CN104600009B - 芯片的测量分选***及方法 - Google Patents

Abstract

本发明提供一种芯片的测量分选***及方法。本发明提供的***包括：相邻的分选装置与测量装置，测量装置中设置有第一置物座，分选装置中设置有第二置物座；与定位存取装置相邻的承载装置，承载装置上设置有第一承载平台，定位存取装置上设置有第二承载平台，用于承载和定位标准制具；承载装置还与分选装置相邻，之间设置有取料旋臂；定位存取装置还与制具架组件相邻设置，之间设置有第二机械手臂，制具架组件中存储有标准制具，分别与上述各装置连接的中控***。本发明提供的***解决了现有技术中对芯片的测量和分选，由于需要重复执行机台设定和晶圆扫描的操作，而导致生产效率低下和生产成本较高的问题。

Description

芯片的测量分选***及方法

技术领域

本发明涉及半导体制造技术，尤其涉及一种芯片的测量分选***及方法。

背景技术

半导体晶圆经过背面减薄和切割后，形成成千上万颗彼此独立的芯片，通常需要根据晶圆内每个芯片的特性对其进行分选，例如，对LED芯片分选通常基于该LED芯片的光电特性，即需要对晶圆内上成千上万颗芯片按照不同的光电特性进行不同等级的分类，以及将损坏的或光电参数异常的芯片舍去，这个过程称为分选。

目前对LED芯片进行分选之前，首先对晶圆内所有LED芯片逐一进行测量以获取每个芯片的光电特性；具体地，对晶圆进行测量和分选通常包括以下步骤：首先测量晶圆内上每个芯片的光电特性并扫描生成该晶圆的坐标信息；根据所测得的光电特性和坐标信息产生该晶圆对应晶圆档案；将晶圆档案传送至分选装置，在分选装置读入已获取的晶圆档案后，根据预设分选规则执行拣取和重新排列的操作，所获得的重新排列的LED芯片具有一致的光电特性，从而完成分选。在实际生产过程中，请参考图1，为现有技术中的芯片的测量分选方法的示意图，晶圆在进行测量和分选操作时均需要进行机台设定和晶圆扫描，并且多数工序皆需要由操作人员的手动操作。

然而，现有技术中对芯片的测量和分选，由于需要重复执行机台设定和晶圆扫描的操作，而导致生产效率低下和生产成本较高。

发明内容

本发明提供一种芯片的测量分选***及方法，以解决现有技术中对芯片的测量和分选，由于需要重复执行机台设定和晶圆扫描的操作，而导致生产效率低下和生产成本较高的问题。

本发明提供一种芯片的测量分选***，测量装置、分选装置、承载装置、定位存取装置、制具架组件、第一机械手臂、第二机械手臂、取料旋臂和中控***；

所述测量装置中设置有第一置物座，分选装置中设置有第二置物座，所述第一置物座和所述第二置物座内开设有直径相同的中心环，用于将规格相同的晶圆固定组件固定在所述中心环内，所述测量装置用于扫描并获取所述晶圆固定组件中固定的晶圆的坐标信息，并测量和记录设置于所述晶圆内每个芯片的光电特性；所述分选装置与所述测量装置相邻设置，用于将所述测量装置已测量的芯片按照预设规则分类拣出；

所述承载装置与所述定位存取装置相邻设置，其中，所述承载装置上设置有第一承载平台，所述定位存取装置上设置有第二承载平台，所述第一承载平台和所述第二承载平台用于承载和定位标准制具，所述第二承载平台还用于临时存放所述晶圆固定组件；

所述承载装置还与所述分选装置相邻设置，所述承载装置与所述分选装置之间设置有所述取料旋臂，用于在所述分选装置对所述晶圆中的芯片进行分选时，通过所述取料旋臂将所述分选装置所拣出的芯片按照预置的规则排列到所述第一承载平台上的标准制具中；

所述第一机械手臂设置于所述测量装置、所述分选装置、所述承载装置和所述定位存取装置的中心位置，用于抓取并移动所述第一置物座、所述第二置物座或第二承载平台上的晶圆固定组件，以及抓取并移动所述第一承载平台或所述第二承载平台上的标准制具；

所述定位存取装置还与所述制具架组件相邻设置，所述制具架组件中存储有所述标准制具，所述第二机械手臂设置于所述定位存取装置与所述制具架组件之间，用于从所述制具架组件中抓取标准制具并放置到所述定位存取装置的第二承载平台上；

所述中控***分别与所述测量装置、所述分选装置、所述承载装置、所述定位存取装置、所述第一机械手臂、所述第二机械手臂和所述取料旋臂连接，用于对与其连接的所述各装置和组件进行控制以执行相应地操作，还用于对所述测量装置所测得的数据进行分析、处理和存取。

本发明还提供一种芯片的测量分选方法，采用上述芯片的测量分选***进行测量和分析，所述方法包括：

对所述第一晶圆进行位置扫描生成所述第一晶圆的坐标信息，并通过所述测量模块对所述第一晶圆进行光电性能的测量，生成第一测量信息，其中，所述坐标信息包括所述第一晶圆内每个芯片的坐标信息；

通过所述第一机械手臂将所述第一晶圆移动并固定于所述第二置物座上，通过所述分选装置和所述取料旋臂对所述第一晶圆进行分选操作，按照预置的分选规则将所述第一晶圆内的芯片分选至不同的标准制具中。

由上述技术方案可知，本发明所提供的芯片的测量分选***及方法，通过对测量装置、分选装置、承载装置、定位存取装置和制具架组件的合理布局，并通过在测量装置和分选装置中设置有可以兼容相同规格的晶圆固定组件的第一置物座和第二置物座，配合中控***的程序控制，实现了对晶圆内芯片的分选仅执行一次机台设定和扫描操作，通过本实施例提供的芯片的测量分选***进行芯片分选，解决了现有技术中对芯片的测量和分选，由于需要重复执行机台设定和晶圆扫描的操作，而导致生产效率低下和生产成本较高的问题，相应地减少了工艺步骤，在很大程度上提高了工作效率，并且降低了处理过程中的硬件成本和人力成本。

附图说明

图1为现有技术中的芯片的测量分选方法的示意图；

图2为本发明实施例所提供的一种芯片的测量分选***的结构示意图；

图3为图2所示实施例所提供的芯片的测量分选***中第一固定式支撑器的俯视图；

图4为图2所示实施例所提供的芯片的测量分选***中测量装置的部分结构示意图；

图5为图2所示实施例所提供的芯片的测量分选***中第二固定式支撑器230的俯视图；

图6为本发明实施例中一种晶圆结构的布局图；

图7为图2所示实施例所提供的芯片的测量分选***中制具架组件的正视图；

图8为图7所示实施例中制具架组件的俯视图；

图9为本发明实施例所提供的一种芯片的测量分选方法的流程图；

图10为本发明实施例所提供的另一种芯片的测量分选方法的流程图；

图11为本发明实施例所提供的一种芯片的测量分选方法的示意图。

具体实施方式

为使本发明实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

在本发明的一下具体实施例中，通过较为详细的实现方式说明本发明所提出的芯片的测量分选***的具体结构以及该***的各个装置在工作状态下的衔接关系和工作方式，实施例中的附图也仅仅是示意图，用于表达本发明的发明意图，本发明的实现方式并非仅限于以下附图中的具体结构，并且本发明实施例具体以LED芯片的测量分选方法为例予以说明，采用本发明以下各实施例提供的芯片的测量分选***进行分选的对象也可以是其它半导体芯片。通过对本发明实施例提供的芯片的测量分选***的结构和工作方式的具体描述，对于本领域技术人员来说，可以轻易的理解本发明与现有技术的差异及优势所在。

图2为本发明实施例所提供的一种芯片的测量分选***的结构示意图。如图2所示，本实施例所提供的芯片的测量分选***，用于对半导体晶圆进行测量和分选，本发明各实施例具体以对LED芯片进行测量和分选为例予以说明，该芯片的测量分选***包括：测量装置100、分选装置200、承载装置300、定位存取装置400、制具架组件500、第一机械手臂600、第二机械手臂700、取料旋臂800和中控***(图中未示出)，以下对该***中各装置和组件的结构进行详细说明。

在本实施例中，测量装置100中设置有第一置物座110，分选装置200中设置有第二置物座210，第一置物座110和第二置物座210内开设有直径相同的中心环，用于将规格相同的晶圆固定组件固定在中心环内，该晶圆固定组件具体设置于一晶圆扩张环001上，该测量装置100用于扫描并获取晶圆固定组件中固定的晶圆内每个芯片的坐标信息，并测量和记录该晶圆内每个芯片的光电特性；分选装置200与测量装置100相邻设置，用于将测量装置100已测量的芯片按照预设规则分类拣出；承载装置300与定位存取装置400相邻设置，其中，承载装置300上设置有第一承载平台310，定位存取装置400上设置有第二承载平台410，第一承载平台310和第二承载平台410用于承载和定位标准制具，第二承载平台410还用于临时存放晶圆固定组件。需要说明的是，其一，本实施例提供的***中，第一置物座110和第二置物座210的设置方式，可以兼容测量装置100和分选装置200所使用的晶圆固定组件，因此，在获取晶圆的坐标信息时，配合中控***的程序设置，仅需进行一次机台设定和晶圆扫描，无需重复执行此项操作，即，执行分选操作时利用测量前的扫描结果即可，减少分选的工艺步骤，在很大程度上提高了工作效率；其二，在对多个晶圆进行批量分选时，在对晶圆A进行分选操作的同时，可以对晶圆B进行测量，此时，可以将其中一个晶圆在临时存放于定位存取装置400的第二承载平台410上，以调换晶圆的作业位置。

承载装置300还与分选装置200相邻设置，承载装置300与分选装置200之间设置有取料旋臂800，用于在分选装置200对晶圆中的芯片进行分选时，通过取料旋臂800将分选装置200所拣出的芯片按照预置的规则排列到第一承载平台310上的标准制具中。该第一承载平台310上的标准制具首先由定位存取装置400从制具架组件500中选出，每个标准制具中排列的芯片的光电特性相同，最终经不同特性的芯片排列于不同的标准制具中。

在具体实现中，可以将第一机械手臂600设置于测量装置100、分选装置200、承载装置300和定位存取装置400的中心位置，用于抓取并移动第一置物座110、第二置物座210或第二承载平台410上的晶圆固定组件，以及抓取并移动第一承载平台310或第二承载平台410上的标准制具。如图2所示，上述各装置位于***的第一区域，将该第一区域以象限划分，承载装置300、定位存取装置400、测量装置100和分选装置200分别位于第一、第二、第三和第四象限，以满足上述各装置的位置关系；需要说明的是，本发明各实施例并不限制于图2中各装置的具***置，只要是可以满足上述各装置的位置关系，并实现相同的处理方式，均可以作为本发明提供的芯片的测量分选***中各装置的位置设置方式。

在本实施例中，定位存取装置400还与制具架组件500相邻设置，制具架组件500中存储有标准制具，第二机械手臂700设置于定位存取装置400与制具架组件500之间，用于从制具架组件500中抓取标准制具并放置到定位存取装置400的第二承载平台410上；进而由第一机械手臂600将该标准制具移至第一承载平台310，以便后续执行分选工作。另外，本实施例中的中控***分别与上述测量装置100、分选装置200、承载装置300、定位存取装置400、第一机械手臂600、第二机械手臂700和取料旋臂800连接，用于对与其连接的各装置和组件进行控制以执行相应地操作，还用于对测量装置100所测得的数据进行分析、处理和存取。可以理解的是，本实施例中的各装置和可移动的组件，包括第一机械手臂600、第二机械手臂700和取料旋臂800均由中控***来控制执行相应的操作，该中控***可以设置于上述各装置的附近，也可以在满足上述连接关系的条件下，设置于另一个工作区中，例如为一个控制计算机，通过操作人员的手动操作或者预先设定的程序对各装置进行控制。

本实施例所提供的芯片的测量分选***，通过对测量装置、分选装置、承载装置、定位存取装置和制具架组件的合理布局，并通过在测量装置和分选装置中设置有可以兼容相同规格的晶圆固定组件的第一置物座和第二置物座，配合中控***的程序控制，实现了对晶圆内芯片的分选仅执行一次机台设定和扫描操作，通过本实施例提供的芯片的测量分选***进行芯片分选，解决了现有技术中对芯片的测量和分选，由于需要重复执行机台设定和晶圆扫描的操作，而导致生产效率低下和生产成本较高的问题，相应地减少了工艺步骤，在很大程度上提高了工作效率，并且降低了处理过程中的硬件成本和人力成本。进一步地，本实施例在减少扫描操作次数的同时，减少了晶圆坐标信息的获取次数，在晶圆较多、数据量较大的情况下，降低了混料、数据丢失和读取错误的风险率，有利于提高测量分选的准确性。

以下通过一些具体实例说明图2所示的芯片的测量分选***中的各装置的具体结构，以解释各装置执行相应操作的具体实现方式。图3为图2所示实施例所提供的芯片的测量分选***中第一固定式支撑器的俯视图，图4为图2所示实施例所提供的芯片的测量分选***中测量装置的部分结构示意图，请参考图2到图4，测量装置100中还设置有第一驱动模块120、芯片测量模块130、光源采集模块140(图2中未示出)和第一图像接收模块(图中未示出)。第一驱动模块120连接在第一置物座110的底部，以使得第一置物座110通过第一驱动模块120的驱动进行横向、纵向和旋转运动；测量装置100中固设有第一固定式支撑器150，具体设置于第一置物座110中心环的底部，其中，第一固定式支撑器150的顶部设置有多个围设在该第一固定式支撑器150边缘、且对称分布的真空吸孔151。具体地，第一驱动模块120例如可以包括第一横向滑轨、第一纵向滑轨和第一驱动器，该第一驱动器可以具有使得第一置物座110围绕中心轴进行旋转的功能；需要说明的是，第一固定式支撑器150为固定设置，也就是说，第一置物座110进行运动的同时，该第一固定式支撑器150的位置保持不变，即，通过第一置物座110的运动改变位于第一固定式支撑器150上方的芯片，依次对晶圆中的每个芯片进行测量。

如图2所示，芯片测量模块130包括至少两个探针旋臂131及设置于每个探针旋臂131前端的探针132(仅在图4中示出)，探针旋臂131用于在芯片测量模块130的工作状态变化时，围绕探针旋臂131的底端进行水平移动、上下移动或转动；芯片测量模块130用于将多个探针132移动至第一固定式支撑器150的上方时，对该第一固定式支撑器150上方的芯片进行测量；具体的测量方式可以为：当进行上下料操作或者待机状态时，探针旋臂131移动至远离第一置物座110的位置，不会对该第一置物座110的移动造成阻挡，当进行测量时，探针旋臂131移动至第一固定式支撑器150的上方，使得探针132末端位于该第一固定式支撑器150上方，如图4所示，探针132和光源采集模块140均位于晶圆002的上方，此时，已完成测量芯片的准备工作。由于通常需要在芯片通电的状态下测量其电特性，因此，芯片测量模块130中还设置有电流源，用于对待测芯片提供电流，提供的电流大小可为恒定值或变动值，以驱动待测芯片发光。如图4所示，光源采集模块140设置于第一固定式支撑器150的上方，用于在芯片测量模块130对该第一固定式支撑器150上方的芯片进行测量时，同时获取该芯片的光学信息。第一图像接收模块设置于第一置物座110的上方，包含显微镜和图像传感器，显微镜用于在接收到晶圆的图像时显示放大处理的图像，该图像传感器例如可以为电荷耦合器件(Charge Coupled Device，简称为：CCD)图像传感器或互补金属氧化物半导体(Complementary Metal-Oxide-Semiconductor，简称为：CMOS)图像传感器，用于提取晶圆的图像信息，即具体对晶圆的位置信息进行测量。

与上述测量装置100的结构类似，图5为图2所示实施例所提供的芯片的测量分选***中第二固定式支撑器的俯视图，分选装置200中还设置有第二驱动模块220和第二图像接收模块(图中未示出)；第二驱动模块220连接在第二置物座210的底部，以使得第二置物座210通过第二驱动模块220的驱动进行横向、纵向和旋转运动；分选装置200中固设有第二固定式支撑器230，具体设置于第二置物座210中心环的底部，其中，第二固定式支撑器230的顶部设置有多个围设在第二固定式支撑器230边缘、且对称分布的真空吸孔231，第二固定式支撑器230的中心还设置顶针通孔232，用于在第二驱动模块220的驱动下，将其内部的顶针顶出预设距离。具体地，第二驱动模块220例如可以包括第二横向滑轨、第二纵向滑轨和第二驱动器，该第二驱动器可以具有使得第二置物座210围绕中心轴进行旋转的功能。

需要说明的是，本实施例中的第二横向滑轨可以与上述实施例中的第一横向滑轨设置为整体结构，第二固定式支撑器230同样为固定设置，也就是说，第二置物座210进行运动的同时，该第二固定式支撑器230的位置保持不变，即，通过第二置物座210的运动改变位于第二固定式支撑器230上方的芯片，依次对晶圆中的每个芯片进行分选，第二固定式支撑器230内部的顶针顶出时，将其上方的芯片拣出。

在本实施例中，第二图像接收模块设置于第二置物座210的上方包含显微镜和图像传感器，显微镜用于在接收到晶圆的图像时显示放大处理的图像，该图像传感器例如可以为CCD图像传感器或CMOS图像传感器，用于提取晶圆的图像信息。该第二图像接收模块的功能类似与上述第一图像接收模块，具体对晶圆的位置信息进行测量，可选地，本实施例中的分选装置200还用于扫描并获取晶圆固定组件中固定的晶圆的坐标信息，中控***还用于对分选装置200所测得的数据进行分析、处理和存取。在具体实现中，通常需要对批量晶圆中的芯片执行分选操作，对分选装置200同样设置测量坐标位置的功能，有利于提高执行分选的产能，进一步提高工作效率。

需要说明的是，对晶圆进行扫描并获取晶圆的位置信息，首先需要扫描出该晶圆的标记点，如图6所示，为本发明实施例中一种晶圆结构的布局图，图6仅示出晶圆002的一部分，图中重复的单元为晶圆002中的芯片002a，与芯片形状明显不同的特殊标记为标记点003，例如“+”型标记或者“╔”型标记，该标记点003通常设置为人眼，以及上述第一图像接收装置和第二图像接收装置，都显然容易识别的形状；在具体实现中，可以选取其中任一标记点003作为初始标记点，则通过记录该初始标记点的图像和坐标对晶圆的进行扫描，以生成晶圆002上每个芯片的相对坐标信息。通常地，晶圆在前段加工中，都会在其上预留有若干个标记点，以便后续进行相关的测量。

进一步地，第一置物座110和第二置物座210的边缘均可以设置有真空吸孔或固锁机构，用于固定晶圆固定组件，其中，晶圆固定组件上设置有用于固定晶圆扩张环001的固定锁扣，晶圆扩张环001上粘附有用于固定晶圆的粘性薄膜；固定于晶圆固定组件上的晶圆为经过切割裂片后彼此分离的芯片，将这些芯片粘附在粘性薄膜上不容易脱落，并且彼此有一定的距离，粘性薄膜被紧绷在晶圆扩张环001上便于加工。类似地，第一承载平台310的边缘均设置有真空吸孔或固锁机构，用于固定标准制具，其中，标准制具上粘附有用于存放芯片的粘性薄膜，最终需要将具有不同光电特性的芯片分选到不同的标准制具中，分选拣出时同样可将芯片粘附于标准制具的粘性薄膜上，便于保存已分选的芯片；第二承载平台410的边缘均设置有定位卡爪，用于固定并存放晶圆固定组件或标准制具。

具体地，取料旋臂800的前端设置有真空吸嘴，用于在取料旋臂800移动至分选装置200时，配合第二固定式支撑器230中心的顶针通孔中顶针顶出，刺穿晶圆固定组件上的粘性薄膜顶出待分选芯片，使得真空吸嘴接触并吸附顶出的芯片，从而将芯片移至置第一承载平台310的标准制具上；其中，第一承载平台310，还用于在取料旋臂800每执行一次取料操作后，以横向或纵向方向移动预设距离的单元格，使得取料旋臂800每次选取的芯片均粘附于标准制具的粘性薄膜上。取料旋臂800同样需要配置有驱动器，图2中所示的取料旋臂800的移动范围为90度。

与上述测量装置100和分选装置200类似地，承载装置300还设置有第三驱动模块320和第三图像接收模块；第三驱动模块320连接在第一承载平台310的底部，以使得第一承载平台310通过第三驱动模块320的驱动进行横向、纵向和旋转运动；其中，第一承载平台310的边缘设置有锁扣机构，用于固定标准制具。具体地，第三驱动模块320例如可以包括第三横向滑轨、第三纵向滑轨和第三驱动器，该第三驱动器可以具有使得第三置物座围绕中心轴进行旋转的功能。本实施例中的第三图像接收模块设置于第一承载平台310的上方，第三图像接收模块包含显微镜和图像传感器，显微镜用于在接收到晶圆的图像时显示放大处理的图像，该图像传感器同样可以为CCD图像传感器或CMOS图像传感器，用于提取晶圆的图像信息，当取料旋臂800将芯片放置于第一承载平台310上的标准制具上时，该第三图像接收装置可实时显示芯片的排列情况，从而避免错排、漏排等现象。

如图2所示，本发明各实施例提供的芯片的测量分选***中，在测量装置100和分选装置200之间还可以设置有遮光装置900，该遮光装置900包括遮光挡板和挡板驱动模块，遮光挡板的顶部位于第一置物座110和第二置物座210的水平面之下，挡板驱动模块与中控***连接，用于在测量装置100和/或分选装置200处于工作状态时，升高遮光挡板以隔离测量装置100和分选装置200。具体地，该挡板驱动模块具体包括用于遮光挡板进行上下升降的滑轨和驱动器，当遮光挡板降落时，其顶端位于测量装置100和分选装置200的置物座水平面之下，且不会对测量装置100和分选装置200中置物座的移动、晶圆的取放等操作造成影响；当遮光挡板上升时，可将测量装置100和分选装置200相互隔离，使得光线不能相互透过，从而避免测量装置100和分选装置200在同时工作时，因光源相互干扰带来的不利影响。

更进一步地，第一机械手臂600位于上述四个装置的中心位置，需要对第一置物座110、第二置物座210、第一承载平台310和第二承载平台410上的部件进行抓取和放置操作，如图2所示，满足上述动作的第一机械手臂600可以配置有第一手臂驱动模块，用于使得第一机械手臂600进行360度转动和上下移动，以移至测量装置100、分选装置200、承载装置300或定位存取装置400的上方，第一机械手臂600的前端设置有真空吸盘，用于通过真空吸附稳固的抓取晶圆固定组件或标准；类似地，第二机械手臂700可以配置有第二手臂驱动模块，用于使得第二机械手臂700进行转动和上下移动，以移至制具架组件500的内部和定位存取装置400的上方，第二机械手臂700的前端设置有真空吸盘，用于通过真空吸附稳固的抓取标准制具。需要说明的是，上述机械手臂抓取的晶圆固定组为可分离的设置方式，需要在第一置物座110、第二置物座210和第二承载平台410之间移动，标准制具在制具架组件500、第二承载平台410和第一承载平台310之间移动。

图7为图2所示实施例所提供的芯片的测量分选***中制具架组件500的正视图，图8为图7所示实施例中制具架组件500的俯视图。在具体实现中，制具架组件500的底部可以设置有第四驱动模块，用于使得制具架组件500进行左右移动和上下移动，类似地，该第四驱动模块同样可以包括可用于左右移动以及上下移动的滑轨和驱动其，如图7所示，制具架组件500内设置有多组“非”字型制具存储位510，粘附有粘性薄膜的标准制具004被排列放置在制具存储位510中，标准制具004上粘附的粘性薄膜可以是空白的，也可以是粘附有不多于限定数目、且被中控***记录有芯片坐标信息的粘附有若干芯片的粘性薄膜。

图9为本发明实施例所提供的一种芯片的测量分选方法的流程图。图9所示方法使用于对半导体晶圆中的芯片进行分选的情况，具体由本发明上述实施例提供的芯片的测量分选***执行，本实施例提供的方法包括以下步骤：

S110，对第一晶圆进行位置扫描生成第一晶圆的坐标信息，并通过测量模块对第一晶圆进行光电性能的测量，生成第一测量信息，其中，坐标信息包括第一晶圆内每个芯片的坐标信息。

在本实施例中，同样以LED芯片的测量分选为例予以说明，对LED芯片进行分选的标准即是其光电性能的优略，结合上述图2到图8所示实施例提供的***，晶圆经过切割裂片后形成彼此分离的芯粒，这些芯粒被粘附在粘性薄膜上不致脱落，且彼此有一定的距离，该粘性薄膜被紧绷在一圆形的晶圆扩张环001上便于加工，进而，晶圆固定组件上的固定锁扣将晶圆扩张环001固定在其上，以便后续芯片的测量分选***中的第一置物座110、第二置物座210均可通过该晶圆固定组件将待分选的晶圆固定在操作台面上。

需要说明的是，基于提升产能的考虑，S110中对第一晶圆进行扫描生成坐标信息的操作可以由测量装置100或分选装置200执行，由于该两个装置均配置用图像接收模块，可以获取该第一晶圆的图像信息。具体地，通过晶圆固定组件将该第一晶圆放置在测量装置100的第一置物座110，或者分选装置200的第二置物座210上，执行吸真空动作，牢固的吸附该晶圆固定组件，从而由第一置物座110对应的第一图像接收模块，或者第二置物座210对应的第二图像接收模块对该第一晶圆施以水平校正和扫描。

S120，通过第一机械手臂将第一晶圆移动并固定于第二置物座上，通过分选装置和取料旋臂对第一晶圆进行分选操作，按照预置的分选规则将第一晶圆内的芯片分选至不同的标准制具中。

在本实施例中，当第一晶圆放置于分选装置200的第二置物座210上，准备执行分选操作时，取料旋臂800根据中控***所获取的晶圆的坐标信息，按照人为设定的分选规则执行分选操作，当第一晶圆中满足同一分选规则的芯片全部被拣出时，则由第一机械手臂600将第一承载平台310上的标准制具移动至第二承载平台410上，再经由对位后由第二机械手臂700送入制具架组件500内，换取另一标准制具继续作业，直至完成该第一晶圆上所有芯片的分选。

本实施例提供的芯片的测量分选方法通过本发明上述任一实施例所提供的芯片的测量分选***执行的，因此，实现方式和有益效果均与上述实施例类似，在此不再赘述。

可选地，在上述实施例的一种可能的实现方式中，仅对单片晶圆进行分选操作的具体方式为，上述S110可以替换为：将第一晶圆固定于第一置物座上，通过所述测量装置对第一晶圆进行位置扫描，获取第一晶圆的初始标记点以生成第一晶圆的坐标信息，并对第一晶圆进行光电性能的测量，生成第一测量信息。

在本实施例中，仅对该第一晶圆内的芯片进行分选，不涉及产能的问题，可以直接将第一晶圆放置于第一置物座110上，由测量装置100执行获取位置信息和生成第一测量信息的操作，尽可能的减少第一机械手臂600移动该第一晶圆的次数。

在实际生产中，通常需要对大量的晶圆进行分选，其具体实现方式与上述对单片晶圆的分选有所区别，如图10所示，为本发明实施例所提供的另一种芯片的测量分选方法的流程图，在上述图9所示方法的基础上，S110包括：

S111，将第一晶圆固定于第二置物座上，通过分选装置对第一晶圆进行位置扫描，获取第一晶圆的初始标记点并生成第一晶圆的坐标信息、其中，该坐标信息包括第一晶圆内每个芯片的坐标信息。

S112，通过第一机械手臂将第一晶圆移动并固定于第一置物座上，通过测量模块对第一晶圆进行光电性能的测量，生成第一测量信息，并将第二晶圆固定于第二置物座上，对第二晶圆进行位置扫描，获取第二晶圆的初始标记点并生成第二晶圆的坐标信息，其中，该坐标信息包括第二晶圆内每个芯片的坐标信息。

在本实施例中，由分选装置200获取第一晶圆的坐标信息之后，第一机械手臂600由定位存取装置400旋转至分选装置200，通过真空吸附抓取晶圆固定组件并移动至测量装置100的第一置物座110上，该第一置物座110启动真空吸孔或固锁机构以固定晶圆固定组件，此时，位于第一置物座110上的第一图像接收模块可以扫描并找到第一晶圆中的初始标记点，共享在分选装置200中所获得的坐标信息。

需要说明的是，在对第一晶圆进行测量，以及对第二晶圆进行位置扫描的过程中，探针旋臂131由初始位置旋转/移动至测量位置，同时活动遮光挡板升起，按照预设参数对第一晶圆中的芯片进行测量。值得一提的是，传统的测量装置的构造中，晶圆被粘附于粘性薄膜中，并不会被扩张环绷紧，此状况下的置物台面需被设计成平面状，以便吸附整张粘性薄膜。相比之下，本发明上述实施例提供的***中，基于测量与分选的流程设计，同样要兼顾测量装置100和分选装置200的对生产制具的兼容性，将测量装置100中的第一置物座110设计为与分选装置200中第二置物座210相同的构造，因此，第二置物座210可以采用第二固定式支撑器230支撑芯片底部，以匹配晶圆扩张环001作为生产制具，从而减少了现有工艺中，从晶圆测量到分选这个环节中，因制具的更换而带来人力和物料的浪费。请参考上述图3和图5，测量装置100的第一固定式支撑器150仅有环绕一圈的真空吸孔151，当探针旋臂131对某颗芯片欲执行测量操作时，真空吸孔151吸附并固定住芯片所在位置的部分区域的粘性薄膜以防止测量时芯片被移动，使得探针132可以准确的接触到芯片表面。同时，由光源采集模块140获得每个芯片的光学信息，结合每个芯片的坐标信息和上述测量的电学信息，形成该第一晶圆对应的第一测量信息。

本实施例提供的方法在S120之前还包括：S113，通过第一机械手臂将第一晶圆或第二晶圆移动并固定于第二承载平台上，以使得第二晶圆移动并固定于第一置物座上。在本实施例中，需要对多个晶圆同时进行测量和分选，即在测量装置100对第一晶圆进行测量的同时，可以追加第二晶圆放置与分选装置200之上完成扫描及获取位置信息。具体实现方式例如为，当测量装置100完成对第一晶圆的测量操作之后，遮光挡板落下，由第一机械手臂600抓取并移动至定位存取装置400用于缓存，再抓取第二晶圆至测量装置100执行测量动作，从而第一晶圆再次被抓取送至分选装置200，采用与上述相同的方式扫描找出初始标记点后等执行分选操作。

相应地，本实施例提供的方法还包括：S130，通过测量模块对第二晶圆进行光电性能的测量，生成第二测量信息。需要说明的是，本实施例不限制S120和S130的执行步骤，图10具体以S120在S130之前予以示出，在具体实现中为了提高产能通常是同时执行的。

S140，通过第一机械手臂将第二晶圆移动并固定于第二置物座上，通过分选装置和取料旋臂对第二晶圆进行分选操作，按照预置的分选规则将第二晶圆内的芯片分选至不同的标准制具中。

本实施例在具体实现中，S112之后还包括：将该第一晶圆的坐标信息和第一测量信息发送给中控***；相应地，S140中分选操作的具体方式为：中控***根据第一晶圆的坐标信息和第一测量信息，控制分选装置和取料旋臂对该第一晶圆进行分选操作。

在本实施例中，无论是对第一晶圆的分选，还是对第二晶圆的分选，均需要提前选择标准制具。在具体实现中，制具架组件500内存放有多个粘附有粘性薄膜的标准制具，每个标准制具上都有独立编码以便被分选装置200所识别和记录，从而依照待分选芯片的测量结果，制具架组件500可前后或上下移动，使得第二机械手臂700可抽取所需的标准制具送入定位存取装置400的第二承载平台410，进而由第二承载平台410对该标准制具进行定位，以确保在送入第一承载平台310时位置的准确性，再由第一机械手臂600将该标准制具移至承载装置300的第一承载平台310上。与上述各步骤类似地，在第一晶圆结束分选操作时，可追加第三晶圆放置于分选装置200上扫描以获取位置信息，之后的执行方式与上述方法类似，故在此不再赘述。

需要说明的是，由于测量过程通常较为繁复，并且测量不同的参数时所需的时间也不同，总体来说，对于同样一片晶圆执行测量所需时间要稍大于执行分选所需时间，因而，在实施例提供的芯片的测量分选方法中，将每个晶圆的上、下片动作、晶圆的扫描以及界面操作等时间花费均放在分选装置中进行，从作业时间上来说，实现了测量装置与分选装置的匹配，从而最大幅度的保证了本发明实施例提供的芯片的测量分选方法的生产效率。

图11为本发明实施例所提供的一种芯片的测量分选方法的示意图，对比图1所示现有技术中的操作过程，显然地，使用本发明实施例所提供芯片的测量分选***后，大大的减少了人工操作的步骤，以及同时减少了在这些冗余步骤中所造成的物料的消耗。

最后应说明的是：以上各实施例仅用以说明本发明的技术方案，而非对其限制；尽管参照前述各实施例对本发明进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分或者全部技术特征进行等同替换；而这些修改或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本发明各实施例技术方案的范围。

Claims (14)

1.一种芯片的测量分选***，其特征在于，包括：测量装置、分选装置、承载装置、定位存取装置、制具架组件、第一机械手臂、第二机械手臂、取料旋臂和中控***；

所述测量装置中设置有第一置物座，分选装置中设置有第二置物座，所述第一置物座和所述第二置物座内开设有直径相同的中心环，用于将规格相同的晶圆固定组件固定在所述中心环内，所述测量装置用于扫描并获取所述晶圆固定组件中固定的晶圆的坐标信息，并测量和记录设置于所述晶圆内每个芯片的光电特性；所述分选装置与所述测量装置相邻设置，用于将所述测量装置已测量的芯片按照预设规则分类拣出；

所述承载装置与所述定位存取装置相邻设置，其中，所述承载装置上设置有第一承载平台，所述定位存取装置上设置有第二承载平台，所述第一承载平台和所述第二承载平台用于承载和定位标准制具，所述第二承载平台还用于临时存放所述晶圆固定组件；

所述承载装置还与所述分选装置相邻设置，所述承载装置与所述分选装置之间设置有所述取料旋臂，用于在所述分选装置对所述晶圆中的芯片进行分选时，通过所述取料旋臂将所述分选装置所拣出的芯片按照预置的规则排列到所述第一承载平台上的标准制具中；

所述第一机械手臂设置于所述测量装置、所述分选装置、所述承载装置和所述定位存取装置的中心位置，用于抓取并移动所述第一置物座、所述第二置物座或第二承载平台上的晶圆固定组件，以及抓取并移动所述第一承载平台或所述第二承载平台上的标准制具；

所述定位存取装置还与所述制具架组件相邻设置，所述制具架组件中存储有所述标准制具，所述第二机械手臂设置于所述定位存取装置与所述制具架组件之间，用于从所述制具架组件中抓取标准制具并放置到所述定位存取装置的第二承载平台上；

所述中控***分别与所述测量装置、所述分选装置、所述承载装置、所述定位存取装置、所述第一机械手臂、所述第二机械手臂和所述取料旋臂连接，用于对与其连接的所述各装置和组件进行控制以执行相应地操作，还用于对所述测量装置所测得的数据进行分析、处理和存取。

2.根据权利要求1所述的芯片的测量分选***，其特征在于，所述测量装置中还设置有第一驱动模块、芯片测量模块、光源采集模块和第一图像接收模块；

所述第一驱动模块连接在所述第一置物座的底部，以使得所述第一置物座通过所述第一驱动模块的驱动进行横向、纵向和旋转运动；所述测量装置中固设有第一固定式支撑器，具体设置于所述第一置物座中心环的底部，其中，所述第一固定式支撑器的顶部设置有多个围设在所述第一固定式支撑器边缘、且对称分布的真空吸孔；

所述芯片测量模块包括至少两个探针旋臂及设置于每个所述探针旋臂前端的探针，其中，所述探针旋臂用于在所述芯片测量模块的工作状态变化时，围绕所述探针旋臂的底端进行水平移动、上下移动或转动；所述芯片测量模块用于将多个所述探针移动至所述第一固定式支撑器的上方时，对所述第一固定式支撑器上方的芯片进行测量；所述芯片测量模块中设置有电流源，用于对待测芯片提供电流；

所述光源采集模块设置于所述第一固定式支撑器的上方，用于在所述芯片测量模块对所述第一固定式支撑器上方的芯片进行测量时，获取所述芯片的光学信息；

所述第一图像接收模块设置于所述第一置物座的上方，包含显微镜和图像传感器，所述显微镜用于在接收到所述晶圆的图像时显示放大处理的图像，所述图像传感器用于提取所述晶圆的图像信息。

3.根据权利要求1所述的芯片的测量分选***，其特征在于，所述分选装置中还设置有第二驱动模块和第二图像接收模块；

所述第二驱动模块连接在所述第二置物座的底部，以使得所述第二置物座通过所述第二驱动模块的驱动进行横向、纵向和旋转运动；所述分选装置中固设有第二固定式支撑器，具体设置于所述第二置物座中心环的底部，其中，所述第二固定式支撑器的顶部设置有多个围设在所述第二固定式支撑器边缘、且对称分布的真空吸孔，所述第二固定式支撑器的中心还设置顶针通孔，用于在所述第二驱动模块的驱动下，将其内部的顶针顶出预设距离；

所述第二图像接收模块设置于所述第二置物座的上方包含显微镜和图像传感器，所述显微镜用于在接收到所述晶圆的图像时显示放大处理的图像，所述图像传感器用于提取所述晶圆的图像信息。

4.根据权利要求3所述的芯片的测量分选***，其特征在于，所述第一置物座和所述第二置物座的边缘均设置有真空吸孔或固锁机构，用于固定所述晶圆固定组件，其中，所述晶圆固定组件上设置有用于固定晶圆扩张环的固定锁扣，所述晶圆扩张环上粘附有用于固定晶圆的粘性薄膜；

所述第一承载平台的边缘均设置有真空吸孔或固锁机构，用于固定所述标准制具，其中，所述标准制具上粘附有用于存放芯片的粘性薄膜；

所述第二承载平台的边缘均设置有定位卡爪，用于固定并存放所述晶圆固定组件或所述标准制具。

5.根据权利要求4所述的芯片的测量分选***，其特征在于，所述取料旋臂的前端设置有真空吸嘴，用于在所述取料旋臂移动至所述分选装置时，配合所述第二固定式支撑器中心的顶针通孔中顶针顶出，刺穿所述晶圆固定组件上的粘性薄膜顶出待分选芯片，使得所述真空吸嘴接触并吸附所述顶出的芯片，从而将所述芯片移至置所述第一承载平台的标准制具上；

其中，所述第一承载平台，还用于在所述取料旋臂每执行一次取料操作后，以横向或纵向方向移动预设距离的单元格，使得所述取料旋臂每次选取的芯片均粘附于所述标准制具的粘性薄膜上。

6.根据权利要求1～5中任一项所述的芯片的测量分选***，其特征在于，所述测量装置和所述分选装置之间设置有遮光装置，所述遮光装置包括遮光挡板和挡板驱动模块，所述遮光挡板的顶部位于所述第一置物座和所述第二置物座的水平面之下，所述挡板驱动模块与所述中控***连接，用于在所述测量装置和/或所述分选装置处于工作状态时，升高所述遮光挡板以隔离所述测量装置和所述分选装置。

7.根据权利要求1～5中任一项所述的芯片的测量分选***，其特征在于，所述承载装置中还设置有第三驱动模块和第三图像接收模块；

所述第三驱动模块连接在所述第一承载平台的底部，以使得所述第一承载平台通过所述第三驱动模块的驱动进行横向、纵向和旋转运动；其中，所述第一承载平台的边缘设置有锁扣机构，用于固定所述标准制具；

所述第三图像接收模块设置于所述第一承载平台的上方，所述第三图像接收模块包含显微镜和图像传感器，所述显微镜用于在接收到所述晶圆的图像时显示放大处理的图像，所述图像传感器用于提取所述晶圆的图像信息。

8.根据权利要求1～5中任一项所述的芯片的测量分选***，其特征在于，所述第一机械手臂配置有第一手臂驱动模块，用于使得所述第一机械手臂进行360度转动和上下移动，以移至所述测量装置、所述分选装置、所述承载装置或所述定位存取装置的上方，所述第一机械手臂的前端设置有真空吸盘，用于通过真空吸附稳固的抓取所述晶圆固定组件或所述标准；和/或，

所述第二机械手臂配置有第二手臂驱动模块，用于使得所述第二机械手臂进行转动和上下移动，以移至所述制具架组件的内部和所述定位存取装置的上方，所述第二机械手臂的前端设置有真空吸盘，用于通过真空吸附稳固的抓取所述标准制具。

9.根据权利要求1～5中任一项所述的芯片的测量分选***，其特征在于，所述分选装置还用于扫描并获取所述晶圆固定组件中固定的晶圆的坐标信息，所述中控***还用于对所述分选装置所测得的数据进行分析、处理和存取。

10.根据权利要求1～5中任一项所述的芯片的测量分选***，其特征在于，所述制具架组件的底部设置有第四驱动模块，用于使得所述制具架组件进行左右移动和上下移动，其中，所述制具架组件内设置有多组“非”字型制具存储位，所述标准制具具体存储于所述制具存储位中。

11.一种芯片的测量分选方法，其特征在于，采用如权利要求1～10中任一项所述的芯片的测量分选***进行测量和分析，所述方法包括：

对第一晶圆进行位置扫描生成所述第一晶圆的坐标信息，并通过所述测量模块对所述第一晶圆进行光电性能的测量，生成第一测量信息，其中，所述坐标信息包括所述第一晶圆内每个芯片的坐标信息；

通过所述第一机械手臂将所述第一晶圆移动并固定于所述第二置物座上，通过所述分选装置和所述取料旋臂对所述第一晶圆进行分选操作，按照预置的分选规则将所述第一晶圆内的芯片分选至不同的标准制具中。

12.根据权利要求11所述的方法，其特征在于，所述对所述第一晶圆进行位置扫描生成所述第一晶圆内每个芯片的坐标信息，并通过所述测量模块对所述第一晶圆进行光电性能的测量，生成第一测量信息，包括：

将第一晶圆固定于所述第一置物座上，通过所述测量装置对所述第一晶圆进行位置扫描，获取所述第一晶圆的初始标记点以生成所述第一晶圆的坐标信息，并对所述第一晶圆进行光电性能的测量，生成第一测量信息。

13.根据权利要求11所述的方法，其特征在于，所述对所述第一晶圆进行位置扫描生成所述第一晶圆的坐标信息，并通过所述测量模块对所述第一晶圆进行光电性能的测量，生成第一测量信息，包括：

将第一晶圆固定于所述第二置物座上，通过所述分选装置对所述第一晶圆进行位置扫描，获取所述第一晶圆的初始标记点并生成所述第一晶圆的坐标信息；

通过所述第一机械手臂将所述第一晶圆移动并固定于所述第一置物座上，通过所述测量模块对所述第一晶圆进行光电性能的测量，生成第一测量信息，并将第二晶圆固定于所述第二置物座上，对所述第二晶圆进行位置扫描，获取所述第二晶圆的初始标记点并生成所述第二晶圆的坐标信息，其中，所述坐标信息包括所述第二晶圆内每个芯片的坐标信息；

所述通过所述第一机械手臂将所述第一晶圆移动并固定于所述第二置物座上之前，还包括：

通过所述第一机械手臂将所述第一晶圆或所述第二晶圆移动并固定于所述第二承载平台上，以使得所述第二晶圆移动并固定于所述第一置物座上；

则所述方法还包括：

通过所述测量模块对所述第二晶圆进行光电性能的测量，生成第二测量信息；

通过所述第一机械手臂将所述第二晶圆移动并固定于所述第二置物座上，通过所述分选装置和所述取料旋臂对所述第二晶圆进行分选操作，按照预置的分选规则将所述第二晶圆内的芯片分选至不同的标准制具中。

14.根据权利要求11～13中任一项所述的方法，其特征在于，对所述第一晶圆进行位置扫描生成所述第一晶圆的坐标信息，并通过所述测量模块对所述第一晶圆进行光电性能的测量，生成第一测量信息之后，还包括：

将所述第一晶圆的坐标信息和所述第一测量信息发送给中控***；

则所述通过所述分选装置和所述取料旋臂对所述第一晶圆进行分选操作，包括：

所述中控***根据所述第一晶圆的坐标信息和所述第一测量信息，控制所述分选装置和所述取料旋臂对所述第一晶圆进行分选操作。