專利名稱：芯片缺陷探測器的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實用新型是涉及一種芯片缺陷探測器，特別指一種應(yīng)用于芯片制造過程中，檢測有缺陷的芯片的裝置。
背景技術(shù)：
在電子設(shè)備的制作上，為了縮小電子電路，最常使用半導(dǎo)體晶片。芯片(wafer)表面需要經(jīng)過多道加工的手續(xù)，以獲得一平坦度極佳的晶片，才能滿足集成電路制程的需求。其最后一道工序是晶片表面拋光(Wafer Polishing)，其過程有時會產(chǎn)生破片。此時需要花費許多時間清理機(jī)臺上破碎的材料，不僅浪費研磨的材料，也拖延生產(chǎn)速度。
造成破片的原因，通常是因前道工序所留下的缺陷所造成的。公知的，通常是在前一道手續(xù)后，馬上清洗，清洗過后再作目視檢查是否有缺口(Chip)、裂痕(Scratch)或缺染物的存在再進(jìn)行晶片表面拋光。然而，傳統(tǒng)目視檢查的缺點在于不能檢測到芯片內(nèi)部的缺陷。
先前技術(shù)，在硅晶片制作完成后的測試上，有使用光學(xué)顯微鏡加上化學(xué)溶液觀察凹痕，或X光儀，以檢查其結(jié)構(gòu)上的缺陷。然而，其設(shè)備昂貴且檢查費時，若使用于拋光前的芯片缺陷檢測，并不符合生產(chǎn)的效率及成本上的要求。
本實用新型即提供一種方法或裝置能夠及時地、快速地，在拋光前即預(yù)先篩選出異常的芯片，以減少制作過程中破片的產(chǎn)生。

發(fā)明內(nèi)容
本實用新型的主要目的是提供一種芯片缺陷探測器，其主要是提供一種檢測裝置，能夠及時地，快速地，預(yù)先篩選出異常的芯片，以減少制作過程中破片的產(chǎn)生。
為達(dá)上述的目的，本實用新型芯片缺陷探測器，包括一測試平臺，是用以承載一芯片以供測試；一超聲波檢測裝置，是設(shè)置于該測試平臺上方，用以發(fā)射一平面超聲波以掃描該芯片及接收該芯片所反射回來的超聲波；及一微處理器，用以處理該芯片所反射回來的超聲波并傳送至一監(jiān)視器；借此探測該芯片的內(nèi)部是否存在缺陷。
所述的測試平臺為一機(jī)械手臂，用以支撐并吸附該芯片。
所述的測試平臺為一平面式測試平臺，其包含有一承托該芯片的承托裝置，及一承載該承托裝置的平臺。
所述的該平臺上設(shè)有一對導(dǎo)軌，以導(dǎo)引該超聲波檢測裝置。
所述的超聲波檢測裝置具有一轉(zhuǎn)換器，該轉(zhuǎn)換器的內(nèi)部設(shè)有發(fā)射部及一接收部。
所述的超聲波檢測裝置還設(shè)有一感測裝置于該轉(zhuǎn)換器或支撐組件內(nèi)以感測該芯片的進(jìn)出，并傳輸一開始訊號或一結(jié)束訊號給該微處理器。
所述的超聲波檢測裝置所發(fā)射的平面超聲波的頻率在1億至50億赫茲之間。
所述的超聲波檢測裝置的寬度是大于或等于該芯片的半徑。
本實用新型的優(yōu)點在于本實用新型中的超聲波轉(zhuǎn)換器具有壓電效應(yīng)(Piezoelectric effect)，能將電壓脈沖轉(zhuǎn)換為應(yīng)力的脈沖射入材料之中，利用材料能傳導(dǎo)、吸收及反射彈性波的特性來檢驗材料的缺陷，能夠及時地、快速地，預(yù)先篩選出異常的芯片，以減少制作過程中破片的產(chǎn)生，如此可提高生產(chǎn)效率及產(chǎn)品良率。
本實用新型還將結(jié)合附圖對實施例作進(jìn)一步詳述。


圖1為本實用新型的裝置示意圖；圖2為本實用新型具有機(jī)械手臂實施例的裝置示意圖；圖3為本實用新型具有平臺式測試平臺實施例的裝置示意圖；圖4為本實用新型原理示意圖及量測波形圖。
其中，附圖標(biāo)記說明如下測試平臺1機(jī)械手臂11平臺式測試平臺12
承托裝置 121平臺122導(dǎo)軌 123芯片 2上表面21 底面22超聲波檢測裝置3轉(zhuǎn)換器31 連接組件32支撐組件 33 感測裝置34微處理器 4監(jiān)視器5缺陷 C1 表面裂痕C2邊緣缺口 C3 量波形圖D超聲波W、W’具體實施方式
請參閱圖1，為本實用新型芯片缺陷探測器的裝置示意圖。該裝置包括一測試平臺1以承載一芯片2、一橫桿式的超聲波檢測裝置3以檢測該芯片2。該超聲波檢測裝置3具有一超聲波轉(zhuǎn)換器31、一對連接組件32以分別連接該轉(zhuǎn)換器31的兩端、及一對支撐組件33以分別連接并支撐該對連接組件32。該轉(zhuǎn)換器31具有超聲波的發(fā)射及接收部分，用以發(fā)射平面超聲波W穿過芯片2的上表面21，以及接收由芯片2的底面22，或者由缺陷處C1、C2、C3所反射回來的超聲波W’，其中發(fā)射及接收部分是設(shè)于同一側(cè)而收納于轉(zhuǎn)換器31內(nèi)。
請參閱圖2，為本實用新型芯片缺陷探測器的一種實施例。其中該測試平臺1可以是一機(jī)械手臂(robot)11，該機(jī)械手臂具有一驅(qū)動馬達(dá)111，以及，一組葉板112用以吸附或夾取該芯片2，然后傳輸至該超聲波檢測裝置3下方測試。設(shè)置一微處理器4以接收該超聲波檢測裝置3所傳來的訊號，經(jīng)處理后，傳給一監(jiān)視器5以供操作人員觀察。
請參閱圖3，為本實用新型芯片缺陷探測器的另一種實例施。其中該測試平臺1可以是一平面式測試平臺12，其包含有一承托裝置121以承托該芯片2、一平臺122以承載該承托裝置121、及一對導(dǎo)軌123，以導(dǎo)引該超聲波檢測裝置3掃描該芯片2。
當(dāng)反射超聲波w’不正常時，設(shè)定該微處理器4產(chǎn)生一警告聲音，以提醒操作人員，并且停止掃描和移出該芯片2。其中該超聲波檢測裝置3進(jìn)一步可設(shè)置一感測裝置34(見圖1)于該轉(zhuǎn)換器31或支撐組件33內(nèi)以感測該芯片2的進(jìn)出，并傳輸一開始訊號S或一結(jié)束訊號E(請參閱圖4)給該微處理器4，以判斷開始或停止掃描該芯片2。
本實用新型的量測原理如下超聲波檢驗是利用材料能傳導(dǎo)、吸收及反射彈性波的特性來檢驗材料的缺陷，該超聲波轉(zhuǎn)換器31是具有壓電效應(yīng)(Piezoelectric effect)，能將電壓脈沖轉(zhuǎn)換為應(yīng)力的脈沖射入材料之中，其振動頻率通常大于十萬赫茲(Hz)屬超聲波的范圍，對于較薄的材料，超聲波速度為V=(Eg/ρ),]]>其中E為楊氏系數(shù)，g為重力加速度，ρ為密度。借此可得知超聲波在芯片中的速度。
本實用新型是利用脈沖反射法(pulse reflection)，當(dāng)一個脈沖產(chǎn)生并穿透材料后，在另一表面將產(chǎn)生反射脈沖，并傳回轉(zhuǎn)換器31，利用時間差乘以材料的音速，即可求出材料的兩倍厚度。若音波在穿透時碰到不連續(xù)界面則部份將被反射，此時監(jiān)視器5上在較短的時間位置將顯現(xiàn)一個脈沖，同理可求得缺陷的位置，繼續(xù)移動該轉(zhuǎn)換器31作掃描檢測，可進(jìn)一步確定缺陷的范圍。
請參閱圖4，為本實用新型的原理示意圖及其量測波形圖。假設(shè)該芯片2有三種缺陷的狀況，分別為狀況一的內(nèi)部缺陷C1、狀況二的表面裂痕C2、狀況三的邊緣缺口C3。當(dāng)該轉(zhuǎn)換器31分別接收到由三種狀況所反射的超聲波W’時，只要與由該芯片2的底面22正常的反射的超聲波比較，求得其時間差，再乘以該超聲波的速度，即可得知缺陷的二倍深度位置，并顯示于該量波形圖D上。
因此本實用新型能提供一種方法或裝置能夠及時地、快速地，預(yù)先篩選出異常的芯片，以減少制作過程中破片的產(chǎn)生。如此可提高生產(chǎn)效率及產(chǎn)品良率。
以上所揭示的內(nèi)容，僅為本實用新型較佳實施例，不能以此限定本實用新型的權(quán)利范圍，因此凡依本實用新型內(nèi)容所做的均等變化或修飾，仍屬本實用新型所涵蓋的范圍。
權(quán)利要求1.一種芯片缺陷探測器，其特征在于，它包括一測試平臺，其上承載一供測試的芯片；一橫桿式的超聲波檢測裝置，設(shè)置于該測試平臺上方，并發(fā)射一平面超聲波以掃描該芯片及接收該芯片所反射回來的超聲波；及一微處理器，處理芯片反射回來的超音波并將信號傳送至一監(jiān)視器。
2.如權(quán)利要求1所述的芯片缺陷探測器，其特征在于所述的測試平臺為一機(jī)械手臂。
3.如權(quán)利要求1所述的芯片缺陷探測器，其特征在于所述的測試平臺為一平面式測試平臺，其包含有一承托該芯片的承托裝置，及一承載該承托裝置的平臺。
4.如權(quán)利要求3所述的芯片缺陷探測器，其特征在于所述的該平臺上設(shè)有一對導(dǎo)軌，其上承載該超聲波檢測裝置。
5.如權(quán)利要求1所述的芯片缺陷探測器，其特征在于所述的超聲波檢測裝置具有一轉(zhuǎn)換器，該轉(zhuǎn)換器的內(nèi)部設(shè)有發(fā)射部及一接收部。
6.如權(quán)利要求1所述的芯片缺陷探測器，其特征在于所述的超聲波檢測裝置還在能感測芯片進(jìn)出之處設(shè)有一感測裝置，且傳輸感測訊號給該微處理器。
7.如權(quán)利要求1所述的芯片缺陷探測器，其特征在于所述的超聲波檢測裝置所發(fā)射的平面超聲波的頻率在1億至50億赫茲之間。
8.如權(quán)利要求1所述的芯片缺陷探測器，其特征在于所述的超聲波檢測裝置的寬度是大于或等于該芯片的半徑。
專利摘要本實用新型涉及一種芯片缺陷探測器，特別指用以在芯片研磨前，及時且快速檢測異常芯片的裝置；該芯片缺陷探測器是包括有一測試平臺，用以承載一芯片以供測試；一超聲波檢測裝置，設(shè)置于該測試平臺上方，用以發(fā)射一平面超聲波以掃描該芯片及接收該芯片所反射回來的超聲波；及一微處理器，用以處理該芯片所反射回來的超聲波并傳送至一監(jiān)視器；借此探測該芯片的內(nèi)部是否存在缺陷。
文檔編號H01L21/66GK2621341SQ03257079
公開日2004年6月23日 申請日期2003年4月24日 優(yōu)先權(quán)日2003年4月24日
發(fā)明者陳志焜, 龔耀雄, 羅屯元 申請人:南亞科技股份有限公司