TWM484182U - 擷取後殘留晶片之檢測系統 - Google Patents

Description

擷取後殘留晶片之檢測系統

本創作係關於一種檢測系統，特別是有關於一種擷取後殘留晶片之檢測系統，用以檢測擷取後殘留晶片是否產生錯誤之狀況。

在半導體製程中，每一片晶圓需經過數十次甚至數百次製程步驟才能完成製作，其中每一完成的晶圓上包括複數個電路區域；接著將整片完成的晶圓移動至一具有黏性之薄膜，並且以一框架夾持該薄膜構成一承載盤。當該薄膜被向外側撐開時，黏附的電路區域會循著晶圓上的切割凹槽處彼此分開，使得這些電路區域形成複數個晶片(chip)，此時承載盤上形成的該等晶片尚未被分類。

基本上，在晶片切割之前或是切割之後，可利用檢測機對這些電路區域或是晶片進行一連串的電性檢測步驟，並且將這些晶片的檢測結果及其在承載盤上相對應的檢測結果之位置儲存於晶圓地圖檔資料(wafer map file)。然後將貼附有晶圓的承載盤傳送至分類機(sorter)，依據該晶圓圖檔中記錄的檢測資料所相對應各個晶片進行分類，以揀出晶圓中符合電性規格(即無缺陷)的一顆顆晶片，但是不符合電性規格(即有缺陷)的晶片會繼續黏附在薄膜上，而不會被從該承載盤上挑選出來，重複上述揀出無缺陷晶片/保留有缺陷晶片等分類步驟，直至完成該等晶片的分類程序。

然而，由於該薄膜會因為撐開的程度不同而在該分類機的放置位置產生偏移，例如以同一晶片而言，在該分類機的位置與該晶圓圖檔所儲存的位置資訊不一致，導致該分類機無法正確地從該晶圓揀出無缺陷的晶片，例如將有缺陷的晶片誤認成為無缺陷的晶片。特別是，當晶片的尺寸越來越小，該分類機僅僅以少數幾個在該承載盤的晶片位置作為參考點來定位該承載盤上的所有晶片，相對於晶圓上數以萬計晶片來說，不容易對每一晶片作正確的定位。舉例來說，當薄膜在該分類機上偏移時，若是有一個晶片位置偏離，也會對其相鄰晶片及/或後續同一列或是同一行的晶片之位置造成誤判，以致於分類機無法準確揀出無缺陷晶片，造成揀出有缺陷的晶片並且留下無缺陷的晶片在薄膜上。

甚至，將有缺陷的晶片進行後續的製程步驟(例如封裝製程)，造成生產成本提高，並且進一步將製作完成的缺陷晶片出貨給下游的客戶，造成客戶的損失，影響晶片製造廠商的信譽。雖然習知技術以人工方式可依據晶圓圖檔比對該薄膜上挑選剩下的晶片，以確認是否將有缺陷的晶片誤認成無缺陷的晶片，但是此種方式相當耗時，而且晶片的尺寸越來越小，人的眼睛容易誤判。因此，需要發展一種新式的檢測系統，以解決上述半導體製程中生產成本過高的問題。

本創作之一目的在於提供一種擷取後殘留晶片之檢測系統，藉由支撐單元穩固地支撐並且準確地定位該承載單元，以避免該承載單元上的晶片偏離，以提高擷取後殘留晶片之檢測的正確性。

本創作之另一目的在於提供一種薄膜上擷取後殘留晶片之 檢測系統，藉由一比較單元比較殘留晶片位置投射影像與殘留晶片座標值，以判斷每一殘留晶片位置投射影像是否相對應於每一殘留晶片座標值，當至少一殘留晶片位置投射影像未相對應於至少一殘留晶片座標值時，其表示晶片擷取發生錯誤，即應停止該晶片位置投射影像相對應的晶圓進行後續製程，以避免該後續製程之生產成本。

為達成上述目的，本創作之一較佳實施例提供一種擷取後殘留晶片之檢測系統，用於檢測複數晶片與複數晶片座標值之間的相對應關係，該擷取後殘留晶片之檢測系統包括：一本體；一承載單元，具有複數承載位置，其中一部份的該些承載位置相對應承載該些晶片，另一部分的該些承載位置未承載該些晶片，其中設置有該些晶片的該一部份之該些承載位置係為不透光狀態，該另一部份的該些承載位置係為透光狀態；一支撐單元，設置於該本體，用以支撐該承載單元，以使該支撐單元定位該承載單元於該本體上；一蓋板組件，樞接該支撐單元，用以蓋合該承載單元於該支撐單元上，以使該承載單元介於該蓋板組件與該支撐單元之間；一光源，設置於該蓋板組件之內，用以產生一光線以照射該承載單元，使得該光線穿透該另一部份的該些承載位置，以藉由投射該一部份之該些承載位置以及另一部分的該些承載位置，以形成複數晶片位置投射影像；一影像擷取單元，設置於該本體之內，用以擷取該些晶片位置投射影像；以及一比較單元，耦接該影像擷取單元，用以接收該些晶片位置投射影像並且比較該些晶片位置投射影像與該些晶片座標值，以判斷每一該些晶片位置投射影像是否相對應於每一該些晶片座標值。

本創作之另一較佳實施例提供一種擷取後殘留晶片之檢測 方法，適用於一檢測系統，該檢測系統包括一本體、一承載單元、一支撐單元、一蓋板組件、一光源、一反射單元、一影像擷取單元、一比較單元以及一顯示裝置，該檢測方法用於檢測複數晶片與複數晶片座標值之間的相對應關係，該檢測方法包括下列步驟：(a)該支撐單元支撐該承載單元，以使該支撐單元定位該承載單元於該本體上，其中該承載單元設有複數承載位置，一部份的該些承載位置相對應承載該些晶片，另一部分的該些承載位置未承載該些晶片；(b)該蓋板組件蓋合該承載單元於該支撐單元上，以使該承載單元介於該蓋板組件與該支撐單元之間；(c)該光源產生一光線以照射該承載單元，使得該光線穿透該另一部份的該些承載位置，以藉由投射該一部份之該些承載位置以及該另一部分的該些承載位置於該反射單元上，以形成複數晶片位置投射影像；(d)該影像擷取單元擷取該些晶片位置投射影像；(e)該比較單元接收該些晶片位置投射影像；以及(f)該比較單元比較該些晶片位置投射影像與該些晶片座標值，以判斷每一該些晶片位置投射影像是否相對應於每一該些晶片座標值。

本創作之擷取後殘留晶片之檢測系統藉由支撐單元穩固地支撐並且準確地定位該承載單元，以避免該承載單元上的晶片偏離。並且比較殘留晶片位置投射影像與殘留晶片座標值，以判斷每一殘留晶片位置投射影像是否相對應於每一殘留晶片座標值，當至少一殘留晶片位置投射影像未相對應於至少一殘留晶片座標值時，其表示晶片擷取發生錯誤，即應停止該晶片位置投射影像相對應的晶圓進行後續製程，以避免該後續製程之生產成本。

10‧‧‧擷取後殘留晶片之檢測系統

100‧‧‧本體

102‧‧‧平台

200‧‧‧承載單元

202‧‧‧薄膜

204‧‧‧承載位置

206‧‧‧框架

208‧‧‧凹口

210‧‧‧第一側邊

212‧‧‧第二側邊

214‧‧‧晶圓

216‧‧‧晶片

300‧‧‧支撐單元

302‧‧‧支撐板

304‧‧‧第一開孔

306‧‧‧第二開孔

308‧‧‧第一定位部

310‧‧‧撐膜環

312‧‧‧調整部

314‧‧‧第一方向

400‧‧‧蓋板組件

402‧‧‧蓋板

404‧‧‧框環

406‧‧‧第二定位部

408‧‧‧凹型區域

500‧‧‧光源

502‧‧‧光線

504‧‧‧晶片位置投射影像

600‧‧‧影像擷取單元

700‧‧‧比較單元

800‧‧‧顯示裝置

900‧‧‧反射單元

S600~S616‧‧‧步驟

第1圖係繪示依據本創作實施例中擷取後殘留晶片之檢測系統之立體示意圖。

第2圖係繪示依據本創作實施例中擷取後殘留晶片之檢測系統之局部立體示意圖。

第3圖係繪示依據本創作實施例中承載單元及其承載位置相對應於座標資料之上視圖。

第4A圖係繪示依據本創作實施例中支撐單元支撐該承載單元之俯視圖。

第4B圖係繪示依據本創作實施例中支撐單元支撐該承載單元之仰視圖。

第4C圖係繪示依據本創作第4B圖中沿著A-A’線段之剖視圖。

第5圖係繪示依據本創作實施例中擷取後殘留晶片之檢測系統的光路總成之局部視圖。

第6圖係繪示依據本創作實施例中擷取後殘留晶片之檢測方法的流程圖。

參考第1-2圖，第1圖係繪示依據本創作實施例中擷取後殘留晶片之檢測系統10之立體示意圖，第2圖係繪示依據本創作實施例中擷取後殘留晶片之檢測系統10之局部側視圖。該擷取後殘留晶片之檢測系統10包括本體100、承載單元200、支撐單元300、蓋板組件400、光源500、影像擷取單元600、比較單元700、顯示裝置800以及反射單元900。

本創作之擷取後殘留晶片之檢測系統10用於檢測複數晶片216與複數晶片座標值之間的相對應關係，其藉由支撐單元300穩固地支撐並且準確地定位該承載單元200，以避免該承載單元200上的晶片216偏離，以提高擷取後殘留晶片之檢測的正確性。進一步地，藉由該比較單元700比較該些晶片位置投射影像與該些晶片座標值，以判斷每一該些晶片位置投射影像是否相對應於每一該些晶片座標值，以避免該後續製程之生產成本。

如第1-2圖所示，本體100用以容納支撐單元300、影像擷取單元600、比較單元700以及反射單元900。該支撐單元300設置於本體100的一平台102上，使該支撐單元300支撐該承載單元200，其中該承載單元200用以承載由複數晶片216組成的晶圓214。該影像擷取單元600與該反射單元900相對應設置。該比較單元700耦接該影像擷取單元600。該反射單元900與該支撐單元300的另一側面相對應設置。

在第1-2圖中，該蓋板組件400樞接該支撐單元300，使該蓋板組件400可蓋合該支撐單元300，以壓合該晶圓於該支撐單元300上，並且承載單元200設置於該蓋板組件400與支撐單元300之間，或是使該蓋板組件400由該支撐單元300掀開。該光源500設置於該蓋板組件400之內，以與該承載單元200相對應設置。該顯示裝置800設置於該本體100上，並且耦接該比較單元700。

參考第1-3圖，第3圖係繪示依據本創作實施例中承載單元200及其承載位置204相對應於座標資料之上視圖。該承載單元200包括薄膜202以及連接該薄膜202的框架206，該薄膜202設置於該蓋板組件400 與該支撐單元300之間。在一實施例中，該薄膜202貼附於該框架206的內周緣，使該框架206的內周緣撐緊該薄膜202，令該薄膜202上的晶片準確定位而不會偏離。

具體來說，如第1-3圖所示，該薄膜202上具有複數承載位置204，一部份的承載位置204相對應承載該些晶片216，另一部分的承載位置204未承載該些晶片216，其中設置有該些晶片216的一部份之承載位置204係為不透光狀態，該另一部份的承載位置204係為透光狀態。換言之，存在有晶片216之承載位置204無法使光線穿透，以於反射單元900形成暗(dark)區域之投影，每個暗區域表示一個晶片存在於一承載位置204而擋住光線；未承載晶片216之承載位置204可使光線穿透，以於反射單元900形成亮(brightness)區域之投影，每個亮區域表示在一承載位置204不存在一個晶片而沒有擋住光線。

如第1-3圖所示，該框架206設置於該蓋板組件400與該支撐單元300之間，該框架206連接該薄膜202以固定該薄膜202。該框架206的外周緣具有複數凹口208、該些凹口208的相對異側之第一側邊210、以及相鄰該第一側邊210的至少一第二側邊212，用以定位該承載單元200於該支撐單元上。此處係描繪出相對的兩個第二側邊212，但不限於此，例如一個或是兩個以上的第二側邊212。

參考第1-3圖以及第4A-4C圖，第4A圖係繪示依據本創作實施例中支撐單元300支撐該承載單元200之俯視圖，第4B圖係繪示依據本創作實施例中支撐單元300支撐該承載單元200之仰視圖，第4C圖係繪示依據本創作第4A圖中沿著A-A’線段之剖視圖。該支撐單元300係固定 於該本體100的平台102上，用以支撐該承載單元200並且使該承載單元200定位於該本體100上。該支撐單元300包括支撐板302、複數第一定位部308、撐膜環310以及調整部312。

該支撐板302固定於該本體100上，具有第一開孔304以及設置於該第一開孔304周圍附近的至少一第二開孔306，該支撐板302用以支撐該框架206。其中該第一開孔304供該撐膜環310穿過，該些第二開孔306供該些調整部312相對應穿過。

複數第一定位部308設置於該支撐板302上並且位於該第一開孔304的周圍，用以定位該承載單元200。在一實施例中，該些第一定位部308用以相對應卡制於該框架206的外周緣之凹口208、第一側邊210以及第二側邊212，使該承載單元200準確定位於該支撐單元300的該支撐板302上。

撐膜環310穿過該第一開孔304，用以接觸該薄膜202，使該撐膜環310的上周緣撐托該薄膜202。具體來說，該撐膜環310包括複數調整部312相對應穿過該些第二開孔306，用以調整該撐膜環310凸出於該支撐板302一預定高度，藉由該撐膜環310在該支撐板302的第一開孔304中沿著第一方向314移動，亦即該調整部312相對應穿過該第二開孔306，用以調整該撐膜環310於該支撐板302的該第一開孔304之移動量，以控制該薄膜202的鬆弛或是撐緊的程度，使該晶片216相較於該些晶片座標值不會產生偏離。

繼續參考第1-2圖，該蓋板組件400包括蓋板402以及框環404，該框環404依附於該蓋板402上，該框環404具有複數第二定位部406， 藉由該些第二定位部406抵住該承載單元200的框架206，以固定該承載單元200於該支撐單元300上。在一實施例中，該框環404內周緣的蓋板402中設有一凹型區域408，該凹型區域408用以套入該支撐單元300的撐膜環310所撐起的薄膜202，以使該支撐單元300可以緊密地固定該承載單元200上的晶片216。換言之，支撐單元300穩固地支撐並且準確地定位該承載單元200，以避免該承載單元200上的晶片216偏離，以提高擷取後殘留晶片之檢測的正確性。

參考第1-2圖以及第5圖，第5圖係繪示依據本創作實施例中擷取後殘留晶片之檢測系統10的光路總成之局部視圖。該光源500設置於該蓋板組件400之內，用以產生一光線502以照射該承載單元200，使得該光線502穿透該另一部份的該些承載位置，以藉由投射該一部份之該些承載位置以及另一部分的該些承載位置，以形成複數晶片位置投射影像504。

如第1-2圖以及第5圖所示，該影像擷取單元600設置於該本體100之內，用以擷取該些晶片位置投射影像504。在一實施例中，該影像擷取單元600的方位可做調整以適合擷取該反射單元900的晶片位置投射影像504。

在第1-2圖以及第5圖中，該比較單元700耦接該影像擷取單元600，用以接收該些晶片位置投射影像504並且比較該些晶片位置投射影像504與該些晶片座標值，以判斷每一該些晶片位置投射影像504是否相對應於每一該些晶片座標值。在一實施例中，晶片座標值例如是儲存於該檢測系統10的記憶體(未圖示)中。具體來說，本創作之比較單元700比 較該些晶片位置投射影像與該些晶片座標值，以判斷每一該些晶片位置投射影像是否相對應於每一該些晶片座標值，當每一該些晶片位置投射影像未相對應於每一該些晶片座標值時，停止該晶片位置投射影像相對應的晶圓214進行後續製程，以避免該後續製程之生產成本。

如第1-2圖以及第5圖所示，該反射單元900設置於該本體100上，用以反射該晶片位置投射影像至該影像擷取單元600。在一實施例中，該反射單元900同步對準於該承載單元200、該支撐單元300以及該蓋板組件400，用以準確地反射該晶片位置投射影像至該影像擷取單元600。該反射單元900的功能在於使光線502直接反射至影像擷取單元600供擷取，以縮短光線傳遞的路徑，有效縮小本體100的體積。此外，該反射單元900的方位可以做調整以適合反射來自該承載單元200的晶片位置投射影像504。

如第1-2圖所示，該顯示裝置800設置於該本體100上，用以顯示該些晶片位置投射影像504與該些晶片座標值之間相對應重疊影像，以供使用者從螢幕上判斷每一該些晶片位置投射影像是否相對應於每一該些晶片座標值。

根據上述，更重要的是，本創作之檢測系統10係利用光源500將晶圓214上的每個晶片216照射形成每個晶片位置投射影像504，即不論承載位置是否存在晶片216，每個承載位置的狀態皆會產生投影而形成全域性(global)的投射方式，故當支撐單元300以及蓋板組件400準確地定位並且固定該承載單元200於其間時，比較單元700可以正確接收晶片位置投射影像504進行判斷是否每一該些晶片位置投射影像相對應於每一該 些晶片座標值，以決定是否進行該後續製程。

參考第1-5圖以及第6圖，第6圖係繪示依據本創作實施例中擷取後殘留晶片之檢測方法的流程圖。該擷取後殘留晶片之檢測方法適用於一檢測系統10，該檢測系統10包括一本體100、一承載單元200、一支撐單元300、一蓋板組件400、一光源500、一反射單元900、一影像擷取單元600、一比較單元700以及一顯示裝置800，該檢測方法用於檢測複數晶片216與複數晶片座標值之間的相對應關係，該檢測方法包括下列步驟：

在步驟S600中，該支撐單元300支撐該承載單元200，以使該支撐單元300定位該承載單元200於該本體100上，其中該承載單元200設有複數承載位置，一部份的該些承載位置相對應承載該些晶片216，另一部分的該些承載位置未承載該些晶片216。在一實施例中，設置有該些晶片216的該一部份之該些承載位置係為不透光狀態，該另一部份的該些承載位置係為透光狀態。

在步驟S602中，調整該支撐單元300相對於該承載單元200的移動量，以支撐該承載單元200。

在步驟S604中，該蓋板組件蓋合該承載單元200於該支撐單元300上，以使該承載單元200介於該蓋板組件400與該支撐單元300之間。

在步驟S606中，該光源500產生一光線502以照射該承載單元200，使得該光線502穿透該另一部份的該些承載位置，以藉由投射該一部份之該些承載位置以及該另一部分的該些承載位置於該反射單元900 上，以形成複數晶片位置投射影像504。

在步驟S608中，以該反射單元900反射該些晶片位置投射影像504至該影像擷取單元600。

在步驟S610中，該影像擷取單元600擷取該些晶片位置投射影像504。

在步驟S612中，該比較單元700接收該些晶片位置投射影像504。

在步驟S614中，該比較單元700比較該些晶片位置投射影像504與該些晶片座標值，以判斷每一該些晶片位置投射影像504是否相對應於每一該些晶片座標值。在第1-2圖以及第5圖中，該比較單元700耦接該影像擷取單元600，用以接收該些晶片位置投射影像504並且比較該些晶片位置投射影像504與該些晶片座標值，以判斷每一該些晶片位置投射影像504是否相對應於每一該些晶片座標值。在一實施例中，晶片座標值例如是儲存於該檢測系統10的記憶體(未圖示)中。具體來說，本創作之比較單元700比較該些晶片位置投射影像與該些晶片座標值，以判斷每一該些晶片位置投射影像是否相對應於每一該些晶片座標值，當每一該些晶片位置投射影像未相對應於每一該些晶片座標值時，停止該晶片位置投射影像相對應的晶圓214進行後續製程，以避免該後續製程之生產成本。

在步驟S616中，以該顯示裝置800顯示該些晶片位置投射影像504與該些晶片座標值之間相對應重疊影像。

綜上所述，本創作之擷取後殘留晶片之檢測系統藉由支撐單元穩固地支撐並且準確地定位該承載單元，以避免該承載單元上的晶片偏 離，以提高擷取後殘留晶片之檢測的正確性。並且藉由一比較單元比較殘留晶片位置投射影像與殘留晶片座標值，以判斷每一殘留晶片位置投射影像是否相對應於每一殘留晶片座標值，當至少一殘留晶片位置投射影像未相對應於至少一殘留晶片座標值時，其表示晶片擷取發生錯誤，即應停止該晶片位置投射影像相對應的晶圓進行後續製程，以避免該後續製程之生產成本。

雖然本創作已用較佳實施例揭露如上，然其並非用以限定本創作，本創作所屬技術領域中具有通常知識者，在不脫離本創作之精神和範圍內，當可作各種之更動與潤飾，因此本創作之保護範圍當視後附之申請專利範圍所界定者為準。

10‧‧‧擷取後殘留晶片之檢測系統

100‧‧‧本體

102‧‧‧平台

200‧‧‧承載單元

202‧‧‧薄膜

206‧‧‧框架

214‧‧‧晶圓

216‧‧‧晶片

300‧‧‧支撐單元

308‧‧‧第一定位部

312‧‧‧調整部

400‧‧‧蓋板組件

402‧‧‧蓋板

404‧‧‧框環

406‧‧‧第二定位部

408‧‧‧凹型區域

500‧‧‧光源

700‧‧‧比較單元

800‧‧‧顯示裝置

Claims (10)

1. 一種擷取後殘留晶片之檢測系統，用於檢測複數晶片與複數晶片座標值之間的相對應關係，該擷取後殘留晶片之檢測系統包括：一本體；一承載單元，具有複數承載位置，其中一部份的該些承載位置相對應承載該些晶片，另一部分的該些承載位置未承載該些晶片；一支撐單元，設置於該本體，用以支撐該承載單元，以使該支撐單元定位該承載單元於該本體上；一蓋板組件，樞接該支撐單元，用以蓋合該承載單元於該支撐單元上，以使該承載單元介於該蓋板組件與該支撐單元之間；一光源，設置於該蓋板組件之內，用以產生一光線以照射該承載單元，使得該光線穿透該另一部份的該些承載位置，以藉由投射該一部份之該些承載位置以及另一部分的該些承載位置，以形成複數晶片位置投射影像；一影像擷取單元，設置於該本體之內，用以擷取該些晶片位置投射影像；以及一比較單元，耦接該影像擷取單元，用以接收該些晶片位置投射影像並且比較該些晶片位置投射影像與該些晶片座標值，以判斷每一該些晶片位置投射影像是否相對應於每一該些晶片座標值。
2. 如申請專利範圍第1項所述之擷取後殘留晶片之檢測系統，其中設置有該些晶片的該一部份之該些承載位置係為不透光狀態，該另一部份的該些承載位置係為透光狀態。
3. 如申請專利範圍第1項所述之擷取後殘留晶片之檢測系統，其中該 承載單元包括：一薄膜，設置於該蓋板組件與該支撐單元之間，該薄膜上具有該些承載位置；以及一框架，設置於該蓋板組件與該支撐單元之間，該框架連接該薄膜以固定該薄膜。
4. 如申請專利範圍第3項所述之擷取後殘留晶片之檢測系統，其中該框架具有複數凹口、該些凹口相對異側的一第一側邊、以及相鄰該第一側邊的至少一第二側邊，用以定位該承載單元於該支撐單元上。
5. 如申請專利範圍第3項所述之擷取後殘留晶片之檢測系統，其中該支撐單元包括：一支撐板，固定於該本體上，具有一第一開孔以及設置於該第一開孔周圍附近的至少一第二開孔，該支撐板用以支撐該框架；複數第一定位部，設置於該支撐板上並且位於該第一開孔的周圍，用以定位該承載單元；以及一撐膜環，穿過該第一開孔，用以撐托該薄膜。
6. 如申請專利範圍第5項所述之擷取後殘留晶片之檢測系統，其中該撐膜環更包括至少一調整部，該調整部相對應穿過該第二開孔，用以調整該撐膜環於該支撐板的該第一開孔之移動量。
7. 如申請專利範圍第1項所述之擷取後殘留晶片之檢測系統，其中該蓋板組件包括：一蓋板；以及一框環，依附於該蓋板上，具有複數第二定位部，該框環藉由該些第 二定位部抵住該承載單元，以固定該承載單元於該支撐單元上。
8. 如申請專利範圍第1項所述之擷取後殘留晶片之檢測系統，更包括一反射單元，設置於該本體上，用以反射該晶片位置投射影像至該影像擷取單元。
9. 如申請專利範圍第8項所述之擷取後殘留晶片之檢測系統，其中該反射單元同步對準於該承載單元、該支撐單元以及該蓋板組件。
10. 如申請專利範圍第1項所述之擷取後殘留晶片之檢測系統，更包括一顯示裝置，設置於該本體上，用以顯示該些晶片位置投射影像與該些晶片座標值之間相對應重疊影像。