一种扩膜后测试预处理装置及方法与流程

本发明涉及一种晶粒检测设备，特别涉及一种扩膜后测试预处理装置及方法。

背景技术：

1、晶圆是指制作硅半导体电路所用的硅晶片，近年来，随着光电产业的迅猛发展，高集成和高性能的半导体晶圆需求也越来越大，为了大幅度节约成本和提高制造效率，在大批量生产中往往在晶圆上沉积集成电路芯片或电路元件结构，然后再分割成各个晶粒，最后再进行封装和焊接。

2、在晶圆制造完成之后，需要对晶圆进行测试，以便鉴别出不合格的晶圆晶粒，再将损坏或者质量不合格的晶粒剔除出去。在切割和扩膜过程中，由于蓝膜粘粘吸附作用，正常情况晶粒不会散落。但在储存和转运过程中，会有少数晶粒出现脱落或分散、立晶(晶粒站立或倾斜)、叠晶(晶粒叠加)等异常情况。立晶、叠晶会导致与其对应的探针的扎针距离过小，从而导致该探针的针尖损坏，针卡成本较高，一旦损坏，将造成较大的成本损失和产能影响。而对于脱落晶粒的位置，如果探针照样进行检测则会增加无效的测试时间。传统常常采用人工目检的方法，肉眼对各个晶粒进行检查并用镊子或手工吸管拾取不合格的晶粒，但是人工操作常常会有遗漏，并且用镊子或吸管操作容易对晶粒造成损坏。

技术实现思路

1、本发明旨在至少解决现有技术中存在的技术问题之一。为此，本发明的第一个目的在于提出一种扩膜后测试预处理方法，能够及时对扩膜后晶圆晶粒进行表面检查，识别立晶、叠晶、晶粒脱落等异常情况，并对立晶、叠晶、散落的晶粒等进行回收处理，从而减少因立晶、叠晶、散落的晶圆对探针的损伤。

2、本发明的第二个目的在于提出一种扩膜后测试预处理方法。

3、为达到上述目的，本发明第一方面实施例提出了一种扩膜后测试预处理装置，包括机架、载片台、运动组件、扫描组件、回收组件和控制组件。所述载片台用于放置晶圆。所述运动组件设置在所述机架上，所述运动组件用于承载载片台、且用于驱动所述载片台旋转以及在x轴方向、y轴方向上移动。所述扫描组件设置在所述机架上，所述扫描组件用于扫描并测量晶圆的三维轮廓数据、晶粒的位置、晶粒的间距。所述回收组件设置在所述机架上，所述回收组件用于回收晶圆上的异常晶粒。所述控制组件设置在所述机架上，所述控制组件与所述运动组件、所述扫描组件、所述回收组件电性连接，所述控制组件用于驱动所述运动组件运动、接收所述扫描组件的图片数据、驱动所述回收组件回收晶粒。

4、根据本发明实施例的一种扩膜后测试预处理装置，至少具有如下有益效果：

5、应用本发明的实施例，在工作时，先将晶圆放置在载片台上，运动组件对晶圆的位置进行调整，在运动过程中扫描组件对晶圆上的晶粒进行扫描，发现异常晶粒位置时，运动组件移动载片台、将对应位置的晶粒移动到回收组件的对应位置，回收组件将异常晶粒取走，然后扫描组件对该区域再次扫描以确保无异常晶粒；完成整个晶圆的处理后，将晶圆的图片信息传给测试工序。本发明利用自动化设备及时对扩膜后晶圆晶粒进行表面检查，识别立晶、叠晶、晶粒脱落等异常情况，并对立晶、叠晶、散落的晶粒等进行回收处理的，从而减少因立晶、叠晶、散落的晶圆对探针的损伤，控制生产成本，相比人工目检，能够提高检测的有效性，减少漏检。

6、另外，根据本发明上述实施例的扩膜后测试预处理装置，还可以具有如下的附加技术特征：

7、根据本发明的一些实施例，所述运动组件包括x轴运动部、y轴运动部和旋转平台。所述x轴运动部设置在所述机架上。所述y轴运动部沿x轴方向滑动设置在所述x轴运动部上。所述旋转平台沿y轴方向滑动设置在所述y轴运动部上。

8、根据本发明的一些实施例，所述扫描组件包括支撑框架、三维相机、第一相机和第二相机。所述支撑框架架设在所述组件的上方，所述支撑框架对应所述载片台的位置设有观测口。所述三维相机设置在所述支撑框架上，用于扫描并测量晶圆的三维轮廓数据。所述第一相机设置在所述支撑框架上，用于测量晶粒的位置、间距。所述第二相机设置在所述支撑框架上，用于对晶圆表面进行拍照，进行细微观察。

9、根据本发明的一些实施例，所述回收组件包括回收盒和回收吸嘴。所述回收盒设置在所述机架上，所述回收盒的一侧连通有回收管、另一侧连通有真空气管。所述回收吸嘴设置在所述回收管的末端。

10、根据本发明的一些实施例，所述回收吸嘴通过装拆结构安装在所述回收盒的一侧以保持吸取方向与所述载片台垂直，所述装拆结构相对于所述回收盒的安装位置能够调节。

11、根据本发明的一些实施例，所述装拆结构的一端可拆地连接于所述回收盒，所述装拆结构的另一端设置有一对能够开合的夹块，两个所述夹块用于夹持所述回收吸嘴。

12、根据本发明的一些实施例，所述回收组件还包括安装座，所述安装座设置在所述机架上，所述安装座上设有定位台阶，所述回收盒的底部与所述安装座的顶部抵接，所述回收盒的一侧与所述定位台阶抵接，所述回收盒与所述安装座的侧壁共面并通过固定板连接。

13、根据本发明的一些实施例，所述安装座上设有滑栓槽，所述滑栓槽沿z轴方向延伸，第一滑槽内滑动设置有滑栓，所述滑栓与所述装拆结构连接。

14、根据本发明的一些实施例，所述回收盒的顶部设有第一开口，所述回收盒设有能够封闭所述第一开口的顶盖，所述顶盖和所述回收盒之间设有第一密封垫片。

15、根据本发明的一些实施例，所述回收盒的底部设有集料斗，所述集料斗的底部设有第二开口，所述回收盒设有能够封闭所述第二开口的底盖，所述底盖和所述回收盒之间设有第二密封垫片。

16、根据本发明的一些实施例，所述真空气管的安装位置高于所述回收管的安装位置。

17、根据本发明的一些实施例，所述真空气管上设有调节阀。

18、根据本发明的一些实施例，所述回收盒的截面大于所述回收吸嘴和所述回收管的截面。

19、为达到上述目的，本发明第二方面实施例提出了一种扩膜后测试预处理方法，应用上述实施例中所述的扩膜后测试预处理装置，将晶圆放置在所述载片台上，所述载片台通过所述运动组件对晶圆的位置进行调整，所述扫描组件确认扫描的起始位置；所述扫描组件从起始位置按照区域依次进行扫描，发现异常晶粒位置时，所述运动组件移动所述载片台、将对应位置的晶粒移动到所述回收组件的对应位置，所述回收组件将异常晶粒取走，所述扫描组件对该区域再次扫描；完成整个晶圆的处理后，将晶圆的图片信息传给测试工序。

20、本发明的附加方面和优点将在下面的描述中部分给出，部分将从下面的描述中变得明显，或通过本发明的实践了解到。

技术特征：

1.一种扩膜后测试预处理装置，其特征在于，包括：

2.根据权利要求1所述的扩膜后测试预处理装置，其特征在于，所述运动组件(300)包括：

3.根据权利要求1所述的扩膜后测试预处理装置，其特征在于，所述扫描组件(400)包括：

4.根据权利要求1所述的扩膜后测试预处理装置，其特征在于，所述回收组件(500)包括：

5.根据权利要求4所述的扩膜后测试预处理装置，其特征在于：所述回收吸嘴通过装拆结构(513)安装在所述回收盒(510)的一侧以保持吸取方向与所述载片台垂直，所述装拆结构(513)相对于所述回收盒(510)的安装位置能够调节。

6.根据权利要求5所述的扩膜后测试预处理装置，其特征在于：所述回收组件(500)还包括安装座(515)，所述安装座(515)设置在所述机架(100)上，所述安装座(515)上设有定位台阶，所述回收盒(510)的底部与所述安装座(515)的顶部抵接，所述回收盒(510)的一侧与所述定位台阶抵接，所述回收盒(510)与所述安装座(515)的侧壁共面并通过固定板(516)连接。

7.根据权利要求6所述的扩膜后测试预处理装置，其特征在于：所述安装座(515)上设有滑栓槽(517)，所述滑栓槽(517)沿z轴方向延伸，第一滑槽内滑动设置有滑栓，所述滑栓与所述装拆结构(513)连接。

8.根据权利要求4所述的扩膜后测试预处理装置，其特征在于：所述回收盒(510)的顶部设有第一开口，所述回收盒(510)设有能够封闭所述第一开口的顶盖，所述顶盖和所述回收盒(510)之间设有第一密封垫片。

9.根据权利要求4所述的扩膜后测试预处理装置，其特征在于：所述回收盒(510)的底部设有集料斗，所述集料斗的底部设有第二开口，所述回收盒(510)设有能够封闭所述第二开口的底盖，所述底盖和所述回收盒(510)之间设有第二密封垫片。

10.一种扩膜后测试预处理方法，其特征在于，应用权利要求1至9中任一项所述的扩膜后测试预处理装置，其特征在于：将晶圆(200)放置在所述载片台上，所述载片台通过所述运动组件(300)对晶圆(200)的位置进行调整，所述扫描组件(400)确认扫描的起始位置；所述扫描组件(400)从起始位置按照区域依次进行扫描，发现异常晶粒位置时，所述运动组件(300)移动所述载片台、将对应位置的晶粒移动到所述回收组件(500)的对应位置，所述回收组件(500)将异常晶粒取走，所述扫描组件(400)对该区域再次扫描；完成整个晶圆(200)的处理后，将晶圆(200)的图片信息传给测试工序。

技术总结
本发明公开了一种扩膜后测试预处理装置及方法，扩膜后测试预处理装置包括机架、载片台、运动组件、扫描组件、回收组件和控制组件。载片台用于放置晶圆。运动组件用于承载载片台、且用于驱动载片台旋转以及在X轴方向、Y轴方向移动。扫描组件设置在机架上，扫描组件用于扫描并测量晶圆的三维轮廓数据、晶粒的位置、晶粒的间距。回收组件设置在机架上，回收组件用于回收晶圆上的异常晶粒。控制组件设置在机架上，控制组件与运动组件、扫描组件、回收组件电性连接，控制组件用于驱动运动组件运动、接收扫描组件的图片数据、驱动回收组件回收晶粒，本发明对扩膜后晶圆晶粒进行表面检查，识别晶粒异常情况，并对异常晶粒等进行回收，避免损伤探针。

技术研发人员：杨应俊,吴贵阳,刘子敏,徐希潇
受保护的技术使用者：矽电半导体设备（深圳）股份有限公司
技术研发日：
技术公布日：2024/3/4