[发明专利]晶片检测方法

说明书

技术领域

本发明涉及半导体制造技术领域，特别涉及一种晶片检测方法。

背景技术

在半导体制程中，主要通过光学检测技术确定晶片缺陷，并进一步追踪缺陷产生的原因，进而改善生产流程，提高产品良率。显然，晶片检测是实际生产过程中重要步骤。申请号为“98115227.9”的中国专利申请中提到，在半导体制造工艺中，多采用自动方法检测晶片缺陷。

图1为现有技术自动目检流程示意图，如图1所示，现有技术中自动目检的具体步骤，包括：

步骤11：利用AVI工具中的光学处理单元获取晶片的光学图像。本文中晶片光学图像的最小独立单元称为芯片(die)。所述芯片内包含复数个像素单元。

图2为现有技术中晶片光学图像示意图，所述获取的晶片光学图像如图2所示。

然后，通过预先编制的程序控制图像处理单元进行自动分析、处理，检测出缺陷。

通过程序控制的图像处理单元对检测图像的处理过程包括：

步骤12：对晶片的光学图像进行灰度计算；将晶片光学图像内的各芯片(die)转化为具有多级灰度值的像素矩阵表示。

步骤13：确定标准芯片(golden die)100。

在晶片上任取复数个芯片，对代表所述芯片的像素矩阵内对应像素单元的灰度值取平均，得到具有各像素单元平均灰度值数据的像素矩阵，确定此像素矩阵表示的芯片为标准芯片。

图3为现有技术中标准芯片示意图，选取的标准芯片100如图3所示。

步骤14：根据代表晶片内其它芯片的像素矩阵同标准芯片的像素矩阵的灰度值对比结果，如果代表芯片的像素矩阵内某一像素单元或多个像素单元与标准芯片内相应像素单元的灰度值偏差超出允许范围，则判定该芯片为缺陷芯片110。图4为现有技术中检测结果示意图，检测出的缺陷芯片110如图4中所示。

实际生产发现，由于半导体器件在设计、布局等方面的因素，晶片中心区域与边缘区域存在工艺允许的性质差异，在检测过程中表现为经过图像转换后晶片中心区域与边缘区域存在颜色差异，继而在图像处理后表现为中心区域与边缘区域的灰度值具有明显差距；而整片晶片只有一个标准芯片，且其是以整片晶片所有芯片的灰度为依据生成，那么势必会造成边缘或中心区域的颜色灰度值与标准芯片的灰度值相差较大，将由于正常因素造成的颜色差异误认为是由于缺陷产生的颜色差异，这一现象的存在极易造成检测过程中的误报警，将原本正常的芯片判定为有缺陷的芯片，造成生产效率的降低以及生产成本的增加。因此，急需一种可以降低自动目检过程中误报警次数的检测方法。

发明内容

因此，本发明的目的在于提供一种自动目检方法，用以降低自动目检过程中的误报警次数，进而提高生产效率，降低生产成本。

为达到上述目的，本发明提供的一种晶片检测方法，包括：

a.利用自动目检(AVI)工具中的光学处理单元获取晶片光学图像；

b.对晶片光学图像进行灰度计算及分区；

c.确定各分区内的标准芯片；

d.将不同分区内的其它芯片同标准芯片进行灰度值对比，检测出缺陷芯片。

所述芯片内包含复数个像素单元；所述芯片通过复数个像素单元构成的像素矩阵表示；对晶片光学图像进行灰度计算后，所述像素矩阵具有确定的多级灰度值；所述分区的具体方式根据产品状况及工艺条件确定；所述分区为晶片光学图像内的任意区域；所述分区内标准芯片的选取根据产品状况及工艺条件确定；用以代表所述分区内标准芯片的像素矩阵内各像素单元具有的灰度值通过特定的数学运算得到；所述特定的数学运算为对所处分区内代表任取的复数个芯片的像素矩阵内各相应像素单元的灰度值取平均值；进行所述灰度值对比之前，需预先设定灰度值允许偏差范围；所述灰度值允许偏差范围由具体的产品要求及工艺条件确定；当代表晶片内其它芯片的像素矩阵内某一像素单元或多个像素单元与标准芯片内相应像素单元的灰度值偏差超出所述允许偏差范围时，判定所述被测芯片为缺陷芯片。

与现有技术相比，本发明具有以下优点：

1.通过对晶片图像进行分区，进而对不同分区内的晶片图像分别选定标准芯片，提高了标准芯片的精确度。

2.对不同分区内的晶片图像选定不同的标准芯片，继而将不同分区内的其它芯片分别与其所在分区内的标准芯片进行灰度数据对比以检出缺陷芯片，减少了检测过程中的误报警次数，进而提高了生产效率，降低了生产成本。

附图说明

图1为现有技术自动目检流程示意图；

图2为现有技术中晶片光学图像示意图；

图3为现有技术中标准芯片示意图；

图4为现有技术中检测结果示意图；