专利名称：晶片检查系统及方法
技术领域：
本发明涉及一种半导体工艺设备，特别是涉及一种晶片目视检查系统以及应用此晶片目视检查系统的晶片检查方法。
背景技术：
在集成电路蓬勃发展的今日，往往在一块晶片上会形成数以万计的电子元件，为了确保工艺的品质，业界多半会对于晶面进行检查，以及早发觉缺陷，尽早进行补救。随着半导体产业进入深次微米工艺，除了晶面的检查，晶背的检查也日益受到重视。
晶背的缺陷，如刮伤、微粒、缺角、裂痕，容易造成许多问题。例如，晶背上附着的微粒会使得晶片不容易受吸盘所吸附，或造成黄光工艺的图型失焦；晶背的刮伤、缺角、裂痕为工艺机器故障前兆，会导致价值不斐的晶片于工艺中发生产品品质连续性损伤或破片。因此，若无法实时找出问题机器，将使损失扩大或导致晶片整批报废，使得后续工艺徒劳无功，且造成产品成品率下降。
目前业界利用晶片翻转机来检查晶背，然而，晶片翻转机翻转晶片需要额外长时间作业，导致整个目视检查作业时间倍增。且翻转机用来吸附晶片的夹具，也会遮蔽晶背边缘的部分区域，使得这些被遮蔽的区域无法受到检查，但是这些区域又往往是晶背上容易产生缺陷的重要区域，因此反而会造成检查上的不便。
发明内容
有鉴于此，本发明的目的就是在提供一种晶片检查系统，其装置简单，能够与显微镜检查机器相配合使用，可以提高机器的利用率。
本发明的另一目的是提供一种晶片检查方法，不需额外追加翻面机检查晶背，而能够同时进行晶面与晶背的检查，可以大幅减少检查时间，轻易检查出晶片的缺陷，而实时找出问题机器，进而提高产品的成品率。
本发明提出一种晶片检查系统，至少是由晶片承载装置、光源与反射元件所组成的。晶片承载装置用来承载晶片，光源对应晶片承载装置而配置，用以照射晶片的背面，反射元件对应晶片承载装置而配置，用以映照晶片的背面。
依照本发明的实施例所述的晶片检查系统，上述光源例如是发光二极管(LED)，光源提供的光线可以是黄光。
依照本发明的实施例所述的晶片检查系统，上述晶片承载装置，例如是具有自转的功能，其转速例如是介于10～120rpm之间。
依照本发明的实施例所述的晶片检查系统，上述光源与反射元件可以是具有以晶片承载装置为轴心而旋转的功能。
依照本发明的实施例所述的晶片检查系统，上述晶片承载装置例如是包括一吸盘(chuck)，适于吸附晶片。上述吸盘例如是能够带动晶片相对于水平面而倾斜。其中，晶片相对于水平面的倾斜角度例如是在±30度的范围内。
依照本发明的实施例所述的晶片检查系统，上述反射元件包括镜子。上述晶片承载装置还可以包括一升降机构，用以升降晶片。
本发明提出一种晶片检查方法，首先提供一晶片检查系统，晶片检查系统包括用于承载晶片的晶片承载装置、用于照射晶片的光源与用于映照晶片的反射元件。接着，将晶片置于晶片承载装置上，并以光源照射晶片的背面。然后检查反射元件映照出的晶片的背面。
依照本发明的实施例所述的晶片检查方法，上述光源例如是发光二极管。光源提供的光线可以是黄光。
依照本发明的实施例所述的晶片检查方法，其中于检查晶片背面的步骤，反射元件是对于晶片进行相对移动的。
依照本发明的实施例所述的晶片检查方法，上述晶片承载装置例如是具有自转的功能，晶片承载装置的转速可以是介于10～120rpm之间。
依照本发明的实施例所述的晶片检查方法，上述晶片承载装置例如是具有一吸盘，用以吸附晶片。吸盘可以带动晶片相对于水平面而倾斜，晶片相对于水平面的倾斜角度例如是在±30度的范围内。
本发明因采用由晶片承载装置、光源与反射元件组成的晶片检查系统，其装置简单，可以与显微镜检查机器相结合，不但提高机器的利用率，且能够轻易地检查出晶背的状况，还可以同时检视晶片的表面。此种晶片检查方法可以大幅缩短整个检查时间，轻易辨识出晶背的状况，进而实时找出造成晶背缺陷的问题机器，不但能有效实施在线实时品质管理，更可以减少工艺负担，提高生产量与产品成品率。
为让本发明的上述和其它目的、特征和优点能更明显易懂，以下配合附图以及优选实施例，以更详细地说明本发明。
图1A为绘示本发明一实施例的一种晶片检查系统的上视图。
图1B为绘示本发明一实施例的一种晶片检查系统于检查晶片时的侧视图。
图2为绘示本发明一实施例的一种晶片检查方法的步骤流程图。
简单符号说明100平台110光源120晶片承载装置123吸盘125升降机构130反射元件140晶片150倾角210、220、230、240步骤具体实施方式
图1A为本发明一实施例的一种晶片检查系统的上视图。图1B为本发明一实施例的一种晶片检查系统于检查晶片时的侧视图。
请参照图1A与图1B，本发明提出一种晶片检查系统，其例如是由光源110、晶片承载装置120与反射元件130所组成的。晶片承载装置120用来承载晶片140。光源110对应晶片承载装置120而配置，其例如是设置于晶片承载装置120旁边，用来照射晶片140的背面。反射元件130对应晶片承载装置120而配置，例如是设置于晶片承载装置120下方，用以映照晶片140的背面。
其中，光源110例如是发光二极管、有机发光二极管、冷阴极荧光灯管(Cold Cathode Fluorescent Lamp，CCFL)、阴极射线管(Cathode Ray Tube，CRT)、卤素灯与各式弧灯(Arc Lamp)，如高压汞灯、金属卤化物灯、氙(Xenon)灯等，提供的光线包括黄光、白光等各种能够提高亮度的可见光。其中，黄光工艺以发光二极管黄色光光源为优选的选择，即使意外照射晶片140正面，亦可防止二度曝光。
晶片承载装置120、反射元件130例如是设置于一个目检平台100上。反射元件130例如是一反射镜，其材料可以是表面镀有金属或金属氧化物的玻璃或塑料反射镜面材料。反射元件130也可以是一层金属膜，例如是铝膜、铜膜或银膜等。
晶片承载装置120具有自转的功能，可以使其上的晶片140随着自转，进而达到检查整个晶片140的功效。晶片承载装置120的转速例如是介于10～120rpm之间。在一实施例中，反射元件130例如是具有以晶片承载装置120为轴心而旋转的功能，同样能够达到检查整个晶片140背面的功能。当然，在一实施例中，反射元件130的大小若已足以映照整个晶片140的背面，此时，晶片140或反射元件130无须旋转，便能够检查整个晶背。
晶片承载装置120还可以包括一吸盘123，吸盘123例如是藉由抽真空而使晶片140附着于上。此吸盘123可以带动晶片140相对于水平面而倾斜。晶片140可以是以X轴为轴心转动，也可以是以Y轴为轴心转动。请参照图1B，其绘示了晶片140以Y轴为轴心转动的情形，倾角150(倾角150是指晶片140与水平面的夹角)例如是介于-30度～+30度之间。利用此倾斜的功能，可以更容易地检视晶片140背面的情况。此外，晶片承载装置120还可以是包括一升降机构125，设置于吸附器123与平台100之间，用来升降晶片140，调整晶片140与平台100之间的垂直高度。
上述晶片检查系统，其设置十分容易，可以应用在多种机器之上，进而提高机器的利用率。此外，无须使用晶片翻转机即可轻易地辨识出晶背缺陷，不但可以减免设备维修之烦，缩短晶片检查的作业时间，也可以避免晶片翻转机遮蔽晶片边缘，无法正确辨识出晶背缺陷的问题。
以下说明利用上述晶片检查系统来检查晶片的方法。图2为绘示本发明一实施例的一种晶片检查方法的步骤流程图。
请参照图2，首先提供一晶片检查系统，此晶片检查系统至少是包括了用于映照晶片的反射元件、用于照射晶片的光源与用于承载晶片的晶片承载装置(步骤210)。其中晶片检查系统如图1A与图1B所绘示，关于晶片检查系统的相关说明已描述于上述内容中，于此不再赘述。
接着，将晶片置于晶片承载装置上(步骤220)。以图1A与图1B的晶片承载装置为例，其例如是包括一吸盘，用来吸附晶片，使晶片得以牢固地安置于晶片承载装置上。吸盘具有带动晶片相对于水平面倾斜的功能，倾斜的角度例如是在±30度的范围内。此外，晶片承载装置还可以包括一升降机构，设置于吸附器与平台之间，用以升降晶片，调整晶片与平台之间的垂直高度。
之后，以光源照射晶片的背面(步骤230)。光源例如是发光二极管，提供的光线例如是黄色光源。由于目前的光刻工艺中多半是使用黄光工艺，因此，使用黄色光源照射晶片背面，即使意外照射晶面，亦可避免2度曝光问题，而不会影响工艺品质。
继而，检查反射元件所映照的晶片的背面(步骤240)。反射元件可以是镜子或是金属膜层。在一实施例中，反射元件可能无法映照出整个晶片的背面，因此，可以使晶片与下方的反射元件进行相对移动，进而检查整个晶片的背面。例如，使晶片随着晶片承载装置，以转速约为10～120rpm的速度自转。或者，也可以是将反射元件绕着晶片承载机构而旋转，以检查整个晶背。当然，在检视晶片背面的同时，也可以检视晶片的表面。也就是说，我们可以同时检查晶面与晶背，并且轻易地辨识晶背刮伤。此外，需注意的是，为了避免光源照射晶背的反光会扰乱检查人员，光源的优选设置应与目检者位于晶片承载装置的同一侧，使目检者更容易对晶背进行检查。
本发明的晶片检查方法，利用上述的晶片检查系统，可以同时对晶片的表面与背面进行检查，而且，由于无须透过晶片翻转机，可以大幅缩短晶片检查的作业时间，而快速地检视晶背。如此一来，便能够有效而实时地发现问题机器，落实在线实时品质管理，而不会待工艺后段才发现晶背缺陷，进一步达到减少工艺负担，提高生产量与产品成品率的目标。
综上所述，由于本发明提出的晶片检查系统，以光源照射晶背，并以反射元件映照晶片的背面，加上晶片承载装置所提供的自转、倾角变换的功能。因此，无须使用晶片翻转机，即可迅速检查晶背刮伤、晶边异物、晶边缺角裂痕等缺陷，而得以缩短晶片检查所需花费的作业时间，快速地发现晶背的缺陷。如此一来，便能有效而实时地找出问题机器，实施在线实时品质管理，进而减少工艺负担，且提高生产量与产品成品率。
虽然本发明以优选实施例揭露如上，然而其并非用以限定本发明，本领域的技术人员在不脱离本发明的精神和范围内，可作些许的更动与润饰，因此本发明的保护范围应当以后附的权利要求所界定者为准。
权利要求
1.一种晶片检查系统，包括一晶片承载装置，用以承载一晶片；一光源，对应该晶片承载装置而配置，用以照射该晶片的背面；以及一反射元件，对应该晶片承载装置而配置，用以映照该晶片的背面。
2.如权利要求1所述的晶片检查系统，其中该光源包括一发光二极管。
3.如权利要求1所述的晶片检查系统，其中该光源提供的光线包括黄色光源。
4.如权利要求1所述的晶片检查系统，其中该晶片承载装置具有自转的功能。
5.如权利要求4所述的晶片检查系统，其中该晶片承载装置的转速介于10～120rpm之间。
6.如权利要求1所述的晶片检查系统，其中该光源与该反射元件具有以该晶片承载装置为轴心而旋转的功能。
7.如权利要求1所述的晶片检查系统，其中该晶片承载装置包括一吸盘，适于吸附该晶片。
8.如权利要求7所述的晶片检查系统，其中该吸附器可以带动该晶片相对于水平面而倾斜。
9.如权利要求8所述的晶片检查系统，其中该晶片相对于水平面的倾斜角度在±30度的范围内。
10.如权利要求1所述的晶片检查系统，其中该反射元件包括一镜子。
11.如权利要求1所述的晶片检查系统，其中该晶片承载装置还包括一升降机构，用以升降该晶片。
12.一种晶片检查方法，包括提供一晶片检查系统，该晶片检查系统包括用于承载晶片的一晶片承载装置、用于照射晶片的一光源与用于映照晶片的一反射元件；将一晶片置于该晶片承载装置上；以该光源照射该晶片的背面；以及检查该反射元件映照出的该晶片的背面。
13.如权利要求12所述的晶片检查方法，其中该光源包括一发光二极管。
14.如权利要求12所述的晶片检查方法，其中该光源提供的光线包括黄色光源。
15.如权利要求12所述的晶片检查方法，其中于检查该晶片背面的步骤中，该反射元件是对于该晶片进行相对移动的。
16.如权利要求12所述的晶片检查方法，其中该晶片承载装置具有自转的功能。
17.如权利要求16所述的晶片检查方法，其中该晶片承载装置的转速介于10～120rpm之间。
18.如权利要求12所述的晶片检查方法，其中该晶片承载装置具有一吸盘，用以吸附该晶片。
19.如权利要求18所述的晶片检查方法，其中该吸附器可以带动该晶片相对于水平面而倾斜。
20.如权利要求19所述的晶片检查方法，其中该晶片相对于水平面的倾斜角度在±30度的范围内。
全文摘要
一种晶片目视检查方法，首先提供一晶片目视检查系统，至少是由晶片承载装置、光源与反射元件所组成的。晶片承载装置用来承载晶片。光源对应晶片承载装置而配置，用以照射晶片的背面。反射元件对应晶片承载装置而配置，用以映照晶片的背面。接着，将晶片置于晶片承载装置上，并以光源照射晶片的背面。之后，检查晶面与反射元件所映照出的晶片背面。
文档编号H01L21/67GK1941312SQ20051010702
公开日2007年4月4日 申请日期2005年9月27日 优先权日2005年9月27日
发明者刘国忠, 陈镡笙, 戴景松, 邱任川 申请人:力晶半导体股份有限公司