TWI618165B - 晶片檢測裝置及其檢測方法 - Google Patents
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Abstract
一種晶片檢測裝置，其包括有：一支架；一承載件，用以裝載複數個晶片；一撥動件，具有可撓性，該撥動件係設置於該支架上；以及一位移機構，與該支架及該承載件的其中之一者連接，用以使該支架與該承載件之間產生相對位移，以使得該撥動件接觸各該晶片的邊緣。其晶片檢測方法在於：移動該撥動件及該承載件的其中之一者，使得該撥動件與該承載件之間於該第一方向上產生相對位移，以使得該撥動件依序接觸各該晶片的邊緣；藉以，透過該撥動件以接觸施力予各該晶片的方式，篩選出具有缺陷的晶片。
Description
本發明係與晶片檢測有關；特別是指一種可篩選出具有缺陷之晶片的檢測裝置與檢測方法。
於半導體製程領域中，晶片的製程工藝日趨繁雜，因此，不可避免的是，於晶片經過某些製程之後，若干的晶片可能會產生結構異常之缺陷，例如有缺陷的晶片可能具有暗裂、內裂或嚴重脫晶等異常。
而為了及早發現晶片之異常，於製程中，於部分站點之間大多會安排晶片進入檢測站點，以進行晶片異常的檢測，例如將整批的晶片送進暗裂檢測模組（ATP）進行檢測，然而，該暗裂檢測模組的造價不但昂貴，且其檢測週期長，而有檢測成本高、效率不彰的問題。
另一方面，部分的業者，是透過站點的工作人員以手指撥弄整批晶片的方式，試圖以手指施加外力撥片，以將具有缺陷之晶片透過外力破壞的方式撥破，以避免異常的晶片流向下一製程站點。然而，上述以工作人員手指直接撥動晶片的方式，其個別人員所施予晶片的力道、角度甚至速度皆不盡相同，因此無法達到測試作業流程的標準化。
是以，如何兼具低成本、高效率又可準確檢測出具有缺陷的晶片，以降低異常晶片流向後段製程的生產成本以及降低異常晶片流至客戶端造成因品質不佳等客訴的風險，是當前業者努力創新所亟欲改進的方向之一。
有鑑於此，本發明之目的在於提供一種低成本、高效率的晶片檢測裝置及其檢測方法，可有效地檢測出具有缺陷的晶片。
緣以達成上述目的，本發明提供的一種晶片檢測裝置，其包括有一支架；一承載件，用以裝載複數個晶片；一撥動件，具有可撓性，該撥動件係設置於該支架上；以及一位移機構，與該支架及該承載件的其中之一者連接，用以使該支架與該承載件之間產生相對位移，以使得該撥動件接觸各該晶片的邊緣。
緣以達成上述目的，本發明另提供的一種晶片檢測方法，其包括有以下步驟：提供一承載件以及一具有可撓性的撥動件，其中該承載件裝載有複數個沿一第一方向間隔排列的晶片；移動該撥動件及該承載件的其中之一者，使得該撥動件與該承載件之間於該第一方向上產生相對位移，以使得該撥動件依序接觸各該晶片的邊緣；藉以，透過該撥動件以接觸施力予各該晶片的方式，篩選出具有缺陷的晶片。
本發明之效果在於，透過操作撥動件以接觸施力於各該晶片的方式，可達到撥片力道、角度等作業流程標準化的效果，並可有效檢測出具有缺陷的晶片。
為能更清楚地說明本發明，茲舉實施例並配合圖式詳細說明如後。請參圖１所示，為本發明一第一實施例之晶片檢測裝置100，其包括有一位移機構10、一支架20、一承載件30以及一撥動件40。
該位移機構10係與該支架20及該承載件30的其中之一者連接，用以使該支架20與該承載件30之間產生相對位移，更進一步地說，該位移機構10係可受一動力源的作用，進而驅使該支架20與該承載件30中的其中至少一者移動，以使得之間該支架20與該承載件30之間產生相對位移，其中，所述的動力源可為人力、引擎或馬達等，但不以此為限。於本實施例中，所述的位移機構10包括有二軌道12以及二驅動單元14，該二軌道12係並列地設置於一平台上，各該驅動單元14分別與一該軌道12連接，用以驅動設置於該軌道12上的支架20沿著該軌道12移動。更進一步地說，於本實施例中，所述的軌道12上分別設置有一滾珠螺桿16，該支架20的底部兩端分別連接有一基座22，該基座22係套設於該滾珠螺桿16上；而該驅動單元14係以步進馬達為例，各該步進馬達係用以驅動各該滾珠螺桿16旋轉，以帶動該支架20沿著軌道12的長度方向線性移動。另外，於其他實際應用上，並不以設置有兩個驅動單元14為必要，於一實施例中，亦可僅設置單一驅動單元14於其中一該軌道12上，而另一邊的軌道12則用以供該支架之一該基座22滑移之用，藉以使得支架20的底部兩端皆有所支撐，從而在作動上，支架的運動可獲得較穩固的支撐效果。
該承載件30係用以裝載晶片之用。於本實施例中，所述的承載件30為一晶片提籃，請一併配合圖２所示，該承載件30內部裝載有複數個沿一第一方向D1間隔排列的晶片W。
該撥動件40係設置於該支架20上，於使用上，該撥動件40係用以供與各該晶片W產生接觸，以檢測晶片是否具有缺陷。該撥動件40係具有可撓性，舉例而言，該撥動件40主要可由橡膠類、樹脂類等具有可撓特性之聚合物或其組合所製成，而於本實施例中，較佳者，該撥動件40主要以聚氨酯橡膠（Polyurethane）製成，其具有高耐磨特性以及抗靜電之特性，特別適合於測試半導體晶片之用。另外，於其他實際實施上，撥動件亦可由其他具有可撓特性之聚合物製成，例如，透過其他橡膠類、樹脂類、塑料等製成，而不以上述之聚氨酯橡膠為限。
另外，於本實施例中，係以兩個撥動件40為例，該二撥動件40係透過可拆離之活動式夾具固定於支架20之上方，且該二撥動件40係間隔設置，藉以可平均地施力於各該晶片W之邊緣。但於其他實施上，並不以此為限，亦可設置單一撥動件或是大於兩個以上之撥動件進行測試。
本發明所提供之晶片檢測方法，用以篩選出具有缺陷的晶片，其包含有以下步驟：
步驟一：提供一承載件以及一具有可撓性的撥動件。於本實施例中，係提供裝載有複數個沿第一方向D1間隔排列之晶片W的承載件30靜置於一平台上；以及提供具有可撓性的撥動件40於該承載件30上方，並且使得該撥動件40與該些晶片W於一第二方向D2上具有部分的重疊，其中該第二方向D2概與第一方向D1垂直，又或者與該撥動件40的長度方向平行。
其中，關於該撥動件40與晶片W之間重疊部分的重疊區域面積、重疊的長度，可根據所欲施予晶片的作用力大小、撥動件40的材質、長度、厚度等參數進行調整，較佳者，該撥動件40與各該晶片W之重疊區域面積占各該晶片W之面積的比例不大於2%。舉例而言，於本實施例中，該撥動件40係以聚氨酯橡膠（Polyurethane）製成，其長度與寬度分別約為10mm，其總高度約為210mm，其自支架20之夾具以下起算至用以接觸晶片之末端的高度係為55mm；所進行測試的晶片W為尺寸156mm*156mm、厚度約為180~200µm之類方形晶片，其中，當以撥動件40與晶片W之間重疊的長度來看，較佳者，該撥動件40與晶片W於該部分重疊之長度L係介於0.5mm至2mm之間，更佳者，該部分重疊之長度L係以1mm為佳；另外，當以撥動件40與晶片W之間的重疊面積來看，較佳者，該撥動件40與各該晶片W的重疊面積不大於486mm
2左右。藉以，可有效達到提供撥動各晶片之作用力，以及降低因接觸摩擦而破壞晶片之晶面的機會。另外，於其他實際實施上，亦可使用其他尺寸的撥動件，而不僅侷限於上述之尺寸的撥動件40。
步驟二：係移動該撥動件及該承載件的其中之一者，使得該撥動件與該承載件之間於該第一方向上產生相對位移，以使得該撥動件依序接觸各該晶片的邊緣。於本實施例中，係控制該驅動單元14驅動滾珠螺桿16旋轉，以帶動支架20沿著該軌道12於第一方向D1移動，以使得設置於支架20上的撥動件40與該承載件30及其中的晶片W之間產生相對的位移，以使得撥動件40可依序接觸各該晶片W的邊緣，藉此，參圖３所示，可透過撥動件40分別施予一定的作用力予各該晶片W，其中，在撥動件40撥過晶片W的過程中，藉由撥動件40具有可撓性的效果，可產生彈性變形，而可有效施予晶片W一作用力，但又不致撞壞該晶片W。
其中，於本實施例當中所進行測試的晶片W為尺寸156mm*156mm、厚度約為180~200µm之類方形晶片，當該晶片為正常片時，其可耐受而不會破裂的作用力約為4牛頓以內；當該晶片為具有缺陷的異常片時，而只需要受到低於0.5牛頓左右的作用力，便可被直接破壞，進而可檢測出該晶片為具有缺陷的異常片。是以，為達到在不破壞正常片但可有效破壞異常片之功效，藉以自多個晶片當中檢測出異常片，於本實施例中，更可進一步控制該撥動件40施予各該晶片W的作用力大小，譬如控制該撥動件40施予各該晶片W的作用力不大於3.8牛頓。
其中，舉例而言，控制該撥動件40接觸晶片W時的作用力大小，係可基於撥動件40相對於晶片W之間的移動速率來調整，譬如，可基於本案對於該撥動件40的長度、聚氨酯橡膠之材質選擇，將該移動速率設定在10至16 cm/sec之間，較佳者，其移動速率可設定為12 cm/sec，藉以使得各該撥動件40在接觸各該晶片W時，可分別施予該晶片W約0.5牛頓的作用力（兩撥動件40作用於該晶片W的作用力之總和約1牛頓），藉以可有效地破壞具有缺陷之異常片。但於其他實際實施上，當選用不同材質、長寬高之撥動件40時，亦可設定有不同的移動速率，而不以上述說明為限。
請配合圖４所示，若所述的晶片W是具有如暗裂、內裂或嚴重脫晶等缺陷的異常片時，該晶片W便會在受到撥動件接觸時的作用力時破裂，從而能夠在該批晶片送往下一製程之前，提早將具有缺陷的異常片有效地篩選出來，進而可降低其生產成本與降低異常晶片流向下游製程的風險。除此之外，本發明之晶片檢測裝置及檢測方法有別於習用透過工作人員的手指直接觸碰晶片的方式，可有效地達到施予各該晶片的作用力一致，以及作業流程標準化的效果。
除此之外，以習用透過暗裂檢測模組（ATP）來進行檢測，其檢測每片晶片約需耗時2.5秒，亦即，一批50片晶片則需耗時125秒，反觀本發明所提供的晶片檢測裝置與檢測方法，可快速地掃過各該晶片即可快速完成檢測。兩相比較後可知，本發明的晶片檢測裝置除了在檢測效率上優於習用的暗裂檢測模組外，在裝置成本上，更比暗裂檢測模組相對地低廉。
請參圖５所示，為本發明一第二實施例之晶片檢測裝置200，其與前述第一實施例之晶片檢測裝置100大致相同，不同的是，其僅在單邊設置有一軌道212，並設置單一的驅動單元214與該軌道212連接，且其支架220係採懸臂式設計，亦即，該支架220僅有一端連接於該軌道212，另一端呈懸空狀。藉此，同樣可透過控制該驅動單元214驅動該軌道212上的支架220相對於該承載件30產生位移，藉以使得撥動件40可依序接觸各該晶片以進行檢測。
另外，請參圖６所示，為本發明一第三實施例之晶片檢測裝置300，其與前述第二實施例之晶片檢測裝置200大致相同，其支架320同樣是採單臂之懸臂式設計，其不同之處在於：其僅設置有單一軌道312，並未設置有驅動單元，其支架320係以可在該軌道312上滑動的方式設置於該軌道312上，且於該支架320上方設置有一手持部322，該手持部322用以供測試人員透過手部操作該支架320於該軌道312上位移。換言之，於一實施例中，位移機構的動力來源亦可為測試人員所提供的人力。
值得一提的是，上述所舉之實施例多採承載件靜置於一平面上，並操作支架帶動撥動件於軌道上移動，以使得撥動件與承載件之間產生相對的位移，以使得撥動件依序接觸各該晶片的邊緣。另外，於其他實際實施上，亦可將撥動件設計為固定不動，而採移動承載件的方式，使得撥動件與承載件之間產生相對位移來進行測試。舉例而言，請參圖７所示，為本發明之第四實施例之晶片檢測裝置400，其與前述實施例不同之處在於，其支架420以及設置於支架420上的撥動件40是採固定不動的方式設置；其位移機構包括有一軌道412以及一驅動單元（圖未示），所述的裝載有晶片之承載件30係放置於該軌道412上，該驅動單元係與該軌道412連接，用以帶動該軌道412上的承載件沿著第一方向D1移動，藉以使得該撥動件40與承載件30之間於該第一方向D1上產生相對的位移。以使得撥動件40依序接觸各該晶片的邊緣。
另外，於一實施例中，在第四實施例的架構下，所述的驅動單元亦可由人力所取代，亦即，可透過人力帶動裝載有晶片之承載件沿著軌道移動，進而使得承載件與撥動件之間產生相對的位移，而不以上述實施例為限。
於上述實施例當中所述的晶片係以類方形晶片為示範，但於其他實際應用上，以可對圓形的晶片（晶圓）進行檢測，而不以上述之類方形晶片為限。
值得一提的是，於其他實際實施上，本發明所提供的晶片檢測裝置以及檢測方法亦可應用在其他尺寸的晶片上，而不以上述實施例所提及之晶片尺寸為限。
以上所述僅為本發明較佳可行實施例而已，於其他實際應用上，亦可同時移動該撥動件及該承載件，使得該撥動件與該承載件之間產生相對的位移，舉凡應用本發明說明書及申請專利範圍所為之等效變化，理應包含在本發明之專利範圍內。
W‧‧‧晶片
［本發明］
100‧‧‧晶片檢測裝置
10‧‧‧位移機構
12‧‧‧軌道
14‧‧‧驅動單元
16‧‧‧滾珠螺桿
20‧‧‧支架
22‧‧‧基座
30‧‧‧承載件
40‧‧‧撥動件
D1‧‧‧第一方向
D2‧‧‧第二方向
L‧‧‧長度
200‧‧‧晶片檢測裝置
212‧‧‧軌道
214‧‧‧驅動單元
220‧‧‧支架
300‧‧‧晶片檢測裝置
312‧‧‧軌道
320‧‧‧支架
322‧‧‧手持部
400‧‧‧晶片檢測裝置
412‧‧‧軌道
420‧‧‧支架
［本發明］
100‧‧‧晶片檢測裝置
10‧‧‧位移機構
12‧‧‧軌道
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L‧‧‧長度
200‧‧‧晶片檢測裝置
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300‧‧‧晶片檢測裝置
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322‧‧‧手持部
400‧‧‧晶片檢測裝置
412‧‧‧軌道
420‧‧‧支架
圖１為本發明一第一實施例之晶片檢測裝置的立體圖。 圖２為圖１之２－２方向剖視圖。 圖３為撥動件撥過一晶片邊緣的示意圖。 圖４為具有缺陷之晶片受力而破裂的示意圖。 圖５為本發明一第二實施例之晶片檢測裝置的側視圖。 圖６為本發明一第三實施例之晶片檢測裝置的側視圖。 圖７為本發明一第四實施例之晶片檢測裝置的側視圖。
Claims (12)
- 一種晶片檢測裝置，其包含有： 一支架； 一承載件，用以裝載複數個晶片； 一撥動件，具有可撓性，該撥動件係設置於該支架上；以及 一位移機構，與該支架及該承載件的其中之一者連接，用以使該支架與該承載件之間產生相對位移，以使得該撥動件接觸各該晶片的邊緣。
- 如請求項1所述之晶片檢測裝置，其中該位移機構包含有一軌道；該支架係設置於該軌道上，並可沿著該軌道移動。
- 如請求項2所述之晶片檢測裝置，其中該位移機構包含有一驅動單元，與該軌道連接，用以驅動該支架沿著該軌道移動。
- 如請求項1所述之晶片檢測裝置，其中該撥動件主要係選自橡膠類、樹脂類之材料或其組合所製成。
- 如請求項1所述之晶片檢測裝置，其中該位移機構包含有一軌道，該承載件係被放置於該軌道上，並受該軌道的帶動而與該支架之間產生相對位移。
- 如請求項5所述之晶片檢測裝置，其中該位移機構包含有一驅動單元，該驅動單元與該軌道連接，用以驅動該承載件沿著該軌道移動，以使得該承載件與該支架之間產生相對位移。
- 一種晶片檢測方法，用以篩選出具有缺陷的晶片，其包含有以下步驟： 提供一承載件以及一具有可撓性的撥動件，其中該承載件裝載有複數個沿一第一方向間隔排列的晶片； 移動該撥動件及該承載件的其中之一者，使得該撥動件與該承載件之間於該第一方向上產生相對位移，以使得該撥動件依序接觸各該晶片的邊緣； 藉以，透過該撥動件以接觸施力予各該晶片的方式，篩選出具有缺陷的晶片。
- 如請求項7所述之晶片檢測方法，更包含有提供一位移機構，該位移機構包含有一軌道，該軌道係與該承載件及該撥動件的其中一者連接，用以帶動該承載件與該撥動件的其中一者相對於另一者產生相對的位移。
- 如請求項8所述之晶片檢測方法，其中該位移機構更包含有一驅動單元，該驅動單元與該軌道連接，用以驅動該承載件與該撥動件的其中一者相對於另一者產生相對的位移。
- 如請求項7所述之晶片檢測方法，其中該撥動件與各該晶片於一第二方向上具有部分重疊，其中該第二方向垂直於該第一方向。
- 如請求項7所述之晶片檢測方法，其中該撥動件與各該晶片之重疊區域面積占各該晶片之面積的比例不大於2%。
- 如請求項7所述之晶片檢測方法，其中該撥動件施予各該晶片的作用力不大於3.8牛頓。
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|---|---|---|---|
| TW105143545A TWI618165B (zh) | 2016-12-28 | 2016-12-28 | 晶片檢測裝置及其檢測方法 |
Applications Claiming Priority (1)
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| TW105143545A TWI618165B (zh) | 2016-12-28 | 2016-12-28 | 晶片檢測裝置及其檢測方法 |
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| TWI618165B true TWI618165B (zh) | 2018-03-11 |
| TW201824414A TW201824414A (zh) | 2018-07-01 |
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ID=62189079
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| TW105143545A TWI618165B (zh) | 2016-12-28 | 2016-12-28 | 晶片檢測裝置及其檢測方法 |
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