CN102053093A - 一种晶圆表面切割芯片的表面缺陷检测方法 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种晶圆表面切割芯片的表面缺陷检测方法，包括以下步骤：一、建立无缺陷的晶圆表面的晶圆表面模板图像库；二、获取的待检测的单个芯片的图像；三、将获取的待检测的单个芯片的图像与晶圆表面模板图像库中的图像进行比对，根据比对结果判断晶圆表面切割芯片是否存在表面缺陷。能够准确的识别出崩边、划痕、污染等缺陷，并且具有快速、精确的特点，其处理方法简单，便于作为一个独立的的模块集成到系统中，也降低了芯片的测试成本，稳定了芯片的成品率。

Description

一种晶圆表面切割芯片的表面缺陷检测方法

技术领域

本发明涉及一种晶圆表面切割芯片的表面缺陷检测方法。

现有技术

目前晶圆表面缺陷的检测主要是人工的方法。人工的方法是指专业人员通过操作人工视觉检测设备(MVI)剔除部分表面有缺陷的IC芯片。现有的人工的方法，会给产品在成品率，品质稳定性造成一定的影响，一些细小的缺陷也很难被检测到。人工视觉检测设备检测的质量控制与操作人员的经验有密切关系，操作人员自检时间较长时容易产生疲劳，并且成本过高。

发明的内容

本发明提供一种晶圆表面切割芯片的表面缺陷检测方法，以解决现有晶圆表面切割芯片的表面缺陷检测方法缺陷检测不精确和成本过高的技术问题。

为了解决以上技术问题，本发明采取的技术方案是：

一种晶圆表面切割芯片的表面缺陷检测方法，其特征是，包括以下步骤：

一、建立无缺陷的晶圆表面的晶圆表面模板图像库；

二、获取的待检测的单个芯片的图像；

三、将获取的待检测的单个芯片的图像与晶圆表面模板图像库中的图像进行比对，根据比对结果判断晶圆表面切割芯片是否存在表面缺陷。

所述步骤二与三之间还包括以下步骤：将获取的待检测的单个芯片的图像进行预处理，使之与模板图像的光照条件趋于相同。

所述步骤三包括以下步骤：

A、将预处理后的芯片图像和模板图像进行配准，将两幅图像做灰度级的差分，得到一幅灰度残差图；

B、对残差图进行预处理，然后将残差图二值化；

C、对二值化后的残差图使用图像形态学的方法对其进行处理，使用N*N的水平模板和垂直模板对其进行一定次数的开闭运算，消除配准方面的误差造成的残差图，利用区域增长的方法统计各个残差区域的大致位置以及各个位置的面积；

D、根据统计的结果设置可接受的不是缺陷的残差区域面积阈值X。若残差面积小于X则认为此处为残差图中允许的误差，而非缺陷；若残差区域面积大于X，则认为此处为缺陷。

在采用了上述技术方案后，由于以晶圆表面形貌图像为输入，依据晶圆表面模板库库中的模板图像，将待检测图像与模板库图像进行对比，并使用图像处理方法对待检测晶圆表面有无缺陷进行判别。能够准确的识别出崩边、划痕、污染等缺陷，并且具有快速、精确的特点，其处理方法简单，便于作为一个独立的的模块集成到系统中，也降低了芯片的测试成本，稳定了芯片的成品率。解决现有晶圆表面切割芯片的表面缺陷检测方法缺陷检测不精确和成本过高的技术问题。同时，由于步骤二与三之间还包括以下步骤：将获取的待检测的单个芯片的图像进行预处理，使之与模板图像的光照条件趋于相同，步骤三包括以下步骤：A、将预处理后的芯片图像和模板图像进行配准，将两幅图像做灰度级的差分，得到一幅灰度残差图；B、对残差图进行预处理，然后将残差图二值化；C、对二值化后的残差图使用图像形态学的方法对其进行处理，使用N*N的水平模板和垂直模板对其进行一定次数的开闭运算，消除配准方面的误差造成的残差图，利用区域增长的方法统计各个残差区域的大致位置以及各个位置的面积；D、根据统计的结果设置可接受的不是缺陷的残差区域面积阈值X。若残差面积小于X则认为此处为残差图中允许的误差，而非缺陷；若残差区域面积大于X，则认为此处为缺陷。图像处理方法简单、运算量小以及与机械装置的速度在时效性方面相匹配。

附图说明

图1是本发明具体实施例的流程图。

具体实施方式

下面通过具体的实施实例并结合附图对本发明作进一步详细的描述，如图1所示，一种晶圆表面切割芯片的表面缺陷检测方法，包括以下步骤：

1)通过图像采集设备获取晶圆表面图像，获取的图像为晶圆表面上单个芯片的灰度图像；

2)计算得到的单个芯片图像的斜率，若图像位置不正，则按照由斜率计算得到的角度将芯片图像进行旋转得到芯片的垂直正图像；

3)对2中旋转后的图像进行预处理，去除明显的噪声，并且将待检测芯片的光照亮度调整到和模板图像的光照一致，由于待检测的图像和模板图像大小可能不同，若其大小不同，则将待检测的图像放大或者缩小到模板图像的大小；

4)将待检测的芯片图像与模板芯片进行灰度级的差分，对差分后的图像使用双峰法进行二值化，对二值化后的残差图使用3*3的模板进行腐蚀和膨胀，消除残差图中的由于不完全配准造成的小误差；

5)使用3*3的水平模板和3*3的垂直模板对4中得到的结果残差图进行开闭运算，消除由于待检测芯片图像与模板图像没完全配准造成的稍大的横条或者竖条的误差区域；

6)扫描5中得到的结果残差图，并使用区域增长的方法，统计一下整幅残差图中的残差区域的大致位置、面积大小；

7)根据6中的统计结果，来判断缺陷区域是否处在误差允许范围。假设预设缺陷区域的面积阈值为X，遍历6中的统计结果，对于残差区域面积大于X的，则进行编号，并且标示为缺陷区域，对于残差区域面积小于X的，则为误差允许范围内，不是缺陷区域，从而将其恢复成背景；

8)根据7中是否有保留下来的残差区域来判别待检测的芯片是否为有缺陷芯片。若待检测芯片为有缺陷芯片，则在大晶圆图中标示出来有缺陷芯片的具体位置，并且将其标示出来，从而避免进入到下一道工序当中；若待检测芯片为完好芯片，则可以进入到下一道工序当中。本申请还可应用于Die Bonding、COB、贴片机、PCB板检测、焊接检测等广泛的工业领域，具有很强的扩展应用前景。

Claims (3)

1.一种晶圆表面切割芯片的表面缺陷检测方法，其特征是，包括以下步骤：

一、建立无缺陷的晶圆表面的晶圆表面模板图像库；

二、获取的待检测的单个芯片的图像；

三、将获取的待检测的单个芯片的图像与晶圆表面模板图像库中的图像进行比对，根据比对结果判断晶圆表面切割芯片是否存在表面缺陷。

2.如权利要求1所述的晶圆表面切割芯片的表面缺陷检测方法，其特征是，所述步骤二与三之间还包括以下步骤：将获取的待检测的单个芯片的图像进行预处理，使之与模板图像的光照条件趋于相同。

3.如权利要求2所述的晶圆表面切割芯片的表面缺陷检测方法，其特征是，所述步骤三包括以下步骤：

A、将预处理后的芯片图像和模板图像进行配准，将两幅图像做灰度级的差分，得到一幅灰度残差图；

B、对残差图进行预处理，然后将残差图二值化；

C、对二值化后的残差图使用图像形态学的方法对其进行处理，使用N*N的水平模板和垂直模板对其进行一定次数的开闭运算，消除配准方面的误差造成的残差图，利用区域增长的方法统计各个残差区域的大致位置以及各个位置的面积；

D、根据统计的结果设置可接受的不是缺陷的残差区域面积阈值X。若残差面积小于X则认为此处为残差图中允许的误差，而非缺陷；若残差区域面积大于X，则认为此处为缺陷。