[發明專利]一種自動檢測集成電路器件翹曲度的方法及裝置

有效

• 申請號: 201710130120.7
• 申請日: 2017-03-07
• 公開（公告）號: CN106910694B
• 公開（公告）日: 2019-09-10
• 發明（設計）人: 吳偉;邱穎霞;閔志先;林文海;劉建軍
• 申請（專利權）人: 中國電子科技集團公司第三十八研究所
• 主分類號: H01L21/66
• 分類號: H01L21/66
• 代理公司: 合肥金安專利事務所(普通合伙企業) 34114
• 代理人: 吳娜

技術領域

本發明涉及集成電路器件翹曲度檢驗技術領域，尤其是一種自動檢測集成電路器件翹曲度的方法及裝置。

背景技術

在現代電子制造業中，電子元器件的制造過程和集成電路的封裝過程，不可避免的要使用到化學加工、機械加工、熱加工等加工成型、表面處理等工藝制造手段；在封裝過程中，大到各種類型的基板，小到裸芯片的不同種類器件之間需要使用膠結或焊接等不同的工藝封裝方式。因此在電子元器件的制造過程和集成電路的封裝過程，將大量的機械應力、溫度應力和材料配備應力等引入電子元器件中，造成元器件的變形失效，進而嚴重影響了集成電路的功能實現。

隨著電子行業的飛速發展，大規模集成電路中的器件的微小型化是發展的必然趨勢，集成電路產品的微型化和大規模化就意味著元器件密度更高。對高密度器件的進行局部手工測量器件變形是無法滿足制造需求又是明顯無法實施的。在這樣的現狀面前，如何及時、高效得發現集成電路產品中封裝前后元器件由應力變形等失效情況是實現高可靠、高一致、高效率制造集成電路產品的重要保障。通常的檢測設備是無法快速直接對即將封裝和封裝完成的元器件中的殘余應力進行檢測表征。但是，應力的釋放途徑是材料的變形，可以通過測量元器件的變形翹曲度可以判斷該元器件是否存在變形，從而判定是否為失效件。因此，在高端集成電路制造領域急需能無損檢測和表征電子元器件翹曲度的自動檢測翹曲度的方法，高效快速的實現對集成電路自動化生產用物料和集成電路產品的失效變形的檢測及判定，從而提高產品的成品率和可靠性。目前的自動檢測方法中，沒有針對電氣元器件翹曲度的自動化方法，只有在產品出現問題時才進行質量問題追溯，查找原因，此時產品已經完成，只能報廢，浪費了大量的人力和物力。

發明內容

本發明的首要目的在于提供一種能無損檢測和表征電子元器件翹曲度的自動檢測翹曲度，高效快速的實現對集成電路自動化生產用物料和集成電路產品的失效變形的檢測及判定，從而提高產品的成品率和可靠性的自動檢測集成電路器件翹曲度的方法。

為實現上述目的，本發明采用了以下技術方案：一種自動檢測集成電路器件翹曲度的方法，該方法包括下列順序的步驟：

（1）獲取器件的表面特征圖像Fig0，在器件的表面特征圖像Fig0上截取待測區域F0作為翹曲度對比所用的標準區域圖Fig_F0；

（2）提取待測器件的表面特征圖像Fig1、Fig2、……FigN，逐個識別待測區域F1 、F2 、……Fn；

（3）對識別到的待測區域進行翹曲量掃描并計算翹曲度數值γ；

（4）將計算得到的翹曲度數值γ與設定的翹曲度標準值L進行比對，并計算容差；若待測器件計算得到的容差在設定的容差差值S的范圍內，則判定該待測器件或集成電路產品為合格，否則，為不合格。

在步驟（1）中，將多個集成電路器件或集成電路成品置于夾持工裝上，傳送導軌將夾持工裝傳送到載物臺上；令白光光源產生光線，通過干涉顯微鏡照射到夾持工裝上其中一只元器件表面，通過顯示輸出系統調節待測區域灰度，運用圖像處理系統采集接收到的元器件反射的光信號，生成器件的表面特征圖像Fig0，并由信號處理系統存儲起來；設置白光光源、干涉顯微鏡和圖像處理系統，在表面特征圖像Fig0上搜索待測區域，并在表面特征圖像Fig0上截取待測區域F0作為翹曲度對比所用的標準區域圖Fig_F0，存入信號處理系統。

在步驟（2）中，啟動載物臺上的傳送導軌，將待測的夾持工裝逐個放置在干涉顯微鏡的下方；由圖像處理系統將圖像信號轉換生成對應的器件的表面特征圖像FigN，N取1至n，并傳遞并儲存至信號處理系統，其中，第一個待測器件所對應的表面特征圖像記為Fig1，第二個待測器件所對應的表面特征圖像記為Fig2，以此類推，第n個待測的器件對應的表面特征圖像記為FigN；信號處理系統提取圖像處理系統傳遞來的器件的表面特征圖像FigN，將白光光源和干涉顯微鏡移到器件上需要測量的位置并識別待測區域F1 、F2 、……、Fn。