[发明专利]MEMS结构缺陷的晶圆级自动检测系统及检测方法

摘要

本发明涉及一种MEMS结构缺陷的晶圆级自动检测系统及检测方法，其包括控制计算机及用于放置待测晶圆的晶圆平台，所述晶圆平台通过晶圆平台控制器与控制计算机相连；所述晶圆平台上放置有探针台，所述探针台通过探针台控制器与控制计算机相连；所述控制计算机还与用于获取固有频率及图像的测试模块电连接。本发明利用表面形貌图像对比和激光测振频率对比的原理，对MEMS结构的表面缺陷和内部缺陷进行静态和动态的检测，判断所制得的MEMS产品是否可以进入后续的封装流程。该检测系统及检测方案为晶圆级自动检测，且为非接触式无损检测，适用于大规模的生产线，节约人力，检测结果准确、检测效率高，能够节约MEMS产品在检测方面的成本。

主权项

一种MEMS结构缺陷的晶圆级自动检测系统，其特征是：包括控制计算机（1）及用于放置待测晶圆（9）的晶圆平台（5），所述晶圆平台（5）通过晶圆平台控制器（6）与控制计算机（1）相连；所述晶圆平台（5）上放置有探针台（7），所述探针台（7）通过探针台控制器（8）与控制计算机（1）相连；所述控制计算机（1）还与用于获取固有频率及图像的测试模块（4）电连接；所述控制计算机（1）通过测试模块（4）、探针台（7）获取位于晶圆平台（5）上标准样品（12）的标准样品二维彩色图像（24）及标准样品（12）的标准样品固有频率，并将所述标准样品二维彩色图像（24）及标准样品（12）的标准样品固有频率存储于控制计算机（1）内；将包括若干待测样品（10）的待测晶圆（9）放置于晶圆平台（5）上，并利用待测样品（10）的待测样品对准标记与测试模块（4）进行对准；控制计算机（1）利用测试模块（4）获取待测样品（10）的待测样品二维彩色图像（25），且控制计算机（1）将所述待测样品二维彩色图像（25）与标准样品二维彩色图像（24）进行对比；当待测样品二维彩色图像（25）与标准样品二维彩色图像（24）对比的结果与控制计算机（1）内预设的第一阈值不匹配时，控制计算机（1）根据对比结果记录待测样品（10）的缺陷类型，并通过晶圆平台控制器（6）控制晶圆平台（5）移动，以对待测晶圆（9）内的下一个待测样品（10）进行检测；当待测样品二维彩色图像（25）与标准样品二维彩色图像（24）对比结果与控制计算机（1）内预设的第一阈值匹配时，控制计算机（1）通过探针台控制器（8）使得探针台（7）驱动对应的待测样品（10）振动，测试模块（4）检测待测样品（10）的待测样品固有频率，并将所述待测样品固有频率传输到控制计算机（1）内；控制计算机（1）将待测样品固有频率与标准样品固有频率对比，当所述待测样品固有频率与标准样品固有频率对比的结果与控制计算机（1）内预设的第二阈值不匹配时，控制计算机（1）根据对比结果记录待测样品（10）的缺陷类型，并通过晶圆平台控制器（6）控制晶圆平台（5）移动，以对待测晶圆（9）内的下一个待测样品（10）进行检测；当待测样品固有频率与标准样品固有频率对比的结果与控制计算机（1）内预设的第二阈值匹配时，控制计算机（1）利用测试模块（4）再次获取待测样品（10）的待测样品二维彩色图像（25），并将所述待测样品二维彩色图像（25）与标准样品二维彩色图像（24）对比，控制计算机（1）只记录所述对比结果，然后通过晶圆平台控制器（6）控制晶圆平台（5）移动，以对待测晶圆（9）内的下一个待测样品（10）进行检测，直至待测晶圆（9）内的所有待测样品（10）均检测后，控制计算机（1）将记录的待测晶圆（9）上对应待测样品（10）的检测结果输出。