无墨点晶圆外观检查方法及其检查系统与流程

本发明为一种无墨点晶圆外观检查的技术领域，尤其指一种在目测检查后不需要直接于晶圆上打墨点，但能获得一标示瑕疵晶粒位置的晶圆映像图(wafer mapping)的设计。

背景技术：

半导体芯片(semiconductor chip)是在晶圆(wafrer)的基板(substrate)上积层形成数层电路图案(circuit pattern)而制造数芯片。制造完成后，该晶圆会经多次电性或效能检测，最后进行外观检查，过程中不合格的晶粒皆会打上墨点(ink)，以区分晶粒好坏。接着测试后的晶圆将送至封装厂，让封装厂可以切割晶圆为数芯片并封装包覆，封装后芯片再经电气测试及品管检验，合格后即可出厂，以供业者应用于各种电子产品的中。

在上述测试作业中，晶圆在电路图案成型后，针对晶圆上的瑕疵、异物或电路图案倒塌等缺陷，可由晶圆外观检查系统的进行检查。习用晶圆外观检查方法，是将晶圆送至检查机台，由摄影镜头拍摄晶圆并放大及比对资料，确认是否有瑕疵、异物或电路图案倒塌等缺陷，不合格的晶粒另须以人工操作打墨机打上墨点(ink)，定义好、坏晶粒，然而于晶圆直接打上墨点的方法具有下列几项缺点：

1)打墨点于晶圆上的作业，必须依赖打墨机，由操作人员目视检查及操作，生产效率低；

2)墨点的厚点容易产生不均匀的现象，无法满足厂商希望厚度一致的要求，有些晶圆，常常因为墨点厚度不一或不均匀，严重影响晶圆墨点的质量；

3)打墨点是直接标记于晶圆上，如需纸本记录须人工另外填写，如果欲将记录作更有效率的管理或登录计算机，又需额外作业，使得相关资料无法有效收集及计算机数字化，也无法进行大数据的分析及研究。

技术实现要素：

本发明的主要目的系提供一种无墨点晶圆外观检查方法及其检查系统，用以在晶圆外观检查后产生一数字化且标示瑕疵晶粒位置的晶圆映像图，以作为后续切割晶圆及封装各晶粒的依据，其虽由人工目检但不须直接于晶圆上打上墨点，可节省打墨成本及人力，也能提升外观检查的效率及精确度。

本发明的次要目的系提供一种无墨点晶圆外观检查方法及其检查系统，所产生标示瑕疵晶粒位置的晶圆映像图能直接储存于服务器主机或云端数据库，以供客户同步读取或进行大数据分析、比较及管理。

为达到上述目的，本发明的技术方案如下：

一种无墨点晶圆外观检查方法，其步骤包括：读取测试晶圆序号，显示装置显示晶圆映射图；放置晶圆于移动载台上，调整影像撷取装置的焦距，由该显示装置显示该晶圆的晶圆影像；校对该显示装置显示的该晶圆映像图与该晶圆影像位置，使两者相互对应；经该显示装置处目测该晶圆影像，若发现瑕疵晶粒，以游标装置点选该瑕疵晶粒，经由控制装置的软件同步更新记录及于该晶圆映射图中显出该瑕疵晶粒位置。

再者，本发明为一种无墨点晶圆外观检查系统，包括：读取装置、移动载台、影像撷取装置、显示装置、控制装置、以及游标装置，该读取装置读取晶圆上的序号及其符合序号的晶圆映射图；该移动载台供放置晶圆并能调整其水平位置；该影像撷取装置拍摄该晶圆；该控制装置与该读取装置、该移动载台、该影像撷取装置、该显示装置及该游标装置相连接，该控制装置接收该晶圆映射图，由该显示装置显示该晶圆映像图及晶圆影像；该游标装置该显示装置上点选瑕疵晶粒(die)位置，经该控制装置同步更新记录，且于该晶圆映射图中显出该瑕疵晶粒位置。

在本发明的检查方法中，其中在校对该显示装置显示的该晶圆映像图与该晶圆影像位置的步骤中，进一步包括设定参数，该设定参数如输入该晶圆中的晶粒(die)的间距(pitch)。

在本发明的检查方法中，其中在校对该显示装置显示的该晶圆映像图与该晶圆影像位置的步骤中，进一步包括校正基准点，该校正基准点为移动游标装置并点选晶圆映射图的标记点(mark)，使得该晶圆影像与该晶圆映像图被初步校正。

在本发明的检查方法中，其中在校对该显示装置显示的该晶圆映像图与该晶圆影像位置的步骤中，进一步包括校正坐标，该校正座标是使得该晶圆影像的坐标与晶圆映像图的坐标一致及同步。

在本发明的检查方法中，其中在校对该显示装置显示的该晶圆映像图与该晶圆影像位置的步骤中，进一步包括参考点设定，该参考点设定是用以校对该晶圆映像图的晶粒位置与该晶圆影像的晶粒位置是否正确，以利后续目测标记能使资料同步正确。

在本发明的检查方法中，该控制装置能将已记录瑕疵晶粒位置的晶圆映像图储存至服务器主机或云端数据库中，以供厂商同步读取，或用于管理或进行大数据分析比较，藉此晶圆生产厂商能进一步分析出现瑕疵原因，改良生产制程，以提升生产良率。

在本发明的检查方法，该影像撷取装置亦同时拍摄各晶粒外观的图档，经该控制装置送入一识别装置，该识别装置读取内部比对数据库的图档。该识别装置判断该影像撷取装置拍摄晶粒的图档资料，若为瑕疵晶粒图档，该识别装置会发出一异常讯号通知该控制装置停机或发出警报，以通知操作者。

在本发明的检查系统中，进一步连接服务器，该服务器另连接多台晶圆测试机，该服务器能接收及储存多台该晶圆测试机测试完成的晶圆映射图，该服务器另透过网际网络与客户端计算机相连，藉此能提供更多及更完整的晶圆外观检查数据，供客户进行大数据分析比较，了解异常或瑕疵原因，研究改良方法。

在本发明的检查系统中，该系统进一步包括识别装置，该控制装置连接该识别装置，该识别装置具有比对数据库，该比对数据库内储存多个供比对的图档，包含多个瑕疵晶粒图档及多个无瑕疵晶粒图档，藉由该识别装置辅助比对辨识，可辅助操作者减少判断人为误判的状况，增加外观检验的精准度。

与现有技术相比，本发明的优点至少在于：

1)可达成一无纸化的资料收集、储存、分析及管理的目的；

2)无人工打墨点的作业，能去除墨点成本、减少此项作业的人力成本及作业时间，藉此降低生产成本、缩短生产流程、提升生产效率；

3)若点选打墨位置出错，只须更新资料，重新操作即可，方便容易又快速，且资料更为精准，能提高良率；

4)能提供更多及更完整的晶圆外观检查数据，以供客户进行大数据分析比较，了解异常或瑕疵原因，研究改良方法。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例中的技术方案，下面将对现有技术和实施例描述中所需要使用的附图作简单地介绍。

图1A为本发明实施例公开的无墨点晶圆外观检查系统的系统架构图；

图1B为本发明实施例公开的无墨点晶圆外观检查系统的外观示意图；

图2为本发明实施例公开的无墨点晶圆外观检查系统的系统架构图的另一实施例；

图3为本发明实施例公开的无墨点晶圆外观检查系统的系统架构图的又一实施例；

图4为本发明实施例公开的无墨点晶圆外观检查方法的流程图；

图5为本发明实施例公开的无墨点晶圆外观检查方法中的影像比对步骤的流程图。

附图标记说明：1-无墨点晶圆外观检查系统，10-晶圆测试机,11-读取装置，12-移动载台，13-影像撷取装置，14-显示装置，15-游标装置，16-控制装置，161-运算模块，17-识别装置，171-比对数据库，20-服务器，30-客户端计算机。

具体实施方式

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。

如图1A及图1B所示，为本发明无墨点晶圆外观检查系统的系统架构图及外观示意图。本发明无墨点晶圆外观检查系统1包括：读取装置11、移动载台12、影像撷取装置13、显示装置14、游标装置15及与前述各装置相连的控制装置16。

该移动载台12可供放置一待检查的晶圆，并能承载该晶圆作水平位置的调整。该读取装置11用以读取晶圆上的序号及其符合序号的晶圆映射图，之后该晶圆映射图的数据资料则传输至该控制装置16，而该晶圆映射图为该晶圆的晶粒分布图。另一方面，该影像撷取装置13内部具光学摄影镜头，用以拍摄于该移动载台12上的该晶圆，相关晶圆影像数据也会传输至该控制装置16；该显示装置14为一显示荧幕。该控制装置16接收该晶圆映像图与该晶圆影像数据，透过该控制装置16内部的运算模块161处理后，由该显示装置14显示出该晶圆映像图及放大后的该晶圆影像。另外，游标装置15为指标点选装置，如鼠标、触控笔、触控板、键盘…等，由该游标装置15点选该显示装置14显示的瑕疵晶粒位置，经该控制装置16由运算模块161运作而同步更新记录，也于该晶圆映射图中，显出该瑕疵晶粒位置，最后并能输出具有标示瑕疵晶粒位置的晶圆映像图。

图2为本发明无墨点晶圆外观检查系统的系统架构图的另一实施例。于此实施例中，本发明无墨点晶圆外观检查系统，另可连接服务器20，而该服务器20另连接多台晶圆测试机10，藉此该服务器20除能接收及储存多台晶圆测试机(tester)10测试完成的晶圆映射图，另外将无墨点晶圆外观检查系统1记录后的晶圆映射图的资料亦可同步传输至服务器20，经由网际网络可由客户端计算机30同步读取，方便客户进一步管理或进行大数据分析比较，了解出现瑕疵原因。

图3为本发明无墨点晶圆外观检查系统的系统架构图的又一实施例。于此实施例中，本发明无墨点晶圆外观检查系统1的控制装置16进一步连接识别装置17，该识别装置17具有比对数据库171，其中该比对数据库171内储存多个供比对的图档，包含多个瑕疵晶粒图档及多个无瑕疵晶粒图档，若影像撷取装置13拍摄各晶粒外观后存储为图档，会经该控制装置16送入该识别装置17，另一方面，该识别装置17同步读取比对数据库171内的图档，经比对后，若该识别装置判断影像撷取装置13拍摄晶粒的图档资料，为有瑕疵晶粒图档，该识别装置17会发出一异常讯号通知该控制装置16停机或发出警报，通知操作者该晶粒的外观有异常，藉由本实施例，可辅助操作者减少判断人为误判的状况，增加外观检验的精准度。

如图4所示，为本发明无墨点晶圆外观检查方法的流程图并请一并参阅图1A至图4，本发明主是运用上述装置所进行的检查方法，步骤如下：

步骤200，启动系统。

步骤201，读取晶圆序号，由该显示装置14显示出晶圆映射图。此步骤在由该读取装置11读取该晶圆序号后，该读取装置11取得符合序号的晶圆映射图，之后该晶圆映射图的数据资料则传输至该控制装置16，经该控制装置16驱动该显示装置14显示该晶圆映射图。

步骤202，放置晶圆于该移动载台12上，调整该影像撷取装置13的焦距，由该显示装置14显示该晶圆的晶圆影像。此步骤主为硬设备的校正及调整，包括将晶圆以正确方位放置于该移动载台12，并移动至正确位置。调整该影像撷取装置13内部的光学摄影镜头的焦距，以获得清晰的影像，并经该显示装置12显示放大后的该晶圆影像。

步骤203，校对该显示装置14显示的该晶圆映像图与该晶圆影像位置，使两者相互对应。此步骤主要是透过该控制装置16内部软件进行运作，包括设定参数、校正基准点、校正坐标、以及参考点设定。其中该设定参数是输入该晶圆中的晶粒(die)的间距(pitch)或是其他基本参数。该校正基准点为移动游标装置并点选该晶圆映射图的标记点(mark)，使得该晶圆影像与该晶圆映像图被初步定位。校正坐标是使得该晶圆影像的坐标与晶圆映像图的坐标一致。该参考点设定用以校对该晶圆映像图的晶粒位置与该晶圆影像的晶粒是否正确，确保后续手动墨点(ink)标记的正确性。

步骤204，经该显示装置14处目测该晶圆影像，若发现该晶圆影像上的瑕疵晶粒(die)，以游标装置15点选该瑕疵晶粒位置，经由控制装置16内的软件同步更新记录及于该晶圆映射图中显出该瑕疵晶粒位置。

此步骤即为墨点标记作业，主要是以人工逐一目检确认该晶圆影像，若发现该晶圆影像中出现瑕疵晶粒，则以透过该游标装置15点选瑕疵晶粒，由软件同步更新记录于该晶圆映射图，最后形成一标示瑕疵晶粒位置的晶圆映像图，实际上在该晶圆上并不会出墨点，为一无墨点((inkless)的设计，的后封装厂就能根据该晶圆映射图决定IC为良品或不良品。

在上述步骤204，除该显示装置14处目测该晶圆影像外，另本发明无墨点晶圆外观检查方法，另包含一影像比对步骤，该影像比对步骤是在人工逐一目检该晶圆影像过程中同步进行，如图5所示，如步骤501，该影像撷取装置13亦同时拍摄晶粒外观的影像后存储为图档，图档会经该控制装置16传送至该识别装置17；如步骤502，该识别装置17同步读取比对数据库171内的图档，包含多个瑕疵晶粒图档及多个无瑕疵晶粒图档；如步骤503，该识别装置17判断影像撷取装置13拍摄晶粒的图档资料，是否与有瑕疵晶粒图档相同，如果为是，则到步骤505，该识别装置17会发出一异常讯号通知该控制装置16停机或发出警报，通知操作者，避免人为目检发生疏忽，而无发现瑕疵晶粒被检出的情形；如果为否，则进入步骤504，该识别装置14判断该影像撷取装置13拍摄晶粒的图档资料，是否与无瑕疵晶粒图档相同，如果为否，则到步骤505；如果为是，则代表该晶粒是良品，不作通报，结束此次同步影像比对步骤。之后目测下一颗晶粒时再次进行该影像比对步骤。

在上述更新的晶圆映射图资料，亦可透过该控制装置16，经该读取装置11传输至服务器，透过网际网络以供客户端计算机同步读取，用于管理或进行大数据分析比较，藉此晶圆生产厂商能进一步分析出现瑕疵原因，改良生产制程，以提升生产良率。

综合以上所述，运用本发明无墨点晶圆外观检查方法，具有下列几项优点：

1)可达成一无纸化的资料收集、储存、分析及管理的目的；

2)无人工打墨点的作业，能去除墨点成本、减少此项作业的人力成本及作业时间，藉此降低生产成本、缩短生产流程、提升生产效率；

3)若点选打墨位置出错，只须更新资料，重新操作即可，方便容易又快速，且资料更为精准，能提高良率。

4)能提供更多及更完整的晶圆外观检查数据，以供客户进行大数据分析比较，了解异常或瑕疵原因，研究改良方法。

上述具体实施方式，仅为说明本发明的技术构思和结构特征，目的在于让熟悉此项技术的相关人士能够据以实施，但以上内容并不限制本发明的保护范围，凡是依据本发明的精神实质所作的任何等效变化或修饰，均应落入本发明的保护范围的内。