CN101140307B

CN101140307B - 自动目检方法

Info

Publication number: CN101140307B
Application number: CN 200610030806
Authority: CN
Inventors: 吴文彬
Original assignee: Semiconductor Manufacturing International Shanghai Corp
Current assignee: Semiconductor Manufacturing International Shanghai Corp
Priority date: 2006-09-04
Filing date: 2006-09-04
Publication date: 2010-11-10
Anticipated expiration: 2026-09-04
Also published as: CN101140307A

Abstract

一种自动目检方法，包括：获得晶片良率测试图像；将晶片良率测试图像转化为自动目检工具可接受的文件格式；对已转换文件格式的晶片良率测试图像进行选择性自动目检；获得自动目检图像。采用本发明提供的自动目检方法，在晶片良率测试与自动目检及人工目检之间建立数据链接，提高了检测效率，增强了检测数据的可靠性；应用本发明提供的自动目检方法可根据实际要求对晶片内任意芯片进行自动目检，可避免无效检测，提高了检测效率。

Description

自动目检方法

技术领域

本发明涉及半导体制造技术领域，特别涉及一种自动目检方法。

背景技术

实际生产中，为保证客户收到的产品的质量，通常需进行产品的出货检验。当前的出货检验通常利用自动目检(Auto-Visual Inspection，AVI)工具进行。

图1为说明现有AVI检测方法的检测结果俯视图，如图1所示，现有的AVI检测方法为：获得光学检测图像；选取检测区域10；计算检测区域内各芯片的灰度值，并确定标准芯片及判别标准；将检测区域内各芯片的灰度值分别与标准芯片的灰度值进行对比，根据判别标准判断检测区域内各芯片是否符合产品要求。但是，实际生产中，在进行出货检验之前，还需对晶片内的全部芯片进行良率测试，包括芯片电性测试(Chip Probing testing，CP testing)及晶片可接受性测试(Wafer Accept ability Testing，WAT)，且晶片良率测试失效芯片及AVI检测失效芯片13均不能出货给客户。由于晶片良率测试与AVI检测均为独立的检测过程，对于晶片良率测试结果判定出的失效芯片12，其AVI检测结果仍可能将其判定为合格芯片11，但此芯片仍将被综合判定为失效芯片。由于晶片良率测试在出货检测之前进行，因此，对晶片良率测试结果判定出的失效芯片无需再进行AVI检测。而现有方法对选定区域内的全部芯片均进行AVI检测，即对晶片良率测试判定出的失效芯片14进行了重复检测，增加了无效检测时间。

AVI检测需利用AVI工具进行。与常规的光学显微镜(Optical Microscope，OM工具)等人工检测工具相比，AVI工具可提供检测抽样方法输入、检测结果输出、图像观察和失效点分类等自动功能。但是利用AVI工具无法进行失效点观察，实际检测过程中，为确定已分类的失效点的失效模式，还需利用OM工具进行失效分析。但是，现有方法中，AVI工具与OM工具之间无自动数据链接，操作者在利用OM工具进行失效分析时，需人工确定并记录失效点的位置，限制了检测效率的提高，不利于提高产能。

申请号为“7013222 B2”的美国专利提供了一种晶片边缘自动目检数据采集方法，图2为说明现有晶片边缘AVI检测原理示意图，如图2所示，该方法为：首先，提供一晶片20，所述晶片具有上表面21、下表面22及晶片边缘23，所述边缘的侧视图为对应180度中心角的弧线；然后，利用图像捕捉单元24获得晶片边缘处感兴趣区域的测试图像；最后，存储所述测试图像，用以分析晶片边缘处感兴趣区域。利用此方法可自动捕捉并存储晶片边缘处感兴趣点的测试图像，解决了AVI工具与OM工具之间的数据链接问题；但是，该方法仍采用逐点测试方法获得边缘处感兴趣区域内的测试图像，仍然增加了无效检测时间，不利于提高产能。由此，如何提供一种可任意选取选定区域内检测芯片的自动目检方法成为本领域技术人员亟待解决的问题。

发明内容

本发明提供了一种自动目检方法，可任意选取选定区域内检测芯片进行AVI检测，进而可对晶片良率测试失效点不再进行AVI检测，减少无效检测。

本发明提供的一种自动目检方法，包括：

获得晶片良率测试图像；

将晶片良率测试图像转化为自动目检工具可接受的文件格式；

对已转换文件格式的晶片良率测试图像进行选择性自动目检；

获得自动目检图像。

将所述晶片良率测试图像转化为后续自动目检工具接受的文件格式的步骤包括：

确定实际自动目检区域；

将实际自动目检区域内芯片作特定识别标记。

所述实际自动目检区域内包含全部晶片良率测试合格芯片；所述实际自动目检区域内包含部分晶片良率测试合格芯片；所述自动目检工具接受的文件格式为SINF格式；所述选择性自动目检包括对实际自动目检区域内全部晶片良率测试合格芯片进行自动目检；所述选择性自动目检包括对实际自动目检区域内部分晶片良率测试合格芯片进行自动目检。

所述获得自动目检图像的步骤包括：

对实际自动目检区域内的芯片进行自动目检；

根据自动目检结果将芯片分为合格芯片及失效芯片；

将合格芯片及失效芯片的特定识别标记分别改为合格芯片标记及失效芯片标记。

所述自动目检图像中只包含合格芯片标记及失效芯片标记。

与现有技术相比，本发明具有以下优点：

1.采用本发明提供的自动目检方法，在晶片良率测试与AVI检测及人工目检之间建立数据链接，提高了检测效率，增强了检测数据的可靠性；

2.采用本发明提供的自动目检方法进行AVI检测时，在相同的检测时间内，可检测的芯片数量增多，增强了检测数据的可靠性；

3.采用本发明提供的自动目检方法进行AVI检测时，检测相同数量的芯片时，所需检测时间减少，提高了检测效率，有利于提高产能；

4.应用本发明提供的自动目检方法可根据实际要求对晶片内任意芯片进行AVI检测，可避免无效检测，提高了检测效率。

附图说明

图1为说明现有AVI检测方法的检测结果俯视图；

图2为说明现有晶片边缘AVI检测原理示意图；

图3为说明本发明方法实施例的自动目检***结构示意图；

图4为说明本发明方法实施例的晶片良率测试图像示意图；

图5为说明本发明方法第一实施例的AVI工具可接收格式的晶片良率测试图像示意图；

图6为说明本发明方法第二实施例的AVI工具可接收格式的晶片良率测试图像示意图；

图7为说明本发明方法实施例的AVI检测图像示意图；

其中：同一结构用同一标号标示；

10：现有AVI检测区域； 11：合格芯片；

12：晶片良率测试失效芯片； 13：AVI检测失效芯片；

14：AVI及晶片良率测试双重失效芯片；

15：AVI或晶片良率测试失效芯片；

20：晶片； 21：晶片上表面；

22：晶片下表面； 23：晶片边缘；

24：图像捕捉单元； 30：合格芯片标记；

40：失效芯片标记； 50：特定识别标记。

具体实施方式

为使本发明的上述目的、特征和优点能够更加明显易懂，下面结合附图对本发明的具体实施方式做详细的说明。为避免引起不必要的难于理解，本文的实施例说明中省略了公知的工艺操作描述。

应用本发明方法进行自动目检的实施步骤为：获得晶片良率测试图像；将晶片良率测试图像转化为自动目检工具可接受的文件格式；对已转换文件格式的晶片良率测试图像进行选择性自动目检；利用OM工具分析所述AVI检测图像并保存OM工具分析结果。

图3为说明本发明方法实施例的自动目检***结构示意图，如图3所示，实施本发明方法所需的自动目检***包括：基础数据库、复数个数据链接单元、数据处理***、AVI工具；所述复数个数据链接单元分别在所述基础数据库与数据处理***之间、所述数据处理***与AVI工具之间提供数据链接通道；相应数据链接单元分别记为基础数据链接单元、数据转化链接单元；如图3中虚线所包围的部分所示，所述自动目检***还可包括OM工具，用以分析所述AVI检测图像；所述AVI工具与OM工具之间、所述OM工具与数据处理***之间的数据链接单元分别记为数据分析链接单元及数据存储链接单元。

作为说明本发明方法的实施例，所述基础数据库包含晶片良率测试数据信息；所述数据处理***为公知的操作***；所述基础数据链接单元为公知的数据转移介质；所述数据转化链接单元为SINF系列工具；所述数据分析链接单元及数据存储链接单元为KLA系列工具；所述AVI工具选用AugustTechnology/AX1930系列工具；所述OM工具选用Carl Zeiss/Axioprint300系列工具。

应用本发明方法进行自动目检的具体实施步骤为：

首先，获得晶片良率测试图像；并将晶片良率测试图像转化为自动目检工具可接受的文件格式。

所述晶片良率测试图像经由产品制造过程中晶片良率测试步骤获得；所述晶片良率测试包括芯片电性测试(CP testing)及晶片可接受性测试(WAT)。

所述晶片良率测试图像内合格芯片及具有不同失效类别的失效芯片分别具有合格芯片标记或失效芯片标记；利用所述数据处理***及数据转化链接单元将所述晶片良率测试图像转化为AVI工具接受的文件格式。作为说明本发明方法的实施例，所述AVI工具接受的文件格式为SINF格式。

图4为说明本发明方法实施例的晶片良率测试图像示意图，如图4所示，所述基础AVI检测区如图中虚线包围的区域所示，所述基础AVI检测区的大小及数目根据工艺要求确定；所述基础AVI检测区内包含晶片良率测试合格芯片11及晶片良率测试失效芯片12；所述晶片良率测试合格芯片11及晶片良率测试失效芯片12分别具有合格芯片标记30及失效芯片标记40；所述失效芯片标记40包括记录不同失效类别的不同标记。

所述AVI工具通常只检测具有特定识别标记的芯片，由此，将所述晶片良率测试图像转化为AVI工具接受的文件格式的步骤包括：确定实际AVI检测区；将实际AVI检测区内芯片作特定识别标记。

图5为说明本发明方法第一实施例的AVI工具可接收格式的晶片良率测试图像示意图，如图5所示，作为本发明方法的第一实施例，虚线内标示区域为基础AVI检测区，所述基础AVI检测区为晶片表面中心或边缘处任意区域；所述实际AVI检测区根据晶片良率测试结果确定；所述实际AVI检测区包含基础AVI检测区内的全部晶片良率测试合格芯片11；为将所述实际AVI检测区内晶片良率测试合格芯片11图像转化为AVI工具可接受的文件格式，需将实际AVI检测区内标示各晶片良率测试合格芯片的合格芯片标记30改为特定识别标记50。

图6为说明本发明方法第二实施例的AVI工具可接收格式的晶片良率测试图像示意图，如图6所示，作为本发明方法的第二实施例，虚线内标示区域为基础AVI检测区，所述基础AVI检测区为晶片表面中心或边缘处任意区域；所述实际AVI检测区根据晶片良率测试结果确定；所述实际AVI检测区包含基础AVI检测区内的部分晶片良率测试合格芯片11；为将所述实际AVI检测区内晶片良率测试合格芯片11图像转化为AVI工具可接受的文件格式，需将实际AVI检测区内标示各晶片良率测试合格芯片的合格芯片标记30改为特定识别标记50。

附图中所示的AVI检测区的位置及范围、失效点的选择及各种标记的选取为便于本发明的具体实施而做出的特殊选择，不应作为对本发明方法实施方式的限定，本领域技术人员对此作出的任意合理的修改及等同变换不影响本发明方法的实施，且应包含在本发明的保护范围内。

然后，AVI工具接收所述具有可接受文件格式的晶片良率测试图像，对已转换文件格式的晶片良率测试图像进行选择性自动目检。

所述AVI工具经由数据转化链接单元获取所述具有可接受文件格式的晶片良率测试图像；所述获得AVI检测图像的步骤包括：对实际AVI检测区内带有特定识别标记的芯片进行AVI检测；根据AVI检测结果将芯片分为合格芯片及失效芯片；将合格芯片及失效芯片的特定识别标记分别改为合格芯片标记及失效芯片标记。

所述实际AVI检测范围根据客户要求确定。

所述对带有特定识别标记的芯片进行AVI检测的步骤包括：计算实际AVI检测区内各芯片的灰度值，并确定标准芯片及判别标准；将实际AVI检测区内各芯片的灰度值分别与标准芯片的灰度值进行对比，并根据判别标准判断实际AVI检测区内各芯片是否符合产品要求；进而将符合产品要求的芯片判定为合格芯片，将不符合产品要求的芯片判定为失效芯片。

图7为说明本发明方法实施例的AVI检测图像示意图，如图7所示，最终获得的AVI检测图像中只包含合格芯片标记30及失效芯片标记40。

最后，利用OM工具分析所述AVI检测图像并保存OM工具分析结果。

所述OM工具经由数据分析链接单元获取所述AVI检测图像，并对具有不同失效芯片标记的失效芯片进行失效分析。所述OM工具分析结果经由数据分析链接单元保存于数据处理***。

采用本发明提供的自动目检方法，在晶片良率测试与AVI检测及人工目检之间建立数据链接，提高了检测效率，增强了检测数据的可靠性；采用本发明提供的自动目检方法进行AVI检测时，在相同的检测时间内，可检测的芯片数量增多，增强了检测数据的可靠性；采用本发明提供的自动目检方法进行AVI检测时，检测相同数量的芯片时，所需检测时间减少，提高了检测效率，有利于提高产能；应用本发明提供的自动目检方法可对晶片内任意芯片进行AVI检测，可避免无效检测，提高了检测效率。

需说明的是，附图均采用非常简化的形式且均使用非精准的比率，仅用以方便、明晰地辅助说明本发明实施例的目的。

本发明虽然以较佳实施例公开如上，但其并不是用来限定本发明，任何本领域技术人员在不脱离本发明的精神和范围内，都可以做出可能的变动和修改，因此本发明的保护范围应当以本发明权利要求所界定的范围为准。

Claims

1.一种自动目检方法，包括：

获得晶片良率测试图像，所述良率测试图像内包含良率测试合格芯片的合格芯片标记；

将晶片良率测试图像转化为自动目检工具可接受的文件格式，该步骤包括：确定实际自动目检区域，所述实际自动目检区域包含晶片良率测试合格芯片；将实际自动目检区域内标示各晶片良率测试合格芯片的合格芯片标记改为特定识别标记；

对已转换文件格式的晶片良率测试图像进行选择性自动目检，即对所述实际自动目检区域内带有特定识别标记的芯片进行自动目检；

获得自动目检图像。

2.根据权利要求1所述的自动目检方法，其特征在于：所述实际自动目检区域内包含全部晶片良率测试合格芯片。

3.根据权利要求1所述的自动目检方法，其特征在于：所述实际自动目检区域内包含部分晶片良率测试合格芯片。

4.根据权利要求1所述的自动目检方法，其特征在于：所述自动目检工具接受的文件格式为SINF格式。

5.根据权利要求2所述的自动目检方法，其特征在于：所述选择性自动目检包括对实际自动目检区域内全部晶片良率测试合格芯片进行自动目检。

6.根据权利要求3所述的自动目检方法，其特征在于：所述选择性自动目检包括对实际自动目检区域内部分晶片良率测试合格芯片进行自动目检。

7.根据权利要求1所述的自动目检方法，其特征在于：所述获得自动目检图像的步骤包括：

对实际自动目检区域内的芯片进行自动目检；

根据自动目检结果将芯片分为合格芯片及失效芯片；

8.根据权利要求1所述的自动目检方法，其特征在于：所述自动目检图像中只包含合格芯片标记及失效芯片标记。