[發明專利]一種芯片結構缺陷的質量評估系統及方法

有效

• 申請號: 202110946979.1
• 申請日: 2021-08-18
• 公開（公告）號: CN113394141B
• 公開（公告）日: 2021-10-29
• 發明（設計）人: 向德;朱憲宇;王晉威;李慶先;劉良江;劉青;王思思;彭巨;陳岳飛
• 申請（專利權）人: 湖南省計量檢測研究院
• 主分類號: H01L21/67
• 分類號: H01L21/67;H01L21/66;G01N21/88
• 代理公司: 北京清控智云知識產權代理事務所(特殊普通合伙) 11919
• 代理人: 馬肅

1.一種芯片結構缺陷的質量評估系統，其特征在于，所述評估系統包括檢測裝置、定位裝置、調整裝置、運輸裝置、處理裝置和處理器，所述檢測裝置被構造為對芯片進行檢測；所述定位裝置被構造為對所述芯片的檢測位置進行定位，并指導所述檢測裝置對定位的位置進行檢測；所述調整裝置被構造為對所述芯片的位置進行調整；所述處理器分別與所述檢測裝置、所述定位裝置、所述調整裝置、所述運輸裝置和所述處理裝置控制連接；所述調整裝置設置在所述運輸裝置運輸方向的兩側，并對在所述運輸裝置上的芯片進行位置的調整；所述定位裝置和所述檢測裝置設置在所述運輸裝置的上方，用于對運輸裝置運輸的芯片依次進行檢測；所述處理裝置對所述檢測裝置或調制裝置的數據進行采集，并對其數據進行處理；所述檢測裝置包括檢測機構和轉向機構，所述檢測機構被構造為對所述芯片進行檢測；所述轉向機構被構造為對所述檢測機構的檢測角度進行調整；所述檢測機構包括使用具有物鏡和圖像傳感器的檢測光學元件，檢測由照明光從芯片表面或芯片的表面產生的衍射光和散射光的檢測光學單元；所述檢測機構還包括信號處理單元，所述信號處理單元被構造為基于從檢測光學元件輸出的信號來調整檢測光學元件的焦點并檢測芯片表面上的缺陷；

所述檢測裝置被構造為對所述芯片上的異常面積進行確定；所述檢測光學元件被構造為對所述異常面積的邊沿進行檢測，并基于所述異常面積進行計算，同時基于所述檢測光學元件的面積進行模型的建立，依據下式進行處理；

其中，S_edge為異常面積區域；為異常位置坐標函數；可根據識別機構或者所述檢測光學元件實際檢測得出；

所述定位裝置包括模型建立單元和數據指導單元，所述模型建立單元被構造為基于所述檢測裝置的檢測數據，并調用數據庫中的數據對芯片的位置進行建模；所述數據指導單元被構造為基于所述模型建立單元的模型對芯片位置進行模擬設定，并生成模型指導表供所述檢測裝置進行依次檢測；

所述數據指導單元被構造為基于所述模型建立單元對所述芯片檢測區域進行限定，并在限定的芯片區域中進行位置的定位；所述數據指導單元對所述芯片區域分割成若干個檢測點；在所述芯片區域中選取任意一個檢測點（x，y），則存在

其中，表示為定位結果，為采集距離值；為修正參數值，其值表示檢測的步長；i∈n，n為檢測點的總數；

所述處理裝置包括處理機構，所述處理機構被構造為接收所述檢測裝置和所述調整裝置的數據處理后獲得指示檢測裝置的初始路線的數據和指示與芯片檢測區域或者檢測定位相關的一個或多個參數的數據；所述處理機構包括路徑跟蹤單元和偏移糾正單元；所述路徑跟蹤單元被構造為獲取指示芯片位置和檢測裝置的位置數據；所述路徑跟蹤單元用于確定所述檢測光學元件從初始路線到檢測定位點的偏離路徑，對于所述偏離路徑的確定方式包括：指示所述檢測裝置的初始路線的數據，以及指示所述芯片的位置數據；確定至少部分地基于與所述檢測裝置關聯的一個或多個參數，從初始路線沿著偏離路線改變所述檢測裝置的路線，以收集與所述芯片移動路徑相關聯的圖像數據；所述偏移糾正單元被構造為對所述檢測光學元件的移動偏移進行檢測，并基于偏離的程度進行調整。

2.如權利要求1所述的一種芯片結構缺陷的質量評估系統，其特征在于，所述調整裝置包括夾持機構和轉動機構，所述夾持機構被構造為對所述芯片的位置進行調整；所述轉動機構被構造為對所述夾持機構的角度進行轉動；所述夾持機構包括夾持座、若干個調整桿和夾持驅動機構，各個所述調整桿的一端與所述夾持驅動機構驅動連接形成夾持部；所述夾持部被構造為沿著所述夾持座的內壁設置，且隱藏在所述夾持座的內壁；各個所述調整桿的另一端朝著遠離所述夾持座的內壁的一側伸出。

3.一種芯片結構缺陷的質量評估方法，應用如權利要求2所述的一種芯片結構缺陷的質量評估系統，其特征在于，所述評估方法包括以下的步驟：

S1：確定期望的檢測路徑；

S2：沿著檢測裝置的移動路徑建立控制點；

S3：在檢測裝置的初始位置和控制點之間產生期望的運動路徑；

S4：響應于期望的運動路徑來控制所述檢測裝置的移動；

S5：從設置在所述檢測裝置上的慣性測量單元接收測量的速度；

S6：響應測得的速度確定實際運動路徑；

S7：響應于運動路徑和實際運動路徑的比較而產生誤差項；

S8：響應誤差項，處理裝置作出分析和調整。