一种晶圆芯片定位系统及定位方法技术方案

本发明专利技术公开了一种晶圆芯片定位系统及定位方法，本发明专利技术属于芯片验证技术领域，包括方向垂直朝向待检查的晶圆采样的平面、范围涵盖待检查晶圆的图像镜头，所述图像镜头中带有相互垂直且均可移动的横坐标尺和纵坐标尺，提供一种用于修复晶圆适配器和验证被修复的晶圆适配器是否达标的一种晶圆芯片定位系统及定位方法。

A positioning system and positioning method for wafer chip

The invention discloses a wafer chip positioning system and a positioning method. The invention belongs to the field of chip verification technology, including a plane which is vertically oriented toward the inspected wafer and covers an image lens to be inspected to be inspected. The image lens has a vertical and movable horizontal coordinate ruler and a vertical coordinate ruler. A wafer chip positioning system and a positioning method are provided for repairing a wafer adapter and verifying whether the repaired wafer adapter meets the requirements.

【技术实现步骤摘要】
一种晶圆芯片定位系统及定位方法
本专利技术属于芯片验证
，具体涉及一种晶圆芯片定位系统及定位方法。
技术介绍
晶圆是指硅半导体集成电路制作所用的硅晶片，由于其形状为圆形，故称为晶圆。在硅晶片上可加工制作成各种电路元件结构，而成为有特定电性功能之IC产品。晶圆的原始材料是硅，而地壳表面有用之不竭的二氧化硅。二氧化硅矿石经由电弧炉提炼，盐酸氯化，并经蒸馏后，制成了高纯度的多晶硅。当晶圆中的某个芯片有问题时需要对问题芯片进行捕获定位，在捕获一个晶圆中有缺陷的芯片时，需要得到有缺陷的芯片的位置并将位置信息键入处理系统中，以便于接下来的芯片检测过程可以把有缺陷的芯片筛选出来，但困难的过程就在于如何准确的获取有缺陷的芯片的位置。现有技术中已知解决方法有手工计数和定制的图像识别系统，但对于手工计数的方法，有时会因为人工计数错误导致有缺陷的芯片被忽略而继续进入下一环节，也有可能将原本是好的芯片误判为损坏的。由于人眼观测的局限性，手工计数方式对于芯片这种小型结构存在不足。而定制的图像识别系统虽然免去了人工提高了准确度，但是成本昂贵，并且这种高度定制的系统也很难适应多种不同的芯片，特别是采用图像识别的方式时其广泛适配性越差。
技术实现思路
本专利技术的目的在于提供一种用于修复晶圆适配器和验证被修复的晶圆适配器是否达标的一种晶圆芯片定位系统及定位方法。本专利技术的目的是通过以下技术方案实现的：一种晶圆芯片定位系统，其特征在于包括：带有滑道的上机架，滑道下平行设置有光栅尺Ⅰ，带有光栅尺读数头Ⅰ的图像镜头滑动设置在滑道上，且其光栅尺读数头Ⅰ用于读取光栅尺Ⅰ的刻度，图像镜头由驱动装置Ⅰ驱动。还包括带有晶圆装载台的下机架，晶圆装载台滑动设置在下机架上且其滑动方向与上机架的滑道方向在水平方向上垂直，晶圆装载台由驱动装置Ⅱ驱动，晶圆装载台下设置有光栅尺读数头Ⅱ，还有一个方向与晶圆装载台滑动方向平行的光栅尺Ⅱ设置在晶圆装载台下，所述光栅尺读数头Ⅱ用于读取光栅尺Ⅱ的刻度。上机架设置在下机架上且图像镜头朝向晶圆装载台，将横向和纵向的移动部件分别安装在镜头和晶圆装载平台的优势在于可以降低安装难度，同时避免两个方向的移动系统工作时的互相干扰。还包括带有操作系统的控制主机，所述驱动装置Ⅰ和驱动装置Ⅱ均与控制主机控制相连，所述光栅尺读数头Ⅰ和光栅尺读数头Ⅱ与控制主机数据相连。通过控制主机操控驱动装置Ⅰ和驱动装置Ⅱ使图像镜头和晶圆装载台分别进行纵向和横向的运动，同时通过光栅尺读数头Ⅰ和光栅尺读数头Ⅱ捕获光栅尺Ⅰ和光栅尺Ⅱ的反馈信号来得到位置信息。所述图像镜头为圆形且在其中心带有瞄准十字辅助线，通过控制主机控制驱动装置Ⅰ和驱动装置Ⅱ对图像镜头和晶圆装载台进行移动，使镜头中的瞄准十字对准晶圆上的芯片预定位置。所述图像镜头的尺寸为直径10～100mm，镜头取景视野尺寸为直径5～50mm的圆形视场。所述滑道为丝杆，所述晶圆装载台两侧也通过丝杆可滑动设置在下机架上，且所述丝杆的最小精度为0.001mm。所述驱动装置Ⅰ和驱动装置Ⅱ为电机。所述滑道为滑轨，所述晶圆装载台两侧设置有滑块，下机架上设置有对应所述滑块的滑槽，所述驱动装置Ⅰ和驱动装置Ⅱ为最小移动精度为0.001mm的伺服电机。一种晶圆芯片定位方法，其特征在于，包括以下步骤：晶元设置过程：将晶圆放置在晶圆装载台的平面上，用图像镜头对准待检查的晶圆，使图像镜头平面与晶圆平面平行。晶圆放置在平面上、图像镜头与晶圆平面平行，可以消除角度折射对检测的距离带来的影响。基础点设置过程：在晶圆上确定一个基础坐标点，控制驱动装置Ⅰ和驱动装置Ⅱ分别带动图像镜头和晶圆装载台进行移动，使图像镜头的中心点对准晶圆上的基础坐标点，通过读取光栅尺Ⅰ和光栅尺读数头Ⅱ记录此时光栅尺Ⅰ和光栅尺Ⅱ反馈回来的位置信息。位置计算过程：控制驱动装置Ⅰ和驱动装置Ⅱ分别带动图像镜头和晶圆装载台进行移动使图像镜头的中心点对准晶圆上有缺陷的芯片，通过读取光栅尺Ⅰ和光栅尺读数头Ⅱ记录此时光栅尺Ⅰ和光栅尺Ⅱ反馈回来的位置信息，然后计算出基础点设置过程和位置计算过程中光栅尺Ⅰ和光栅尺Ⅱ反馈回来的位置信息的差值，即基本坐标点和有缺陷芯片之间横向和纵向距离，再用此横向距离和纵向距离分别除以预先记录的每颗芯片的横边和纵边长度并向上取整，就得到基本坐标点和有缺陷芯片之间的行、列编号差异，结合预先记录的基本参考点的行号和列号计算出有缺陷芯片的行号和列号。所述晶元设置中，将晶圆放置在晶圆装载台的平面上，通过图像镜头取得的晶圆的图像，并显示在控制主机的显示器上。所述基础点设置和位置计算中，是通过控制主机控制驱动装置Ⅰ和驱动装置Ⅱ分别带动图像镜头和晶圆装载台进行移动。所述基础坐标点，是将位于晶圆边沿上的一颗芯片的坐标位置作为基础坐标点。所述基础坐标点是指在晶圆的边沿V形切口上方第一颗芯片的左下角，V形切口是每片晶圆都会有的一个特征定位点。基础坐标点是指在晶圆的边沿上一个易于识别的位置，可以针对不同的产品设置不同的基础坐标点位置。通常做法是选取晶圆边缘V形切口上方第一颗芯片的左下角。V形切口是每片晶圆都会有的一个特征定位点，V形切口在每片晶圆上的位置并不完全一致，会有一个1/10毫米级的偏差，但它上方对应的那颗芯片的位置相对于有缺陷的芯片来说却一定是固定的。所以利用V形切口肉眼易于识别的特点，将其上方的第一颗芯片的左下角定位为基础坐标点。采用这种定位系统，对图像镜头和晶圆装载平台增设可使其横纵向移动的马达、丝杆、光栅尺，在整个晶圆的范围内来确定有缺陷芯片的所在位置对应这种定位系统的定位方法，它比常规的肉眼观察的定位方式更标准快捷，比专门的检查系统又成本更节约并对操作人员的要求不高。只要确定了基础坐标点，移动横坐标尺和纵坐标尺至有缺陷的芯片所在位置即可准确的定位。这种方法只需要一次性制作一个表格，列出每种产品基础坐标点的位置(仅行号和列号，无须标出方位，因为我们定义V形切口上方的第一颗芯片的左下角为基础坐标点，无论哪种产品都容易识别和找到)和每种产品单个芯片的横边和纵边长度(每种产品都有一个固定值)。然后通过上述举例中提到测量得到基础坐标点和有缺陷的芯片在横纵方向的间距，通过计算就可以得到有缺陷的芯片的行号和列号。其次，此种方法后续如果能辅以图像识别，将具有成为全自动工具的潜力。附图说明本专利技术的前述和下文具体描述在结合以下附图阅读时变得更清楚，附图中：图1是本专利技术晶圆适配器验证修复工具的组成示意图；图2是本专利技术晶圆适配器验证修复工具上机架示意图；图3是本专利技术晶圆适配器验证修复工具下机架示意图；图4是本专利技术晶圆适配器验证修复工具图像镜头下的晶圆示意图。图中：1、滑道；2、上机架；3、光栅尺Ⅰ；4、光栅尺读数头Ⅰ；5、图像镜头；6、驱动装置Ⅰ；7、下机架；8、晶圆装载台；9、驱动装置Ⅱ；10、光栅尺读数头Ⅱ；11、光栅尺Ⅱ。具体实施方式下面通过几个具体的实施例来进一步说明实现本专利技术目的技术方案，需要说明的是，本专利技术要求保护的技术方案包括但不限于以下实施例。实施例1如图1所示，本专利技术公开了一种晶圆芯片定位系统。如图2所示，包括带有滑道1的上机架2，滑道1下平行设置有光栅尺Ⅰ3，带有光栅尺读数头Ⅰ4的图像镜头5滑动设置在滑道1上，且其光栅尺读数头Ⅰ4用于读取光栅尺Ⅰ3的刻度，图像镜头5本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种晶圆芯片定位系统，其特征在于包括：带有滑道(1)的上机架(2)，滑道(1)下平行设置有光栅尺Ⅰ(3)，带有光栅尺读数头Ⅰ(4)的图像镜头(5)滑动设置在滑道(1)上，且其光栅尺读数头Ⅰ(4)用于读取光栅尺Ⅰ(3)的刻度，图像镜头(5)由驱动装置Ⅰ(6)驱动；还包括带有晶圆装载台(8)的下机架(7)，晶圆装载台(8)滑动设置在下机架(7)上且其滑动方向与上机架(2)的滑道(1)方向在水平方向上垂直，晶圆装载台(8)由驱动装置Ⅱ(9)驱动，晶圆装载台(8)下设置有光栅尺读数头Ⅱ(10)，还有一个方向与晶圆装载台(8)滑动方向平行的光栅尺Ⅱ(11)设置在晶圆装载台(8)下，所述光栅尺读数头Ⅱ(10)用于读取光栅尺Ⅱ(11)的刻度；上机架(2)设置在下机架(7)上且图像镜头(5)朝向晶圆装载台(8)。

【技术特征摘要】
1.一种晶圆芯片定位系统，其特征在于包括：带有滑道(1)的上机架(2)，滑道(1)下平行设置有光栅尺Ⅰ(3)，带有光栅尺读数头Ⅰ(4)的图像镜头(5)滑动设置在滑道(1)上，且其光栅尺读数头Ⅰ(4)用于读取光栅尺Ⅰ(3)的刻度，图像镜头(5)由驱动装置Ⅰ(6)驱动；还包括带有晶圆装载台(8)的下机架(7)，晶圆装载台(8)滑动设置在下机架(7)上且其滑动方向与上机架(2)的滑道(1)方向在水平方向上垂直，晶圆装载台(8)由驱动装置Ⅱ(9)驱动，晶圆装载台(8)下设置有光栅尺读数头Ⅱ(10)，还有一个方向与晶圆装载台(8)滑动方向平行的光栅尺Ⅱ(11)设置在晶圆装载台(8)下，所述光栅尺读数头Ⅱ(10)用于读取光栅尺Ⅱ(11)的刻度；上机架(2)设置在下机架(7)上且图像镜头(5)朝向晶圆装载台(8)。2.如权利要求1所述的一种晶圆芯片定位系统，其特征在于：还包括带有操作系统的控制主机，所述驱动装置Ⅰ(6)和驱动装置Ⅱ(9)均与控制主机控制相连，所述光栅尺读数头Ⅰ(4)和光栅尺读数头Ⅱ(10)与控制主机数据相连。3.如权利要求1或2所述的一种晶圆芯片定位系统，其特征在于：所述图像镜头(5)为圆形且在其中心带有瞄准十字辅助线。4.如权利要求3所述的一种晶圆芯片定位系统，其特征在于：所述图像镜头(5)的尺寸为直径10～100mm，镜头取景视野尺寸为直径5～50mm的圆形视场。5.如权利要求1或2所述的一种晶圆芯片定位系统，其特征在于：所述滑道(1)为丝杆，所述晶圆装载台(8)两侧也通过丝杆可滑动设置在下机架(7)上，且所述丝杆的最小精度为0.001mm。6.如权利要求5所述的一种晶圆芯片定位系统，其特征在于：所述驱动装置Ⅰ(6)和驱动装置Ⅱ(9)为电机。7.如权利要求1或2所述的一种晶圆芯片定位系统，其特征在于：所述滑道(1)为滑轨，所述晶圆装载台(8)两侧设置有滑块，下机架(7)上设置有对应所述滑块的滑槽，所述驱动装置Ⅰ(6)和驱动装置Ⅱ(9)为最小移动精度为0.001mm的伺服电机。8.一种...

【专利技术属性】
技术研发人员：刘安，
申请(专利权)人：英特尔产品成都有限公司，英特尔公司，
类型：发明
国别省市：四川,51