3實質上的中心區域10C、實質上的左側區域10L、實質上的右側區域10R、實質上的頂部區域10U與實質上的底部區域10D進行，以確保適當的品質檢測。

此外，定位針腳可以由探針儀器2實質地設定於晶圓3的P1、P2、P3與P4區域。應當指出，圖3所示配置，由探針儀器2(如圖2所示)在晶圓3上執行的針痕檢測，可以針對12英寸、8英寸、6英寸或甚至更小的晶圓應用做調整。

圖4是流程圖，例示本揭露一些實施例之晶圓檢測方法4。晶圓檢測方法4可以由處理單元13進行。

步驟或操作S41是在DUT的影像上識別複數個候選區域。例如，如圖5A所示，在DUT的影像51上識別候選區域a、b、c、d、e與f。在一些實施例中，步驟S41可包括用邊界框或方框框定候選區域。

步驟S42是為複數個候選區域中的每個區域產生信賴度分數(confidence score)。信賴度分數可以代表或表示候選區域包括針痕的機率。信賴度分數可以是0.0至1.0之間的數字。1.0分表示機率高，影像可能包括針痕。0.0分表示機率低，影像可能不包括針痕。

在一些實施例中，步驟S42可以包括將影像上的複數個候選區域中的每個區域與用於訓練處理單元13的訓練影像相比較。例如，步驟S42可包括將影像上的複數個候選區域中的每個區域與用於訓練演算法或電腦可執行指令的訓練影像進行比較，並建立模型來實現本揭露的晶圓檢測系統與方法。分數為1.0表示影像可能與訓練影像相匹配或對應。0.0分表示該影像可能與訓練影像不匹配或不對應。

步驟S43是選擇具有最高信賴度分數的候選區域做為選定區域。例如，如圖5A所示，如果候選區域a比其他候選區域b、c、d、e、f更有可能包括針痕(或更有可能與訓練影像相匹配或對應)，則選擇候選區域a做為選定區域(如圖5B中DUT的影像52上的選定區域a')。

步驟S44是判斷複數個候選區域中的另一個候選區域是否包括與選定區域相同的針痕。

例如，如果圖5A中的候選區域a被選為圖5B中的選定區域a'，那麼候選區域b、c、d、e與f可以分別被評估或評價，以檢查是否與候選區域a的針痕相同。

例如，候選區域f包括與候選區域a相同的針痕，晶圓檢測方法4進行到步驟S45，排除候選區域f。

例如，候選區域b不包括與候選區域a相同的針痕，候選區域b不被排除，可在以下步驟中被選為圖5B中的選定區域。

在一些實施例中，步驟S44包括計算候選區域a與候選區域b、c、d、e、f其中一個之間的交聯比(Intersection over Union，IoU)。

在一些實施例中，步驟S44包括將候選區域b、c、d、e與f中的一個的信賴度分數設置為零，如果它們之間的IoU(或相似度)高於一臨界值。

晶圓檢測方法4進行到步驟S46，重複步驟S43、步驟S44與步驟S45，直到影像上的複數個候選區域全部被選定或排除。

例如，在候選區域a被選中後，候選區域b成為具有最高信賴度分數的候選區域。然後，候選區域b被選為選定區域(例如圖5B中DUT的影像52上的選定區域b')。候選區域c、d與e可以分別被評估或評價，以檢查是否框定了與候選區域b相同的針痕。

例如，在影像上所有的複數個候選區域選定或排除後，在圖5B中DUT的影像52上有選定的區域a'、b'、c'、d'與e'。

步驟S47是計算影像上的選定區域的數量。例如，圖5B中DUT的影像52上有五個選定區域，圖5C中DUT的影像53上有六個選定區域。

步驟S48是根據影像上選定區域的數量來判斷晶圓上的DUT是否合格。例如，假設臨界值為5，圖5B中的DUT是合格的，圖5C中的DUT是不合格的。

在步驟S50中，圖5B中DUT的影像52被發送到一資料伺服器(例如圖1中的資料伺服器19)。

在步驟S49中，圖5C中DUT的影像53被發送到一輔助檢測單元(例如圖1中的輔助檢測單元15)。在輔助檢測過程之後，圖5C中DUT的影像53被發送到一資料伺服器。

在一些實施例中，晶圓檢測方法4更包括步驟S51，判斷影像上的複數個候選區域是否包括一沖穿式(punching-through)針痕。

例如，如圖5D所示，DUT的影像54上的候選區域g包括一沖穿式針痕。該沖穿式針痕包括比其他的更深的輪廓。

如果檢測到沖穿式針痕，DUT被判定為不合格，並在步驟S49中被發送到一輔助檢測單元(例如圖1中的輔助檢測單元15)。

如果沒有檢測到沖穿式針痕，則晶圓檢測方法4進入步驟S42。

在一些實施例中，步驟S51是在步驟S48之前執行。例如，圖5B中的DUT的影像52如果具有一沖穿式針痕，無論針痕的數量如何，都是不合格的。

根據本揭露的一些實施例，藉由選擇具有高信賴度分數的候選區域(如步驟43)並排除其他重疊的候選區域(如步驟44與步驟45)，可以提高識別晶圓上DUT影像上的針痕的準確性。此外，由於可以由人工智慧演算法識別針痕，可以避免或最大限度地減少時間損失與人為錯誤。

圖6是流程圖，例示本揭露一些實施例之晶圓檢測方法6。晶圓檢測方法6可以由處理單元13進行。

步驟或操作S61是在DUT的影像上識別複數個候選區域。例如，如圖7A所示，在DUT的影像71上識別出候選區域a、b、c、d、e、與f。候選區域a、b、c、d、e與f可以各自包括一針痕。在一些實施例中，步驟S61可包括用邊界框或方框框定候選區域。

步驟S62是對兩個候選區域進行比較。

步驟S63是產生兩個候選區域之間的一相似程度。在一些實施例中，步驟S63包括計算兩個候選區域之間的IoU。

步驟S64是判斷相似程度(或IoU)是否大於一臨界值。如果相似程度(或IoU)大於臨界值，則晶圓檢測方法6進入步驟S65，排除兩個候選區域中的一個。

例如，如圖7B所示，如果候選區域b與f之間的相似程度(或IoU)大於臨界值k，則排除候選區域b與f中的一個。

如果不是，晶圓檢測方法6繼續進行步驟S66，重複步驟S62、S63、S64與S65，直到影像上留下的任何兩個候選區域之間的相似程度(或IoU)小於或等於臨界值。

例如，如圖7B所示，如果候選區域a與e之間的相似程度(或IoU)小於或等於臨界值k，則候選區域a與e都被留在影像上。在另一輪中，候選區域a和e將與另一個候選區域進行比較。

例如，在重複步驟S62、S63、S64與S65之後，圖7C中DUT的影像72上有候選區域a、b、c、d與e。

步驟S67是計算留在影像上的候選區域的數量。例如，在圖7C中DUT的影像72上留下了五個候選區域。

步驟S68是根據影像上留下的候選區域的數量來判斷晶圓上的DUT是否合格。例如，假設臨界值為5，圖7C中的DUT是合格的(候選區域f被排除)。

如果判定DUT是合格的，晶圓檢測方法6進入步驟S70，將結果發送到一資料伺服器(例如圖1中的資料伺服器19)。

如果判定DUT是不合格的，則晶圓檢測方法6進入步驟S69，將結果發送到一輔助檢測單元(如圖1中的輔助檢測單元15)。

在一些實施例中，晶圓檢測方法6更包括步驟S71，判斷影像上的複數個候選區域是否包括一沖穿式針痕。步驟S71與圖4中的步驟S51相似。在一些實施例中，步驟S71是在步驟S68之前執行。

規範中對方法的任何提及應比照適用於能夠執行該方法的系統。規範中對系統的任何提及應比照適用於可由該系統執行的方法。

圖8是方塊圖，例示本揭露一些實施例之晶圓檢測系統1的處理單元13。

處理單元13可以包括處理器130、網路介面(I/F)131、輸入/輸出(I/O)裝置132、儲存裝置133，以及透過匯流排137或其他互連通訊機制通訊耦合的記憶體134。

在一些實施例中，晶圓檢測系統1的一個或多個操作或功能是由處理器130來實現，該處理器經程式設計用於執行此類操作與功能。I/F 131、I/O裝置132、儲存裝置133與記憶體134中的一個或多個可經操作以接收指令、資料、設計規則、網表(netlist)、佈局、模型與其他參數，以便由處理器130處理。

I/F 131可以與匯流排137耦合，將處理器130連接到網際網路。

I/O裝置132可以包括輸入裝置、輸出裝置或組合的輸入/輸出裝置，以致能使用者與晶圓檢測系統1的互動。輸入裝置包括，例如，鍵盤、鍵墊(keypad)、滑鼠、軌跡球、軌跡墊(trackpad)或游標方向鍵，用於向處理器130傳達資訊與命令。輸出元件包括，例如，顯示器、印表機、語音合成器，等等，用於向使用者傳遞資訊。

儲存裝置133，如磁片或光碟，可與匯流排137耦合，用於儲存資料或指令。

記憶體134可以包括RAM、ROM、硬碟以及抽取式記憶體裝置，其中可以包括MS卡、記憶卡、隨身碟、外部硬碟等。記憶體134可以包括使用者空間135與核心136。記憶體134可以與匯流排137耦合，用於儲存要由處理器130執行的資料或指令。在一些實施例中，記憶體134也可用於在要由處理器130執行的指令的執行期間儲存臨時變數或其他中間資訊。

圖9是示意圖，例示本揭露一些實施例之接點與針痕。

接點90、91與92可以各自包括X軸的尺寸D1與Y軸的尺寸D2。尺寸D1可以大於尺寸D2，例如接點90。尺寸D2可以大於尺寸D1，如接點91。尺寸D1可以實質上等於尺寸D2，如接點92。

針痕93與94可以各自包括一橢圓或呈橢圓形。主軸(或最長的尺寸)可實質上平行於X軸，如針痕93。主軸(或最長的尺寸)可實質上平行於Y軸，如針痕94。

在一些實施例中，不同方向或尺寸的接點與針痕可能影響接點上針痕的佔用區域。在一些實施例中，接點上的針痕的佔用區域可以是判斷晶圓上的DUT是否合格的標準。例如，圖6的步驟S68可包括根據留在影像上的候選區域的佔用區域來判斷晶圓上的DUT是否合格。

在一些實施例中，不同方向或尺寸的接點與針痕可用於建立資料庫，以訓練演算法或電腦可執行指令，並建立模型以實現本揭露的晶圓檢測系統與方法。

圖10是示意圖，例示本揭露一些實施例之針痕的分析影像。

在圖10(a)中，針痕93沒有重疊，相應的邊界框或方框也沒有重疊。

在圖10(b)中，針痕93重疊，並在一個方向上排列。相應的邊界框或方框重疊。

在圖10(c)中，針痕93重疊，並在一個方向上排列。相應的邊界框或方框沒有重疊。

在圖10(d)中，針痕93重疊並隨機排列。相應的邊界框或方框重疊。

在圖10(e)中，針痕93重疊並隨機排列。相應的邊界框或方框沒有重疊。

在圖10(f)中，針痕93重疊並隨機排列。相應的邊界框或方框沒有重疊，並使針痕93的框區域最大化。

在圖10(g)中，針痕93重疊，並沿斜方向排列或以斜角設置。相應的邊界框或方框重疊。

在圖10(h)中，針痕93重疊，並沿斜方向排列或以斜角設置。相應的邊界框或方框沒有重疊。

在圖10(i)中，針痕93重疊的，並沿斜方向排列或以斜角設置。相應的邊界框或方框沒有重疊，並使針痕93的框區域最大化。

在圖10(j)中，針痕93重疊並隨機排列。相應的邊界框或方框重疊。

在圖10(k)中，針痕93重疊並隨機排列。相應的邊界框或方框沒有重疊。

在一些實施例中，具有不同相對位置、不同尺寸以及不同重疊區域的針痕與邊界框可用於建立資料庫，以訓練演算法或電腦可執行指令，並建立模型以實現本揭露的晶圓檢測系統和方法。

雖然已詳述本揭露及其優點，然而應理解可進行各種變化、取代與替代而不脫離申請專利範圍所定義之本揭露的精神與範圍。例如，可用不同的方法實施上述的許多過程，並且以其他過程或其組合替代上述的許多過程。

再者，本申請案的範圍並不受限於說明書中所述之過程、機械、製造、物質組成物、手段、方法與步驟之特定實施例。該技藝之技術人士可自本揭露的揭示內容理解可根據本揭露而使用與本文所述之對應實施例具有相同功能或是達到實質上相同結果之現存或是未來發展之過程、機械、製造、物質組成物、手段、方法、或步驟。據此，此等過程、機械、製造、物質組成物、手段、方法、或步驟係包括於本申請案之申請專利範圍內。

1:晶圓檢測系統 2:探針儀器 3:晶圓 4:晶圓檢測方法 6:晶圓檢測方法 10C:中心區域 10L:左側區域 10R:右側區域 10U:頂部區域 10D:底部區域 11:記憶體單元 12:影像載入單元 13:處理單元 14:錯誤監控單元 15:輔助檢測單元 16:結果分配單元 17:通訊單元 18:故障分析單元 19:資料伺服器 21:測試機 22:探針卡 22p:針腳(或探針) 23:照相機 31:DUT(被測元件) 31p:接點(或測試墊) 40:晶圓檢測方法 51:影像 52:影像 53:影像 54:影像 60:晶圓檢測方法 71:影像 72:影像 90:接點 91:接點 92:接點 93: 針痕 94: 針痕 130:處理器 131:網路介面(I/F) 132:輸入/輸出(I/O)裝置 133:儲存裝置 134:記憶體 135:使用者空間 136:核心 137:匯流排 a:候選區域(或選定區域) a':選定區域 b:候選區域(或選定區域) b':選定區域 c:候選區域(或選定區域) c':選定區域 d:候選區域(或選定區域) d':選定區域 D1:尺寸 D2:尺寸 e:候選區域(或選定區域) e':選定區域 f:候選區域(或選定區域) f':選定區域 g:候選區域 k:臨界值 P1:區域 P2:區域 P3:區域 P4:區域 S41:步驟(操作) S42:步驟(操作) S43:步驟(操作) S44:步驟(操作) S45:步驟(操作) S46:步驟(操作) S47:步驟(操作) S48:步驟(操作) S49:步驟(操作) S50:步驟(操作) S51:步驟(操作) S61:步驟(操作) S62:步驟(操作) S63:步驟(操作) S64:步驟(操作) S65:步驟(操作) S66:步驟(操作) S67:步驟(操作) S68:步驟(操作) S69:步驟(操作) S70:步驟(操作) S71:步驟(操作) X:軸 Y:軸

參閱實施方式與申請專利範圍合併考量圖式時，可得以更全面了解本申請案之揭示內容，圖式中相同的元件符號係指相同的元件。圖1是方塊圖，例示本揭露一些實施例之晶圓檢測系統。圖2是示意圖，例示本揭露一些實施例之探針儀器。圖3是示意圖，例示本揭露一些實施例之一晶圓上的複數個針痕檢測點。圖4是流程圖，例示本揭露一些實施例之晶圓檢測方法。圖5A是示意圖，例示一些實施例之針痕的分析影像。圖5B是示意圖，例示一些實施例之針痕的分析影像。圖5C是示意圖，例示一些實施例之針痕的分析影像。圖5D是示意圖，例示一些實施例之針痕的分析影像。圖6是流程圖，例示本揭露一些實施例之晶圓檢測方法。圖7A是示意圖，例示一些實施例之針痕的分析影像。圖7B是示意圖，例示一些實施例之針痕的分析影像。圖7C是示意圖，例示一些實施例之針痕的分析影像。圖8是方塊圖，例示本揭露一些實施例之晶圓檢測系統的處理單元。圖9是示意圖，例示本揭露一些實施例之接點與針痕。圖10是示意圖，例示本揭露一些實施例之針痕的分析影像。

1:晶圓檢測系統

2:探針儀器

11:記憶體單元

12:影像載入單元

13:處理單元

14:錯誤監控單元

15:輔助檢測單元

16:結果分配單元

17:通訊單元

18:故障分析單元

19:資料伺服器

21:測試機

22:探針卡

23:照相機

Claims

一種晶圓檢測系統，包括：一記憶體單元，經配置以儲存一晶圓上一被測元件(device under test，DUT)的一影像；一影像載入單元，經配置以將該影像上傳到一處理單元；以及該處理單元經配置以：識別該影像上的複數個候選區域；為該複數個候選區域中的每個區域產生一信賴度分數，其中該信賴度分數表示一候選區域包括一針痕的機率；選擇具有最高信賴度分數的一第一候選區域做為一選定區域；判斷該複數個候選區域中的一第二候選區域是否包括與該第一候選區域相同的針痕；以及如果該第二候選區域包括與該第一候選區域相同的針痕，則排除該第二候選區域。
如請求項1所述的晶圓檢測系統，其中識別該複數個候選區域包括在該影像上框定該複數個候選區域。
如請求項1所述的晶圓檢測系統，其中產生該信賴度分數包括將該影像上的該複數個候選區域中的每個區域與用於訓練該處理單元的一訓練影像進行比較。
如請求項1所述的晶圓檢測系統，其中判斷該複數個候選區域中的該第二候選區域是否包括與該第一候選區域相同的針痕，更包括：計算該第一候選區域與該第二候選區域之間的一交聯比(Intersection over Union，IoU)；以及如果該第一候選區域與該第二候選區域之間的該IoU高於一臨界值，則將該第二候選區域的一信賴度分數設定為零。
如請求項1所述的晶圓檢測系統，其中該處理單元更經配置以：選擇具有第二高信賴度分數的一第三候選區域做為一選定區域；以及如果一第四候選區域包括與該第三選定區域相同的針痕，則在該複數個候選區域中排除該第四候選區域。
如請求項1所述的晶圓檢測系統，其中該處理單元經配置以重複選擇該第一候選區域，判斷該複數個候選區域中的該第二候選區域是否包括與該第一候選區域相同的針痕，以及如果該第二候選區域包括與該第一候選區域相同的針痕則排除該第二候選區域，直到該影像上的該複數個候選區域全部被選定或排除。
如請求項6所述的晶圓檢測系統，其中該處理單元更經配置以：計算該影像上的一選定區域數量；以及根據該影像上的該選定區域數量，判斷該晶圓上的該DUT是否合格。
如請求項7所述的晶圓檢測系統，其中該處理單元更經配置以：如果該晶圓不合格，則將該影像發送到一輔助檢測單元進行一輔助檢測。
如請求項7所述的晶圓檢測系統，其中根據該影像上的該選定區域數量，判斷該晶圓上的該DUT是否合格包括，如果該影像上的該選定區域數量大於5，則判定該晶圓上的DUT不合格。
如請求項7所述的晶圓檢測系統，其中該處理單元更經配置以：判斷該影像上的該複數個候選區域是否包括一沖穿式(punching-through)針痕；以及如果該影像上的該複數個候選區域包括該沖穿式針痕，則判定該晶圓上的該DUT不合格。
如請求項10所述的晶圓檢測系統，其中判斷該影像上的該複數個候選區域是否包括一沖穿式針痕是在根據該影像上的該選定區域數量判斷該晶圓上的該DUT是否合格之前執行。
一種晶圓檢測系統，包括：一記憶體單元，經配置以儲存一晶圓上一被測元件(device under test，DUT)的一影像；一影像載入單元，經配置以將該影像上傳到一處理單元；以及該處理單元經配置以：識別該影像上的複數個候選區域，其中該複數個候選區域中的每個區域包括一針痕；比較該影像上的該候選區域中的一第一候選區域與一第二候選區域；產生該影像上的該候選區域中的該第一候選區域與該第二候選區域之間的一相似程度；判斷該相似程度是否大於一臨界值；以及如果該相似程度大於該臨界值，則排除該第一候選區域與該第二候選區域中的一個。
如請求項12所述的晶圓檢測系統，其中識別該複數個候選區域包括在該影像上框定該複數個候選區域。
如請求項12所述的晶圓檢測系統，其中產生該相似程度包括計算該第一候選區域與該第二候選區域之間的一交聯比(Intersection over Union，IoU)。
如請求項12所述的晶圓檢測系統，其中該處理單元經配置以重複比較一第一候選區域與一第二候選區域，產生該第一候選區域與第二候選區域之間的一相似程度，判斷該相似程度是否大於一臨界值，以及如果該相似程度大於該臨界值，則排除該第一候選區域與第二候選區域中的一個，直到該影像上留下的任何兩個候選區域之間的一相似程度小於或等於該臨界值。
如請求項15所述的晶圓檢測系統，其中該處理單元更經配置以：計算留在該影像上的一候選區域數量；以及根據留在該影像上的該候選區域數量，判斷該晶圓上的該DUT是否合格。
請求項16所述的晶圓檢測系統，其中該處理單元更經配置以：如果該晶圓不合格，則將該影像發送到一輔助檢測單元進行一輔助檢測。
如請求項16所述的晶圓檢測系統，其中根據該影像上留下的該候選區域數量判斷該晶圓上的該DUT是否合格包括，如果該影像上留下的該候選區域數量大於5，則判定該晶圓上的該DUT不合格。
如請求項16所述的晶圓檢測系統，其中該處理單元更經配置以：判斷該影像上的該複數個候選區域是否包括一沖穿式(punching-through)針痕；以及如果該影像上的該複數個候選區域包括該沖穿式針痕，則判定該晶圓上的該DUT不合格。
如請求項19所述的晶圓檢測系統，其中在根據該影像上留下的該候選區域數量判斷該晶圓上的該DUT是否合格之前，執行判斷該影像上的該複數個候選區域是否包括一沖孔針痕。