[發明專利]芯片崩邊缺陷檢測方法

有效

• 申請號: 201711488665.1
• 申請日: 2017-12-29
• 公開（公告）號: CN109991232B
• 公開（公告）日: 2022-02-15
• 發明（設計）人: 張凱;張鵬黎;馬溯
• 申請（專利權）人: 上海微電子裝備（集團）股份有限公司
• 主分類號: G01N21/88
• 分類號: G01N21/88
• 代理公司: 上海思微知識產權代理事務所(普通合伙) 31237
• 代理人: 屈蘅;李時云

本發明提供一種芯片崩邊缺陷檢測方法，通過定義處方，標定了芯片參考圖像中密封環相對于所述參考芯片標識的位置，對芯片表面進行掃描檢測，利用圖像處理算法，實現對芯片崩邊缺陷的有效判定，解決了現有的自動光學檢測設備在芯片邊緣完整性檢測中無法準確判定芯片是否失效，產生大量的誤判缺陷的問題。進一步的，在檢測芯片崩邊缺陷的同時也對芯片密封環內區域的表面缺陷進行識別判定，而不需要針對芯片表面缺陷再新建處方程序進行再一次的掃描，實現對芯片密封環內表面缺陷的同步檢測。

技術領域

本發明涉及半導體制造領域，尤其是涉及一種芯片崩邊缺陷檢測方法。

背景技術

藍膜片是指將減薄后的晶圓固定在帶鐵環(Frame)的藍色薄膜上，后續通過切割設備(主流技術為機械式金剛石切割)將晶圓上的芯片裸片切割成一個個獨立的芯片單元。因為硅材料的脆性，機械切割方式會對晶圓的正面和背面產生機械應力，從而導致芯片的邊緣產生正面崩角(FSC-Front Side Chipping)及背面崩角(BSC–Back Side Chipping)正面崩角和背面崩角會降低芯片的機械強度，初始的芯片邊緣裂隙在后續的封裝工藝中或在產品的使用中會進一步擴散，從而可能引起芯片斷裂。

傳統工藝中，切割后的芯片裸片通過人工目檢的方式進行抽檢，產率較低，檢測覆蓋率不高。目前Fab廠逐步將該工序過渡到自動光學檢測設備進行自動化檢測。國內封測商JCAP在利用RudolphNSX設備進行切割芯片裸片檢測時，發現不能有效區別崩邊是否進入密封環，導致誤判較大。通過對JCAP寄出的樣品進行分析，發現芯片裸片邊緣檢測面臨如下難點：

1、切割芯片裸片邊緣崩邊后形狀差異較大，邊緣易出現斷點，需要進行重構，算法實現復雜；

2、采用邊緣提取算法，可以獲取邊緣缺口尺寸或面積，但不能識別是否損傷密封環，從而導致過檢；

3、芯片裸片的密封環對比度較低，只有在高倍顯微鏡下才能看清，機器視覺算法難以準確識別。

由于上述問題的存在，導致現有的自動光學檢測設備在芯片裸片邊緣完整性檢測中無法準確判定芯片裸片是否失效，產生大量的誤判缺陷。

發明內容

本發明的目的在于提供一種芯片崩邊缺陷檢測方法,以解決現有的AOI設備在芯片裸片邊緣完整性檢測中無法準確判定芯片裸片是否失效，產生大量的誤判缺陷的問題。

為了達到上述目的，本發明提供了一種芯片崩邊缺陷檢測方法,包括以下步驟：

生成一芯片參考圖像，所述芯片參考圖像包括密封環和密封環內區域；

獲取待測芯片的視場圖像；

在所述視場內包含所述待測芯片的區域中，選擇一個芯片區域進行特征抓取，生成芯片標識；根據所述芯片標識，在所述視場內設定待測芯片區域；

從所述視場圖像中分割出所述待測芯片區域；

在所述待測芯片區域中，提取出切割道的邊緣輪廓；

計算所述芯片參考圖像的密封環與所述待測芯片區域的邊緣輪廓的間距，若間距小于設定值，則判定存在崩邊缺陷；

可選的，在分割出所述待測芯片區域之后，還包括：將所述待測芯片區域與所述芯片參考圖像進行對比以進行表面缺陷檢測。

可選的，選擇一個芯片區域包括框選芯片的密封環內區域，對所述芯片的密封環內區域進行特征抓取，生成所述芯片標識，通過框選設定所述待測芯片區域。

可選的，所述生成一芯片參考圖像包括，通過對若干個良好芯片進行特征抓取，生成參考芯片標識，根據所述參考芯片標識生成所述芯片參考圖像。

可選的，所述生成一芯片參考圖像還包括，通過高倍物鏡進行特征抓取以標定所述密封環的位置。