[發明專利]一種半導體晶圓檢測工藝中的自動探針狀態識別方法

在審

• 申請號: 202210203418.7
• 申請日: 2022-03-02
• 公開（公告）號: CN114913119A
• 公開（公告）日: 2022-08-16
• 發明（設計）人: 賈德禮;陳湘芳
• 申請（專利權）人: 上海哥瑞利軟件股份有限公司
• 主分類號: G06T7/00
• 分類號: G06T7/00;G06V10/22;G06V10/25;G06V10/82;G06N3/04
• 代理公司: 上海政濟知識產權代理事務所(普通合伙) 31479
• 代理人: 羅子芳

1.一種半導體晶圓檢測工藝中的自動探針狀態識別方法，其特征在于，它包括設置RPA服務器、KVM交換機、圖像識別引擎和制造機臺；RPA服務器通過KVM交換機與制造機臺連接并進行數據交換；RPA服務器上安裝有RPA程序；在RPA服務器上增設與圖像識別引擎即圖像自動識別模塊連接的接口；RPA服務器與圖像識別引擎連接并進行數據交換；所述制造機臺包括探針臺、測試機；半導體晶圓置于探針臺上，晶圓上的芯片的輸入輸出管腳pad位于測試機的探針正下方；

RPA服務器通過KVM交換機獲得制造機臺拍攝到的產品照片信息即產品圖像，然后向圖像識別引擎發送識別任務；接到識別任務后，圖像識別引擎根據RPA服務器獲得的產品圖像，通過人工智能算法即圖像自動識別算法對圖像中的Pad位置、十字準星即機臺對針校準用的光標位置以及探針在Pad上的測試痕跡進行目標定位檢測和類別識別，然后將識別結果信息返回給RPA服務器；RPA服務器獲得識別結果之后，根據提前設置的報警規則，決定是否向用戶產生報警信息。

2.如權利要求1所述的半導體晶圓檢測工藝中的自動探針狀態識別方法，其特征在于，所述的圖像識別引擎提供pad檢測定位、針痕檢測定位兩項功能：

(1)Pad檢測定位，是在檢測機臺對針階段，用來判斷扎針前，探針是否正對pad中央；

(2)針痕檢測定位，主要用于探針扎針之后，判斷pad上是否有針痕，以及針痕是否在pad正中央。

3.如權利要求2所述的半導體晶圓檢測工藝中的自動探針狀態識別方法，其特征在于，所述的圖像自動識別算法采用基于深度學習的faster-rcnn算法對圖像中的目標進行檢測。

4.如權利要求3所述的半導體晶圓檢測工藝中的自動探針狀態識別方法，其特征在于，RPA服務器上的RPA程序通過KVM交換機遠程監控制造機臺設備，根據制造機臺拍攝到的產品照片信息，并配合圖像識別引擎，自動完成整個對針以及針痕檢測質檢流程：

在對針階段：RPA程序將需要對針前的畫面傳給圖像識別引擎，然后根據圖像識別引擎返回來的pad位置以及十字準星位置，判斷探針是否對準pad正中央；

在針痕檢測階段：機臺對針完成后，即自動對晶圓產品完成扎針檢測動作，扎針之后，RPA服務器上的RPA程序將制造機臺鏡頭拍攝到的產品圖像發送給圖像識別引擎，圖像識別引擎對產品圖像進行檢測識別，并將檢測識別結果返回給RPA程序。

5.如權利要求3所述的半導體晶圓檢測工藝中的自動探針狀態識別方法，其特征在于，所述的圖像自動識別算法將圖像中的十字準星、Pad和針痕當作是幾類特殊的目標，同時進行目標定位檢測和類別識別；利用目標檢測算法本身的檢測和識別能力，端到端地一步就同時獲得圖像中各種目標的位置、類型，以及大小，并能通過目標之間的位置大小計算出相互的關系；圖像自動識別算法檢測出pad和十字準星的位置之后，根據十字準星和pad之間的相對位置，進行對針判斷，即判斷針痕是否在pad上。

6.如權利要求5所述的半導體晶圓檢測工藝中的自動探針狀態識別方法，其特征在于，圖像自動識別算法將檢測出的十字準星坐標的正中心與檢測到的每個pad的正中心進行位置對比，如果十字準星與任意pad的中心匹配，即表明探針已經與pad正中對準，否則的話，圖像自動識別算法就將探針與pad沒有對準的信息返回給RPA程序，由RPA程序產生報警。

7.如權利要求3所述的半導體晶圓檢測工藝中的自動探針狀態識別方法，其特征在于，

在針痕檢測階段，所述圖像自動識別算法從RPA服務器上獲得制造機臺的操作圖片之后，先通知RPA程序把十字準星移開一個固定的距離，使得十字準星不再遮擋pad正中央的針痕，然后，截取十字準星周圍的一個局部區域，這個局部區域包含離十字準星最近的一個pad，然后對這個局部區域進行圖像識別，獲取十字準星的位置和針痕的位置，之后，通過十字準星的偏移量與針痕的位置判斷針痕是否在pad正中央，如果針痕不在pad正中央，則通知RPA程序對用戶報警，否則流程繼續，獲得十字準星移動到下一個pad的機臺畫面。

8.如權利要求7所述的半導體晶圓檢測工藝中的自動探針狀態識別方法，其特征在于，通過不斷地收集針痕的圖片，對圖像自動識別算法進行反復訓練和優化。