一种用于晶圆的打点装置及其控制方法与流程

本发明涉及半导体生产设备领域，具体地说，涉及一种用于晶圆的打点装置及其控制方法。

背景技术：

在半导体生产中，随着晶圆的尺寸增大以及元件的尺寸缩小，一片晶圆可依需要划分为数千个相同或不同的晶粒。由于制程设计或材料本身的特性，最后完成的晶圆具有正常晶粒及缺陷晶粒。一般是以测试机台与探针卡(ProbeCard)来测试晶圆上每一个晶粒，以确保晶粒的电气特性与效能符合设计规格。在测试过程中若发现缺陷晶粒则需进行标记，包括以墨水喷涂于缺陷晶粒上、 以电子枪或激光使缺陷晶粒产生刻痕、或以计算机记录整片晶圆上正常晶粒及缺陷晶粒的位置。而定位缺陷晶粒位置的工作，则称之为晶圆图表(wafermap)。

以墨水标记缺陷晶粒的方法有不少缺点，比如适合作为标记的墨水并不多、墨水除了标记缺陷晶粒外也可能会污染其他正常晶粒、墨水本身或搭配墨水使用的溶剂可能损坏晶粒、清除墨水的溶剂一般都相当危险，有工业安全上的顾虑。虽然以计算机记录晶圆图表的方式较简单也较干净，但仍有一些缺点，比如：不同的晶圆具有不同的晶圆图表、计算机内的晶圆图表无法准确对位至实际晶圆、晶圆图表本身可能损坏甚至完全遗失(因计算机操作不当或人为疏忽)。而电子枪或激光刻痕的设备虽然日渐普及， 但此记号在产生及辨别上均需依赖机器，难以由肉眼直接判断。 因此，虽然以墨水标记缺陷晶粒的方法具有上述的那些缺点，但一般半导体厂仍以墨水辅助其他无墨水的标记方法。

已知技术中的墨水打点器，主要包括支撑架，该支撑架由上至下分别装有电磁铁、墨水盒和导引座，及与电磁铁输出端连接的引墨线依次穿过墨水盒和导引座，还包括在墨水盒一侧连接一与发生器连接的真空导管。使用时，电磁铁开始动作，带动引墨线沿着导引座内壁上下运动，完成打点动作。该打点器采用开放式的墨水盒，使墨水极易挥发和凝固，需要不断地补充墨水，以及停机时由于墨水的凝固造成堵塞导引座所带来的拆卸和清理墨水盒的一系列工作量，不仅加大了工作员人的操作强度，同时也降低了工作效率。

现有的测试过程中只设计有一台墨水打点器，一次只能对一个缺陷晶粒进行标记。一片晶圆可依需要划分为数千个相同或不同的晶粒，一片晶圆中一旦出现很多缺陷晶粒时，一次只能对一个缺陷晶粒进行标记，使晶圆的生产时间大大延长，大大降低了晶圆的生产效率，并增加了晶圆的生产成本。

技术实现要素：

本发明的第一目的是提供一种结构简单、生产效率高的用于晶圆的打点装置。

本发明的第二目的是提供一种结构简单、生产效率高的打点装置的控制方法。

为了实现本发明的第一目的，本发明提供一种用于晶圆的打点装置，包括X轴移动控制机构、Y轴移动控制机构和工作台，工作台用于承载晶圆，X轴移动控制机构控制工作台沿X轴移动，Y轴移动控制机构控制工作台沿Y轴移动，打点装置还包括支撑架和点墨机构，支撑架位于工作台的上方，支撑架上设置有多个工位，点墨机构包括固定组件和点墨组件，点墨组件对晶圆进行标记，固定组件包括安装件、第一连接件、第二连接件、第三连接件、第一螺钉、第二螺钉和第三螺钉，安装件安装在工位上，安装件的上方设置有第一螺纹孔，第一连接件的下方与安装件的上方可移动地通过V形槽配合，第一螺钉与第一螺纹孔配合，第一连接件的上方设置有第二螺纹孔，第二连接件的下方与第一连接件的上方可移动地通过V形槽配合，第二螺钉与第二螺纹孔配合，第二连接件的侧面设置有第三螺纹孔，第三连接件的侧面与第二连接件的侧面可移动地通过V形槽配合，第三螺钉与第三螺纹孔配合，点墨组件可旋转地连接至第三连接件。

由以上方案可见，通过X轴移动控制机构控制工作台带动晶圆沿X轴移动，Y轴移动控制机构控制工作台带动晶圆沿Y轴移动，支撑架位于工作台的上方，支撑架上设置有多个工位，点墨机构的安装件安装在工位上，点墨机构的点墨组件对晶圆进行标记，同时多工位对晶圆进行标记打点，大大提高了生产效率，结构简单。并且，第一连接件的下方与安装件的上方可移动地通过V形槽配合，第一螺钉与第一螺纹孔配合进行锁紧第一连接件；第二连接件的下方与第一连接件的上方可移动地通过V形槽配合，第二螺钉与第二螺纹孔配合进行锁紧第二连接件；第三连接件的侧面与第二连接件的侧面可移动地通过V形槽配合，第三螺钉与第三螺纹孔配合进行锁紧第三连接件；点墨组件可旋转地连接至第三连接件。可见，通过第一连接件、第二连接件、第三连接件的移动以及点墨组件的旋转，进行调节点墨组件的位置，从而使打点装置适用于不同规格的晶圆，结构简单，生产效率高，降低生产成本。

更进一步的方案是，点墨机构的数量为至少两个，多工位对晶圆进行标记，提高生产效率。

更进一步的方案是，打点装置还包括固定座，工作台安装在固定座上，X轴移动控制机构包括第一丝杆和移动座，第一丝杆可旋转地安装在移动座上，固定座与第一丝杆可移动地连接，固定座的两侧下方设置有第一滑座，移动座的两侧上方设置有第一滑轨，第一滑座可移动地与第一滑轨配合。

由以上方案可见，第一丝杆可旋转地安装在移动座上，固定座与第一丝杆可移动地连接，固定座的两侧下方设置有第一滑座，移动座的两侧上方设置有第一滑轨，第一滑座可移动地与第一滑轨配合，结构简单，同时提高了传动性能的稳定性和精度。

更进一步的方案是，Y轴移动控制机构包括第二丝杆和底座，第二丝杆可旋转地安装在底座上，移动座与第二丝杆可移动地连接，移动座的两侧下方设置有第二滑座，底座的两侧上方设置有第二滑轨，第二滑座可移动地与第二滑轨配合。

由以上方案可见，第二丝杆可旋转地安装在底座上，移动座与第二丝杆可移动地连接，移动座的两侧下方设置有第二滑座，底座的两侧上方设置有第二滑轨，第二滑座可移动地与第二滑轨配合，结构简单，同时提高了传动性能的稳定性和精度。

为了实现本发明的第二目的，本发明提供一种打点装置的控制方法，打点装置包括X轴移动控制机构、Y轴移动控制机构和工作台，工作台用于承载晶圆，X轴移动控制机构控制工作台沿X轴移动，Y轴移动控制机构控制工作台沿Y轴移动，打点装置还包括支撑架和点墨机构，支撑架位于工作台的上方，支撑架上设置有多个工位，点墨机构包括固定组件和点墨组件，点墨组件对晶圆进行标记，固定组件包括安装件、第一连接件、第二连接件、第三连接件、第一螺钉、第二螺钉和第三螺钉，安装件安装在工位上，安装件的上方设置有第一螺纹孔，第一连接件的下方与安装件的上方可移动地通过V形槽配合，第一螺钉与第一螺纹孔配合，第一连接件的上方设置有第二螺纹孔，第二连接件的下方与第一连接件的上方可移动地通过V形槽配合，第二螺钉与第二螺纹孔配合，第二连接件的侧面设置有第三螺纹孔，第三连接件的侧面与第二连接件的侧面可移动地通过V形槽配合，第三螺钉与第三螺纹孔配合，点墨组件可旋转地连接至第三连接件，该控制方法包括调节步骤和打点步骤，调节步骤包括：调节第一连接件在安装件的上方移动，并使用第一螺钉锁紧第一连接件；调节第二连接件在第一连接件的上方移动，并使用第二螺钉锁紧第二连接件；调节第三连接件在第二连接件的侧面上移动，并使用第三螺钉锁紧第三连接件；调节点墨组件的旋转角度。打点步骤包括：通过X轴移动控制机构控制工作台沿X轴移动；通过Y轴移动控制机构控制工作台沿Y轴移动；控制点墨组件对晶圆进行标记。

由以上方案可见，该打点装置的控制方法可实现自动化对晶圆进行标记打点，并且适用于对不同规格的晶圆进行标记打点，结构简单，提高生产效率。

附图说明

图1是本发明打点装置实施例的结构图。

图2是本发明打点装置实施例的点墨机构的第一视角结构图。

图3是本发明打点装置实施例的点墨机构的第二视角结构图。

图4是本发明打点装置实施例的系统框图。

图5是本发明打点装置实施例的控制方法的流程图。

图6是本发明控制方法实施例中的坐标转换步骤的流程图。

图7是本发明控制方法实施例中坐标文件在转换前的示意图。

图8是本发明控制方法实施例中坐标文件在转换后的示意图。

图9是本发明控制方法实施例中的头文件生成步骤的流程图。

图10是本发明控制方法实施例中的打点步骤的流程图。

以下结合附图及实施例对本发明作进一步说明。

具体实施方式

打点装置实施例：

参见图1，打点装置1包括X轴移动控制机构3、Y轴移动控制机构2和工作台6，工作台6用于承载晶圆，X轴移动控制机构3控制工作台6沿X轴移动，Y轴移动控制机构2控制工作台6沿Y轴移动。打点装置1还包括支撑架4和点墨机构5，支撑架4位于工作台6的上方，点墨机构5对晶圆进行标记，可对晶圆的不合格产品进行标记，也可以对晶圆的合格产品进行标记。支撑架4呈圆环形设置，沿着支撑架4的圆环布置有多个工位，点墨机构5安装在该工位上，以便打点装置1同时能对多个晶圆进行点墨标记，大大提高了生产效率。

打点装置1还包括固定座7，工作台6安装在固定座7上。X轴移动控制机构3包括第一丝杆31和移动座32，第一丝杆31可旋转地安装在移动座32上，固定座7的下方与第一丝杆31可移动地连接。固定座7的两侧下方设置有第一滑座71，移动座32的两侧上方设置有第一滑轨33，第一滑座71可移动地与第一滑轨33配合。通过控制第一丝杆31正反转，从而控制固定座7沿X轴方向移动，同时第一滑座71在第一滑轨33上移动，并且带动了工作台6沿X轴方向移动。

Y轴移动控制机构2包括第二丝杆21和底座22，第二丝杆21可旋转地安装在底座22上，移动座32的下方与第二丝杆21可移动地连接。移动座32的两侧下方设置有第二滑座34，底座22的两侧上方设置有第二滑轨23，第二滑座34可移动地与第二滑轨23配合。通过控制第二丝杆21正反转，从而控制移动座32沿Y轴方向移动，伴随着固定座7和工作台6也沿Y轴方向移动，同时第二滑座34在第二滑轨23上移动。

参见图2和图3，点墨机构5包括固定组件和点墨组件，点墨组件包括第四连接件55、引导座54、滑块531、弹簧532、线圈533、细丝534、墨水盒52和点墨针51，固定组件安装在支撑架4上。第四连接件55可旋转地连接至固定组件的侧面，引导座54可移动地与第四连接件55连接。线圈533位于引导座54上，滑块531位于线圈533的上方，弹簧532抵接在滑块531和线圈533之间。墨水盒52安装在引导座54的下方并与点墨针51联通，点墨针51位于引导座54的末端，点墨针51为中空针管，细丝534贯穿弹簧532、线圈533和墨水盒52设置，细丝534用于连接滑块531和点墨针51。通过旋转第四连接件55进行调节点墨针51与工作台6之间的距离，基于测试数据电信号的电流通过线圈533产生电磁力，与弹簧532的弹力作用于滑块531，实现固定于滑块531的细丝534移动，细丝534穿过墨水盒52并带动点墨针51移动，实现点墨针51蘸墨和对晶圆进行点墨标记。

固定组件包括安装件592、第一连接件591、第二连接件58、第三连接件56、第一螺钉593、第二螺钉59和第三螺钉57。安装件592安装在支撑架4的工位上，安装件的上方设置有第一螺纹孔（未标示），第一连接件591的下方与安装件592的上方可移动地通过V形槽配合，第一螺钉593与第一螺纹孔配合进行锁紧第一连接件591。第一连接件的上方设置有第二螺纹孔（未标示），第二连接件58的下方与第一连接件591的上方可移动地通过V形槽配合，第二螺钉59与第二螺纹孔配合进行锁紧第二连接件58。第二连接件的侧面设置有第三螺纹孔（未标示），第三连接件56的侧面与第二连接件58的侧面可移动地通过V形槽配合，第三螺钉57与第三螺纹孔配合进行锁紧第三连接件56。第四连接件55可旋转地连接至第三连接件56。通过第一连接件591、第二连接件58、第三连接件56的移动以及第四连接件55的旋转，进行调节点墨针51的位置，从而使打点装置1适用于不同规格的晶圆，结构简单，生产效率高，降低生产成本。

在对晶圆进行打点标记时，通过X轴移动控制机构3控制工作台6带动晶圆沿X轴移动，Y轴移动控制机构2控制工作台带动晶圆沿Y轴移动。同时，控制细丝534带动点墨针51朝向或背向工作台6方向移动，进行对晶圆点墨标记。该打点装置1在工作开始之前，可根据不同的晶圆规格，进行移动第一连接件591、第二连接件58、第三连接件56的位置以及旋转第四连接件55，调节点墨针51与工作台6之间的相对位置，以便配合不同规格要求的晶圆。支撑架4的圆环上设置多个工位，点墨机构5的安装件592安装在工位上，点墨机构5的点墨组件对晶圆进行标记，同时多工位对晶圆进行标记打点，大大提高了生产效率，结构简单。

参照图4，图4是打点装置的系统框图，打点装置还包括用于处理、运算、控制和显示的显示控制单元，具体地，打点装置包括处理模块81、输入模块82、显示模块83、头文件生成模块84和坐标转换模块85，处理模块81与X轴移动控制机构3连接并向其输出X控制信号，处理模块81与Y轴移动控制机构2连接并向其输出Y控制信号，处理模块81与点墨机构5连接并向其输出打点控制信号，输入模块82可采用键盘、鼠标和/或触摸显示屏，显示模块83可采用显示屏，器也是可以具备信息输入能力。头文件生成模块84和坐标转换模块85为存储在打点装置的存储器内的功能模块，分别用于实现坐标转换功能和头文件生成功能，X轴移动控制机构3和Y轴移动控制机构2均有如光栅等位移检测功能，故X轴移动控制机构3和Y轴移动控制机构2分别向处理模块81输出X位置信号和Y位置信号。X位置信号和Y位置信号可用于头文件的生成。处理模块81可根据坐标文件和头文件对移动控制机构和点墨机构进行控制，继而实现对晶圆上每个芯片依次打点/不打点。

打点装置的控制方法实施例：

参照图5，打点装置的控制方法包括坐标文件的转换步骤、调节步骤S3和打点步骤S4，在本实施例中，用晶圆打点的坐标文件的转换步骤即为权利要求中的坐标文件的转换方法。具体地，坐标文件的转换步骤包括坐标转换步骤S1和头文件生成步骤S2。

参照图6，执行坐标转换步骤S1时，首先执行步骤S11，输入坐标文件至处理模块中，获取坐标文件中的坐标信息，坐标信息包括打点标志、不打点标志、边缘标志和空白标志，参照图7，图7是一种坐标文件的示意图，打点标志位代表芯片测试不通过即FAIL，需要进行打磨点的标志，用“2-9”和“A至F”表示，不打点标志代表芯片测试通过即PASS，需要不需要进行打点，用“1”标志，边缘标志代表位于边缘的芯片，其不测试需要进行打点，用“X”标志，空白标志代表空白处即晶圆以外的区域，用“.”标志。

随后执行步骤S12，将打点标志和边缘标志采用第一数字标志替换，将不打点标志用第二数字标志替换，将空白标志采用第三数字标志替换，参照图8，在本实施例中，第一数字标志采用数字2-8标示，第二数字标志采用采用数字1标示，第三数字标志采用采用数字9标示。

然后执行步骤S13，在同一行内的相邻的数字标志之间添加分隔标志，以及在每行的末尾添加终止标志，在本实施例中，分隔标志采用逗号“，”，终止标志采用“.END.”。

当然，上述实数字标志、分隔标志和终止标志的选用方式均是一种优选方式，在实际应用中可以具有更多变化，如需要打点的标志则可以采用英文“Y”，不打点的采用“N”，分隔标志可采用分号“；”或横杆“-”，终止标志可采用“.E.”或“;E;”等。可根据实际内存大小或其他情况需要进行调节。

随后执行头文件生成步骤S2，首先执行步骤S21，根据晶圆的每个芯片的参数，获取每个芯片在X方向上的间距，和在Y方向上的间距。X方向和Y方向是指晶圆上芯片的横排和竖排。随后执行步骤S22，获取晶圆每个芯片的直径。

然后执行步骤S23，获取起始位置坐标，该起始位置坐标是第一个需要打点的芯片的位置，其一般是位于左上角或左下角。当然也可以是其他位置。随后执行步骤S24，获取X行进方向和Y行进方向，即确定第一个需要打点的芯片后，下一个是往左或往右移动，下一行是往上或往下移动。然后执行步骤S25，根据X步距、Y步距、所述晶圆的芯片的直径、所述起始位置坐标、所述X行进方向和所述Y行进方向生成所述头文件，在本实施例中头文件可以采用如下方式构成：

开始测试时间，年-月-日，XX:XX:XX；

结束测试时间，年-月-日，XX:XX:XX；

X步距：,XXXX；

Y步距：,XXXX；

芯片直径：,XXX；

第一点X坐标：,XXXX；

第一点Y坐标：,XXXX；

第一点X方向：,-1；

第一点Y方向：,1；

随后执行调节步骤S3，调节步骤包括：

调节第一连接件591在安装件的上方移动，并使用第一螺钉锁紧第一连接件；

调节第二连接件58在第一连接件的上方移动，并使用第二螺钉锁紧第二连接件；

调节第三连接件56在第二连接件的侧面上移动，并使用第三螺钉锁紧第三连接件；

调节点墨组件的旋转角度，即调节第四连接件55的角度。

最后执行步骤打点步骤S4，首先执行步骤S41，判断第二数字标志对应的打点区域是否为圆形，如第二数字标志对应的打点区域为圆形，则代表参数设置正常，可以正常进行打点，同时还可以通过判断同行内沿X方向是否呈镜像关系来判断是否参数设置正确。随后执行步骤S42，将晶圆放置在工作台上，对晶圆的芯片进行起始位置设置，同时是点墨针与该芯片相对地设置。随后执行步骤S43，通过X轴移动控制机构控制工作台沿X轴移动，通过Y轴移动控制机构控制工作台沿Y轴移动，最后执行步骤S44，根据经过坐标转换后的坐标文件和头文件，对第一数字标志和第三数字标志对应的芯片不打点，对第二数字标志对应的芯片打点

在对晶圆的不合格产品进行打点标记时，通过X轴移动控制机构3控制工作台6带动晶圆沿X轴移动，Y轴移动控制机构2控制工作台带动晶圆沿Y轴移动。同时，控制细丝534带动点墨针51朝向或背向工作台6方向移动，进行对晶圆点墨标记。该打点装置1在工作开始之前，可根据不同的晶圆规格，进行移动第一连接件591、第二连接件58、第三连接件56的位置以及旋转第四连接件55，调节点墨针51与工作台6之间的相对位置，以便配合不同规格要求的晶圆。支撑架4的圆环上设置多个工位，点墨机构5的安装件592安装在工位上，点墨机构5的点墨组件对晶圆进行标记，同时多工位对晶圆进行标记打点，大大提高了生产效率，结构简单。

打点装置1的控制方法可实现自动化对晶圆进行标记打点，并且适用于对不同规格的晶圆进行标记打点，结构简单可靠，大大提高了生产效率。

且利用了获取坐标文件的坐标信息，并对坐标信息进行识别，然后对不同的坐标信息进行转换，随后在数字标志之间添加分隔标志，并在行末尾加入终止标志，使得不同的晶圆测试设备的不同坐标文件，均能转换成统一的格式，以及根据X步距、Y步距、晶圆的芯片的直径、起始位置坐标、X行进方向和Y行进方向生成头文件，完成整个坐标文件的兼容性转化，然后利用相应的形状判断，判断是否成功，如成功则根据打点区域和打点区域进行打点，多种晶圆多种格式的坐标文件均能进行打点，不仅兼容性高，可以节省成本。

以上所述实施例，只是本发明的较佳实例，并非来限制本发明实施范围，故凡依本发明申请专利范围所述的构造、特征及原理所做的等效变化或修饰，均应包括于本发明专利申请范围内。