[发明专利]半导体晶圆表面的芯片检测方法及系统

说明书

技术领域

本发明属于半导体晶圆的检测领域，尤其涉及半导体晶圆表面的芯片检测方法及系统。

背景技术

半导体芯片的生产是首先制作在半导体晶圆上，然后经过检测识别再切割成独立的半导体芯片的。目前国内半导体行业使用的生产设备基本依赖进口，尤其是后道工序的分拣，自动识别等环节使用的具有光学视像检测功能的半导体芯片检测仪器设备尤为如此，而国外光学检测设备十分昂贵。

国内也有些企业使用人工的方法进行检测，具体是由专业人员通过操作人工视觉检测设备对晶片进行检测分割。但是，国内人工视觉检测设备的成本过高，且容易出现人工失误。

发明内容

本发明的目的在于提供一种半导体晶圆表面的芯片检测方法及系统，旨在解决现有技术下，半导体晶圆表面的芯片检测设备过贵或人工检测成本过高的问题。

本发明提供的一种半导体晶圆表面的芯片检测方法，所述方法包括：获取半导体晶圆表面的原始图像并对所述原始图像进行自相关处理以获得芯片的宽度和长度；根据芯片的宽度和长度提取芯片在半导体晶圆表面的位置及芯片间缝隙的位置；对半导体晶圆表面的芯片进行高倍率的图像拍摄，然后通过芯片的高倍率图像进行芯片检测。

本发明的另一目的在于提供一种半导体晶圆表面的芯片检测系统，所述系统包括：芯片的长宽获取模块，用于获取半导体晶圆表面的原始图像并对所述原始图像进行自相关处理以获得芯片的宽度和长度；芯片位置及芯片间缝隙位置获取模块，用于根据芯片的宽度和长度提取芯片在半导体晶圆表面的位置及芯片间缝隙的位置；芯片检测模块，用于对半导体晶圆表面的芯片进行高倍率的图像拍摄，然后通过芯片的高倍率图像进行芯片检测。

本发明的有益效果是在所有芯片在图像上都是大致的矩形，尺寸大小一样的情况下能够实现芯片的快速有效的检测，具有计算简单和系统的鲁棒性强等特点，能取得质量好的检测效果。

附图说明

图1是本发明实施例提供的一种半导体晶圆表面的芯片检测方法；

图2是本发明实施例提供的一种半导体晶圆表面的芯片检测系统。

具体实施方式

为了使本发明的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合附图及实施例，对本发明进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本发明，并不用于限定本发明。

半导体晶圆中通常含有多个矩形排列的芯片，为了得到每一片芯片需要在芯片间的缝隙处切割。由于芯片间的缝隙通常是微米级别的，为了保证在切割过程中不损坏芯片，需要在进行切割前对芯片进行检测，以获得芯片在半导体晶圆表面的位置、芯片间的缝隙位置及标示有缺陷的芯片用于分拣。

在本发明实施例中，通过半导体晶圆的自相关图像测出矩形芯片的宽度和长度，再根据芯片的宽度和长度提取芯片在半导体晶圆的位置和芯片间缝隙的位置；然后进行高倍率图像拍摄以用该高倍率图像对芯片进行缺陷检测。本发明方法计算简单且系统的鲁棒性强，又能取得很好的检测效果。

图1示出了本发明实施例提供的一种半导体晶圆表面的芯片检测方法流程。

步骤S101，获取半导体晶圆表面的原始图像并对所述原始图像进行自相关处理以获得芯片的宽度和长度；

假定所有芯片在图像上都是大致的矩形，尺寸大小一样。摄像头与芯片垂直对半导体晶圆表面进行拍摄。如果摄像镜头有较大的径向畸变，在拍摄半导体晶圆表面的图像前须对摄像头进行标定校正。

获得半导体晶圆表面的原始图像数据后，用快速傅里叶变换将该原始图像数据转换到频域进行相关运算处理，然后利用反傅里叶变换转换回时域而得到自相关图像。自相关图像表示将图像移动一定距离(x，y)后得到的相关值。在自相关图像中找到与顶角处最近的局部极大值，可以得到周期结构的尺寸，即得到芯片的宽度和长度。

步骤S102，根据芯片的宽度和长度提取芯片在半导体晶圆表面的位置及芯片间缝隙的位置；

根据步骤S101已经获得的芯片的宽度和长度，假定芯片宽高和缝隙成一定比例，计算出缝隙宽度，然后制作一个含有相邻4个芯片的模板图像；用模板图像对原始图像进行模板匹配，最后根据得到的最匹配的模型计算出芯片间的缝隙位置，并进而计算出整个半导体晶圆表面中各芯片的位置。

本领域的技术人员可以理解，模板图像含有的芯片个数也可以是2个、8个或其它任意合适多个，只要能计算出芯片间的缝隙位置即可。

步骤S103对半导体晶圆表面的芯片进行高倍率的图像拍摄，然后通过芯片的高倍率图像进行芯片检测；