专利名称：芯片缺陷探测器的制作方法
技术领域：
本实用新型是涉及一种芯片缺陷探测器，特别指一种应用于芯片制造过程中，检测有缺陷的芯片的装置。
背景技术：
在电子设备的制作上，为了缩小电子电路，最常使用半导体晶片。芯片(wafer)表面需要经过多道加工的手续，以获得一平坦度极佳的晶片，才能满足集成电路制程的需求。其最后一道工序是晶片表面抛光(Wafer Polishing)，其过程有时会产生破片。此时需要花费许多时间清理机台上破碎的材料，不仅浪费研磨的材料，也拖延生产速度。
造成破片的原因，通常是因前道工序所留下的缺陷所造成的。公知的，通常是在前一道手续后，马上清洗，清洗过后再作目视检查是否有缺口(Chip)、裂痕(Scratch)或缺染物的存在再进行晶片表面抛光。然而，传统目视检查的缺点在于不能检测到芯片内部的缺陷。
先前技术，在硅晶片制作完成后的测试上，有使用光学显微镜加上化学溶液观察凹痕，或X光仪，以检查其结构上的缺陷。然而，其设备昂贵且检查费时，若使用于抛光前的芯片缺陷检测，并不符合生产的效率及成本上的要求。
本实用新型即提供一种方法或装置能够及时地、快速地，在抛光前即预先筛选出异常的芯片，以减少制作过程中破片的产生。
发明内容
本实用新型的主要目的是提供一种芯片缺陷探测器，其主要是提供一种检测装置，能够及时地，快速地，预先筛选出异常的芯片，以减少制作过程中破片的产生。
为达上述的目的，本实用新型芯片缺陷探测器，包括一测试平台，是用以承载一芯片以供测试；一超声波检测装置，是设置于该测试平台上方，用以发射一平面超声波以扫描该芯片及接收该芯片所反射回来的超声波；及一微处理器，用以处理该芯片所反射回来的超声波并传送至一监视器；借此探测该芯片的内部是否存在缺陷。
所述的测试平台为一机械手臂，用以支撑并吸附该芯片。
所述的测试平台为一平面式测试平台，其包含有一承托该芯片的承托装置，及一承载该承托装置的平台。
所述的该平台上设有一对导轨，以导引该超声波检测装置。
所述的超声波检测装置具有一转换器，该转换器的内部设有发射部及一接收部。
所述的超声波检测装置还设有一感测装置于该转换器或支撑组件内以感测该芯片的进出，并传输一开始讯号或一结束讯号给该微处理器。
所述的超声波检测装置所发射的平面超声波的频率在1亿至50亿赫兹之间。
所述的超声波检测装置的宽度是大于或等于该芯片的半径。
本实用新型的优点在于本实用新型中的超声波转换器具有压电效应(Piezoelectric effect)，能将电压脉冲转换为应力的脉冲射入材料之中，利用材料能传导、吸收及反射弹性波的特性来检验材料的缺陷，能够及时地、快速地，预先筛选出异常的芯片，以减少制作过程中破片的产生，如此可提高生产效率及产品良率。
本实用新型还将结合附图对实施例作进一步详述。
图1为本实用新型的装置示意图；图2为本实用新型具有机械手臂实施例的装置示意图；图3为本实用新型具有平台式测试平台实施例的装置示意图；图4为本实用新型原理示意图及量测波形图。
其中，附图标记说明如下测试平台1机械手臂11平台式测试平台12
承托装置 121平台122导轨 123芯片 2上表面21 底面22超声波检测装置3转换器31 连接组件32支撑组件 33 感测装置34微处理器 4监视器5缺陷 C1 表面裂痕C2边缘缺口 C3 量波形图D超声波W、W’具体实施方式
请参阅图1，为本实用新型芯片缺陷探测器的装置示意图。该装置包括一测试平台1以承载一芯片2、一横杆式的超声波检测装置3以检测该芯片2。该超声波检测装置3具有一超声波转换器31、一对连接组件32以分别连接该转换器31的两端、及一对支撑组件33以分别连接并支撑该对连接组件32。该转换器31具有超声波的发射及接收部分，用以发射平面超声波W穿过芯片2的上表面21，以及接收由芯片2的底面22，或者由缺陷处C1、C2、C3所反射回来的超声波W’，其中发射及接收部分是设于同一侧而收纳于转换器31内。
请参阅图2，为本实用新型芯片缺陷探测器的一种实施例。其中该测试平台1可以是一机械手臂(robot)11，该机械手臂具有一驱动马达111，以及，一组叶板112用以吸附或夹取该芯片2，然后传输至该超声波检测装置3下方测试。设置一微处理器4以接收该超声波检测装置3所传来的讯号，经处理后，传给一监视器5以供操作人员观察。
请参阅图3，为本实用新型芯片缺陷探测器的另一种实例施。其中该测试平台1可以是一平面式测试平台12，其包含有一承托装置121以承托该芯片2、一平台122以承载该承托装置121、及一对导轨123，以导引该超声波检测装置3扫描该芯片2。
当反射超声波w’不正常时，设定该微处理器4产生一警告声音，以提醒操作人员，并且停止扫描和移出该芯片2。其中该超声波检测装置3进一步可设置一感测装置34(见图1)于该转换器31或支撑组件33内以感测该芯片2的进出，并传输一开始讯号S或一结束讯号E(请参阅图4)给该微处理器4，以判断开始或停止扫描该芯片2。
本实用新型的量测原理如下超声波检验是利用材料能传导、吸收及反射弹性波的特性来检验材料的缺陷，该超声波转换器31是具有压电效应(Piezoelectric effect)，能将电压脉冲转换为应力的脉冲射入材料之中，其振动频率通常大于十万赫兹(Hz)属超声波的范围，对于较薄的材料，超声波速度为V=(Eg/ρ),]]>其中E为杨氏系数，g为重力加速度，ρ为密度。借此可得知超声波在芯片中的速度。
本实用新型是利用脉冲反射法(pulse reflection)，当一个脉冲产生并穿透材料后，在另一表面将产生反射脉冲，并传回转换器31，利用时间差乘以材料的音速，即可求出材料的两倍厚度。若音波在穿透时碰到不连续界面则部份将被反射，此时监视器5上在较短的时间位置将显现一个脉冲，同理可求得缺陷的位置，继续移动该转换器31作扫描检测，可进一步确定缺陷的范围。
请参阅图4，为本实用新型的原理示意图及其量测波形图。假设该芯片2有三种缺陷的状况，分别为状况一的内部缺陷C1、状况二的表面裂痕C2、状况三的边缘缺口C3。当该转换器31分别接收到由三种状况所反射的超声波W’时，只要与由该芯片2的底面22正常的反射的超声波比较，求得其时间差，再乘以该超声波的速度，即可得知缺陷的二倍深度位置，并显示于该量波形图D上。
因此本实用新型能提供一种方法或装置能够及时地、快速地，预先筛选出异常的芯片，以减少制作过程中破片的产生。如此可提高生产效率及产品良率。
以上所揭示的内容，仅为本实用新型较佳实施例，不能以此限定本实用新型的权利范围，因此凡依本实用新型内容所做的均等变化或修饰，仍属本实用新型所涵盖的范围。
权利要求1.一种芯片缺陷探测器，其特征在于，它包括一测试平台，其上承载一供测试的芯片；一横杆式的超声波检测装置，设置于该测试平台上方，并发射一平面超声波以扫描该芯片及接收该芯片所反射回来的超声波；及一微处理器，处理芯片反射回来的超音波并将信号传送至一监视器。
2.如权利要求1所述的芯片缺陷探测器，其特征在于所述的测试平台为一机械手臂。
3.如权利要求1所述的芯片缺陷探测器，其特征在于所述的测试平台为一平面式测试平台，其包含有一承托该芯片的承托装置，及一承载该承托装置的平台。
4.如权利要求3所述的芯片缺陷探测器，其特征在于所述的该平台上设有一对导轨，其上承载该超声波检测装置。
5.如权利要求1所述的芯片缺陷探测器，其特征在于所述的超声波检测装置具有一转换器，该转换器的内部设有发射部及一接收部。
6.如权利要求1所述的芯片缺陷探测器，其特征在于所述的超声波检测装置还在能感测芯片进出之处设有一感测装置，且传输感测讯号给该微处理器。
7.如权利要求1所述的芯片缺陷探测器，其特征在于所述的超声波检测装置所发射的平面超声波的频率在1亿至50亿赫兹之间。
8.如权利要求1所述的芯片缺陷探测器，其特征在于所述的超声波检测装置的宽度是大于或等于该芯片的半径。
专利摘要本实用新型涉及一种芯片缺陷探测器，特别指用以在芯片研磨前，及时且快速检测异常芯片的装置；该芯片缺陷探测器是包括有一测试平台，用以承载一芯片以供测试；一超声波检测装置，设置于该测试平台上方，用以发射一平面超声波以扫描该芯片及接收该芯片所反射回来的超声波；及一微处理器，用以处理该芯片所反射回来的超声波并传送至一监视器；借此探测该芯片的内部是否存在缺陷。
文档编号H01L21/66GK2621341SQ03257079
公开日2004年6月23日 申请日期2003年4月24日 优先权日2003年4月24日
发明者陈志焜, 龚耀雄, 罗屯元 申请人:南亚科技股份有限公司