基于神经网络的IC芯片图形缺陷检测技术研究

魏鹏

(中国电子科技集团公司第十一研究所，北京100015)

集成电路（IC）芯片生产过程中往往要经历数十道甚至上百道工艺处理过程。在流片过程中，有许多因素会造成IC芯片质量受损。所以在工艺线上往往会在各个工艺节点完成后增加一个质检环节。通过人工在显微镜下目测芯片图形线条的完好程度，间接地判断芯片有无受损情况，从而达到对芯片进行中间检验和质量把关的目的。另外，近年来在一些特殊的行业，如航空航天，由于对IC芯片的封装体积、散热效率等因素非常敏感，因此不采用封装好的IC芯片，而是直接使用未经过封装的芯片，即称为裸芯片。在裸芯片使用前，必须对每颗裸芯片进行检测，检测的方法也是目视镜检。这一检测环节对航空航天部件、装备的可靠性保障来说尤为重要。

本文主要研究了采用何种技术方法对IC芯片图形缺陷进行可靠、有效、快速地识别与检测。论述的主要内容包括介绍国际上先进的几种图形图像识别检测技术，分析比较了各自的技术特点。

1 IC芯片缺陷检测中所面临的问题

在IC芯片的生产过程中，由于生产环境不理想、制造工艺不完善等问题，IC芯片表面会出现如划痕、外来物污染、短路、断路等各种缺陷问题。这些缺陷不仅影响元器件的外观，甚至会影响元器件的可靠性，对元器件的工作寿命产生重大影响，因此芯片的表面质量检测是值得重视的质检过程。

目前在大多数集成电路生产线上，IC芯片测试是通过探针台和测试仪两种设备联合来完成的。……