面向晶圆图的芯片定位方法

杨东旭，李宏军，郝晓博，吴立丰

(中国电子科技集团公司第十三研究所,河北 石家庄 050051)

0 引言

芯片的测试分选是半导体制造流程中的重要工序。各个领域对芯片需求量的日益提升，对半导体制造业提出了考验。半导体分选机是将切割后的晶圆上的芯片进行剥离和种类分选的半导体自动化设备，是半导体测试分选的核心设备之一。芯片分选的一种常用方式是根据晶圆图进行分选。晶圆图是通过探针台和自动光学检测设备(AOI)[1]进行晶圆性能测试后形成的，包含了芯片与工艺控制监测器(PCM)区的相对位置和芯片的类别[2-3]。由于扩膜工艺，芯片间隙存在的误差较大，同时由于分选的剥离过程使得芯片载膜发生形变，若晶圆载台按照理想间隙距离进行移动时，容易造成芯片的错位，导致后续分选的错误[4]。

目前，在根据晶圆图进行芯片分选时，直接根据2点之间的最短路径进行移动，主要采用机器视觉进行动态误差的补偿，来实现芯片的精确定位[5]。矩形拟合[6]和图像分割可通过检测芯片的边缘实现定位[7]，但是精度不能满足需求；基于点模式匹配的定位算法耗时长[8]，视觉定位的实时性不能保证。由于PCM与芯片的外观不同，分选经过PCM区时，无法对位置进行视觉校正，尤其是穿过大面积PCM区时，容易发生芯片错位。应对移动的路径进行规划，绕行PCM区，进行粗略定位后，再使用图像匹配方法进行更精确的视觉定位。

本文针对晶圆图特点与使用场景，提出一种面向晶圆图的芯片定位方法，在晶圆图提供的相对位置与类别信息的基础上，对晶圆图进行预处理，制作栅格地图，应用路径规划算法，搜寻可避开PCM区的最短路径，初步实现芯片的粗定位；……