[發明專利]半導體晶片在線檢驗的系統及方法

有效

• 申請號: 201811000393.0
• 申請日: 2018-08-30
• 公開（公告）號: CN109427609B
• 公開（公告）日: 2022-03-01
• 發明（設計）人: 廖建科;劉旭水;白峻榮;莊勝翔;郭守文;薛雅薰
• 申請（專利權）人: 臺灣積體電路制造股份有限公司
• 主分類號: H01L21/66
• 分類號: H01L21/66
• 代理公司: 北京派特恩知識產權代理有限公司 11270
• 代理人: 康艷青;姚開麗

1.一種半導體裝置在線檢驗的方法，其特征在于，所述方法包括：

提供一系統，包括多個處理站、位于相應的所述處理站之間的多個檢驗站以及與相應的所述檢驗站耦合的多個儲料器，其中所述多個檢驗站中的一個直接耦合到所述多個處理站中的第一處理站與第二處理站，所述第一處理站執行第一半導體制造工藝，所述第二處理站執行第二半導體制造工藝；

將半導體晶片從所述第一處理站運送到所述多個檢驗站中的所述一個；

使用光源照射所述半導體晶片的晶片表面；

使用反射鏡反射直接從所述晶片表面反射的光以及將相機與所述半導體晶片之間的光學路徑改向，所述反射鏡具有表面波紋度及表面曲率，其中所述表面波紋度等于或小于20μm/20mm且所述表面曲率等于或小于0.1mm/100mm；

在所述多個檢驗站中的所述一個中使用所述相機掃描所述晶片表面；

產生所述晶片表面的至少一個圖像；

分析所述至少一個圖像，以基于一組預定準則來檢測所述晶片表面上的缺陷；

如果確定所述半導體晶片有缺陷，則將所述半導體晶片從所述多個檢驗站的所述一個運送到所述多個儲料器中的一個；且

如果確定所述半導體晶片無缺陷，則將所述半導體晶片運送到所述第二處理站以根據半導體裝置制造工藝進行所述第二半導體制造工藝。

2.根據權利要求1所述的方法，其特征在于，所述運送包括使用轉移機械臂在所述第一處理站與所述多個檢驗站中的所述一個之間運送所述半導體晶片。

3.根據權利要求2所述的方法，其特征在于，所述轉移機械臂耦合到用于支持所述半導體晶片的架。

4.根據權利要求1所述的方法，其特征在于，所述相機包括線掃描相機，以每次掃描一個像素行的方式掃描所述晶片表面。

5.根據權利要求1所述的方法，其特征在于，所述光源包括線光源，所述線光源每一次僅照射所述晶片表面的線部分。

6.根據權利要求1所述的方法，其特征在于，所述產生至少一個圖像包括：

將像素數據從所述相機提供到與所述相機耦合的本機處理器；

對所述像素數據進行預處理以產生所述晶片表面的所述圖像；以及

在耦合到所述本機處理器的顯示器上顯示所述晶片表面的所述圖像。

7.根據權利要求6所述的方法，其特征在于，還包括：

將代表所述晶片表面的所述圖像的數據傳送到遠程計算機，其中所述分析所述晶片表面的所述至少一個圖像是由所述遠程計算機實施的；以及

在本機處理器處從所述遠程計算機接收所述分析的結果，其中所述將所述半導體晶片運送到所述第二處理站或所述儲料器是基于所述結果進行的。

8.一種半導體晶片在線檢驗的系統，其特征在于，所述系統包括：

多個處理站，其中所述多個處理站中的第一處理站執行第一半導體制造工藝，且所述多個處理站中的第二處理站執行第二半導體制造工藝；

檢驗站，直接耦合到所述第一處理站與所述第二處理站，以在所述第一處理站與所述第二處理站之間運送半導體晶片，其中所述檢驗站包括：

輸送機，被配置成將所述半導體晶片從所述第一處理站運送到所述檢驗站；

相機，被配置成掃描所述半導體晶片的晶片表面并產生所述晶片表面的至少一個圖像；

反射鏡，反射直接從所述晶片表面反射的光以及將所述相機與所述晶片表面之間的光學路徑改向，所述反射鏡具有表面波紋度及表面曲率，其中所述表面波紋度等于或小于20μm/20mm且所述表面曲率等于或小于0.1mm/100mm；以及

至少一個處理器，被配置成從所述相機接收所述至少一個圖像并分析所述至少一個圖像以基于一組預定準則來檢測所述晶片表面上的缺陷，

其中所述輸送機還被配置成：如果確定所述半導體晶片無缺陷，則將所述半導體晶片自動地從所述檢驗站運送到所述第二處理站或者如果確定所述半導體晶片有缺陷，則將所述半導體晶片自動地從所述檢驗站運送到儲料器。