一种硅晶圆中高风险硅晶粒的排除方法与流程

1.本发明涉及半导体制造技术领域，尤其涉及一种硅晶圆中高风险硅晶粒的排除方法。


背景技术：

2.半导体晶片流片结束后需要对整张硅晶圆进行电性测试，以筛选出不良品。对于筛选出的不良品，会通过探针台打上墨点，后续的焊接工序中装片机台会对整片硅晶圆进行图像识别，如图1所示，为打上墨点的硅晶圆被识别后的示意图。而筛选出的良品硅晶粒，则用于焊接到引线框架上封装成相应的器件。
3.虽然有墨点的硅晶粒不能被吸取加工，但是墨点周围的硅晶粒会被机台无差别的吸取过来，安装到引线框架上，打上墨点的不良硅晶粒周围的硅晶粒虽然在初期测试中显示为电性良品，但封装后的可靠性验证失效风险系数仍然较高，因此对于使用了被墨点包围的硅晶粒所得到的产品会存在非常高的品质隐患。
4.因此，如何能够排除硅晶圆中高风险的硅晶粒成为本领域技术人员亟待解决的技术问题。


技术实现要素：

5.本发明提供了一种硅晶圆中高风险硅晶粒的排除方法，解决相关技术中存在的无法排除硅晶圆中位于电性不良品周围的高风险硅晶粒的问题。
6.作为本发明的一个方面，提供一种硅晶圆中高风险硅晶粒的排除方法，其中，包括：
7.获取硅晶圆经过探针台测试后的映射图，其中所述映射图上硅晶圆中的不良品硅晶粒被标注不良标识；
8.根据所述映射图上的每个硅晶粒所在位置的不同进行权重值赋值；
9.根据每个硅晶粒所在位置的权重值以及不良标识所在位置计算每个硅晶粒的权重良率；
10.将每个硅晶粒的权重良率均与权重良率阈值进行比较，并根据比较结果将确定的高风险硅晶粒标注不良标识。
11.进一步地，所述根据所述映射图上的每个硅晶粒所在位置的不同进行权重值赋值，包括：
12.设定一个n*n大小的选择框，并将所述选择框沿着所述映射图上的每个硅晶粒依次移动，且每次移动时均使得待测试硅晶粒位于所述选择框的中心位置，其中n为大于或者等于3的奇数；
13.将选择框中的硅晶粒按照与待测试硅晶粒的距离进行风险梯队划分；
14.根据不同的风险梯队对当前选择框中每个硅晶粒赋予不同的权重值。
15.进一步地，所述将选择框中的硅晶粒按照与待测试硅晶粒的距离进行风险梯队划
分，包括：
16.将选择框中分别位于所述待测试硅晶粒的正上方、正下方、正左方和正右方的硅晶粒确定为第一风险梯队；
17.将选择框中分别位于所述待测试硅晶粒的左上方、右上方、左下方和右下方的硅晶粒确定为第二风险梯队；
18.将选择框中除去上述方向的硅晶粒确定为第三风险梯队。
19.进一步地，所述根据不同的风险梯队对当前选择框中每个硅晶粒赋予不同的权重值，包括：
20.将位于第一风险梯队的硅晶粒均赋予第一权重值，将位于第二风险梯队的硅晶粒均赋予第二权重值，将位于第三风险梯队的硅晶粒均赋予第三权重值，其中所述第一权重值大于所述第二权重值，所述第二权重值大于所述第三权重值。
21.进一步地，所述根据每个硅晶粒所在位置的权重值以及不良标识所在位置计算每个硅晶粒的权重良率，包括：
22.根据选择框中位于不同风险梯队的硅晶粒数量和风险梯队对应的权重值计算选择框的权重总分；
23.确定不良标识所在的风险梯队，并将不良标识所在风险梯队的硅晶粒数量去除不良标识的数量后重新计算选择框的权重得分；
24.计算当前选择框的权重得分与选择框的权重总分的比值，得到待测试硅晶粒的权重良率；
25.重复上述计算方式得到每个硅晶粒的权重良率。
26.进一步地，所述根据选择框中位于不同风险梯队的硅晶粒数量和风险梯队对应的权重值计算选择框的权重总分，包括：
27.分别计算选择框中位于第一风险梯队、第二风险梯队以及第三风险梯队中的硅晶粒的数量；
28.根据第一风险梯队中的硅晶粒的数量与第一权重值计算第一风险梯队的权重值；
29.根据第二风险梯队中的硅晶粒的数量与第二权重值计算第二风险梯队的权重值；
30.根据第三风险梯队中的硅晶粒的数量与第三权重值计算第三风险梯队的值；
31.将第一风险梯队的权重值、第二风险梯队的权重值和第三风险梯队的权重值求和计算得到选择框的权重总分。
32.进一步地，所述确定不良标识所在的风险梯队，并将不良标识所在风险梯队的硅晶粒数量去除不良标识的数量后重新计算选择框的权重得分，包括：
33.当不良标识位于第一风险梯队、第二风险梯队和第三风险梯队中的任意一者或两者时，将其所在的风险梯队的硅晶粒数量减去不良标识后剩余的硅晶粒数量与该风险梯队所对应的权重值计算得到不良标识所在风险梯队的权重值；未有不良标识的风险梯队则根据各自硅晶粒数量与对应权重值计算得到各自风险梯队的权重值，将三个风险梯队的权重值求和得到选择框的权重得分；
34.当不良标识分别位于第一风险梯队、第二风险梯队和第三风险梯队中时，将第一风险梯队、第二风险梯队和第三风险梯队中各自的硅晶粒数量均减去不良标识后剩余的硅晶粒数量与各自风险梯队所对应的权重值计算得到各自风险梯队的权重值，将三个风险梯
队的权重值求和得到选择框的权重得分。
35.进一步地，所设定一个n*n大小的选择框，并将所述选择框沿着所述映射图上的每个硅晶粒依次移动，且每次移动时均使得待测试硅晶粒位于所述选择框的中心位置，包括：
36.设定一个5*5的选择框，并将5*5的选择框沿着所述映射图上去除边缘区域后的每个硅晶粒依次移动，且每次移动时均使得待测试硅晶粒位于所述5*5的选择框的中心位置。
37.进一步地，将位于所述映射图上边缘区域的硅晶粒均确定为第三风险梯队。
38.进一步地，所述将每个硅晶粒的权重良率均与权重良率阈值进行比较，并根据比较结果将确定的高风险硅晶粒标注不良标识，包括：
39.若硅晶粒的权重良率不小于所述权重良率阈值，则确定该硅晶粒为低风险硅晶粒；
40.若硅晶粒的权重良率小于所述权重良率阈值，则确定该硅晶粒为高风险硅晶粒，并将高风险硅晶粒确定为不良品且标注不良标识。
41.本发明提供的硅晶圆中高风险硅晶粒的排除方法，通过针对硅晶圆中的每个硅晶粒的权重良率进行计算以确定每个硅晶粒的风险程度，从而可以有效排除位于电性不良品周围的高风险硅晶粒，进而有效提升封装后的产品可靠性，满足客户对于高可靠性产品的需求。
附图说明
42.附图是用来提供对本发明的进一步理解，并且构成说明书的一部分，与下面的具体实施方式一起用于解释本发明，但并不构成对本发明的限制。在附图中：
43.图1为硅晶圆经过探针台测试后形成的映射图。
44.图2为本发明提供的硅晶圆中高风险硅晶粒的排除方法的流程图。
45.图3为本发明提的选择框中风险梯队的分布示意图。
46.图4为本发明提供的选择框在映射图中进行移动的示意图。
47.图5a为本发明提供的当不良标识位于第一风险梯队时的权重得分计算示意图。
48.图5b为图5a计算结果显示在映射图中的示意图。
49.图6a为本发明提供的当不良标识位于第二风险梯队时的权重得分计算示意图。
50.图6b为图6a计算结果显示在映射图中的示意图。
51.图7a本发明提供的当不良标识位于第三风险梯队时的权重得分计算示意图。
52.图7b为图7a计算结果显示在映射图中的示意图。
53.图8a为本发明提供的当不良标识位于第一风险梯队、第二风险梯队和第三风险梯队时的权重得分计算示意图。
54.图8b为图8a计算结果显示在映射图中的示意图。
55.图9a为本发明提供的选择框位于边缘区域时选择框的权重总分计算示意图。
56.图9b为本发明提供的选择框位于边缘区域且不良标识位于第一风险梯队时的权重得分计算示意图。
57.图9c为图9b计算结果显示在映射图中的示意图。
58.图10为本发明提供的最终计算后的权重良率显示示意图。
具体实施方式
59.需要说明的是，在不冲突的情况下，本发明中的实施例及实施例中的特征可以相互结合。下面将参考附图并结合实施例来详细说明本发明。
60.为了使本领域技术人员更好地理解本发明方案，下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分的实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都应当属于本发明保护的范围。
61.需要说明的是，本发明的说明书和权利要求书及上述附图中的术语“第一”、“第二”等是用于区别类似的对象，而不必用于描述特定的顺序或先后次序。应该理解这样使用的数据在适当情况下可以互换，以便这里描述的本发明的实施例。此外，术语“包括”和“具有”以及他们的任何变形，意图在于覆盖不排他的包括，例如，包含了一系列步骤或单元的过程、方法、系统、产品或设备不必限于清楚地列出的那些步骤或单元，而是可包括没有清楚地列出的或对于这些过程、方法、产品或设备固有的其它步骤或单元。
62.在本实施例中提供了一种硅晶圆中高风险硅晶粒的排除方法，图2是根据本发明实施例提供的硅晶圆中高风险硅晶粒的排除方法的流程图，如图2所示，包括：
63.s110、获取硅晶圆经过探针台测试后的映射图，其中所述映射图上硅晶圆中的不良品硅晶粒被标注不良标识；
64.应当理解的是，半导体晶片流片结束后需要对整张硅晶圆进行电性能测试，即通过探针台对硅晶圆进行测试，当测试结束后不良品会被打上墨点进行识别，以筛选出电性能测试合格的良品硅晶粒。将测试结束后的硅晶圆形成映射图，则如图1所示，被打上墨点的不良品硅晶粒被标注不良标识，在本发明实施例中，不良标识具体采用“ng”表示，即图1的映射图中的ng均表示经过探针台测试后的不良品硅晶粒。
65.s120、根据所述映射图上的每个硅晶粒所在位置的不同进行权重值赋值；
66.在本发明实施例中，具体可以包括：
67.设定一个n*n大小的选择框，并将所述选择框沿着所述映射图上的每个硅晶粒依次移动，且每次移动时均使得待测试硅晶粒位于所述选择框的中心位置，其中n为大于或者等于3的奇数；
68.将选择框中的硅晶粒按照与待测试硅晶粒的距离进行风险梯队划分；
69.根据不同的风险梯队对当前选择框中每个硅晶粒赋予不同的权重值。
70.具体地，在本发明实施例中，进一步可以包括：
71.设定一个5*5的选择框，并将5*5的选择框沿着所述映射图上去除边缘区域后的每个硅晶粒依次移动，且每次移动时均使得待测试硅晶粒位于所述5*5的选择框的中心位置。
72.如图3所示，为一个5*5的选择框，将该选择框在图1所示的映射图上依次移动，每次移动时，每个待测试硅晶粒均位于选择框的中心位置，即位于图3的x位置。
73.在移动时，映射图上的边缘区域不列入待测试硅晶粒范围内。即，图1中除去边缘区域的硅晶粒之外的硅晶粒均被列入待测试硅晶粒范围内，每个待测试硅晶粒均要在选择框移动至其位置时，位于选择框的中心位置上，进而计算得到该待测试硅晶粒的权重良率。
74.图4中示例出5*5的选择框分别在x1位置、x2位置和x3位置的示意图。应当理解的是，该选择框是顺次移动的，例如以图4所示方向为例，可以沿着硅晶圆从左到右依次移动
至每个硅晶粒，且每个待测硅晶粒均位于选择框的中心为例，图4中x1位置出的选择框100，其中待测硅晶粒110即位于其中心位置，待测硅晶粒110右侧相邻的硅晶粒即为该选择框下一次移动时其中心位置所在位置。
75.在选择框中除去中心位置的待测硅晶粒外的其他硅晶粒均按照与中心位置的距离被赋予权重值。
76.还应当理解的是，当该选择框内没有任何ng标识时，该选择框内的每个硅晶粒最终计算得到的良率均为100％。当待测硅晶粒恰好为ng标识时，即位于选择框的中心位置恰好为ng标识时，该待测硅晶粒的良率为0％。
77.在本发明实施例中，所述将选择框中的硅晶粒按照与待测试硅晶粒的距离进行风险梯队划分，包括：
78.将选择框中分别位于所述待测试硅晶粒的正上方、正下方、正左方和正右方的硅晶粒确定为第一风险梯队；
79.将选择框中分别位于所述待测试硅晶粒的左上方、右上方、左下方和右下方的硅晶粒确定为第二风险梯队；
80.将选择框中除去上述方向的硅晶粒确定为第三风险梯队。
81.如图3所示，将选择框中位于待测硅晶粒x的正上方、正下方、正左方和正右方的硅晶粒均确定为第一风险梯队，即通过字母a表示的位置均确定为第一风险梯队；将选择框中位于待测硅晶粒x的左上方、右上方、左下方和右下方的硅晶粒均确定为第二风险梯队，即通过字母b表示的位置均确定为第二风险梯队；将选择框中除去上述位置之外的其他位置均确定为第三风险梯队，即通过字母c表示的位置均确定为第三风险梯队。
82.具体地，所述根据不同的风险梯队对当前选择框中每个硅晶粒赋予不同的权重值，包括：
83.将位于第一风险梯队的硅晶粒均赋予第一权重值，将位于第二风险梯队的硅晶粒均赋予第二权重值，将位于第三风险梯队的硅晶粒均赋予第三权重值，其中所述第一权重值大于所述第二权重值，所述第二权重值大于所述第三权重值。
84.在本发明实施例中，应当理解的是，将字母a所在位置的硅晶粒均赋予第一权重值，将字母b所在位置的硅晶粒均赋予第二权重值，将字母c所在位置的硅晶粒均赋予第三权重值，且第一权重值大于第二权重值，第二权重值大于第三权重值。
85.优选地，如下表1所示，所述第一权重值可以为1，第二权重值可以为0.618，第三权重值可以为0.382。
86.表1权重值表
87.regionweighta1b0.618c0.382
88.应当理解的是，具体权重值可以根据需要进行设定，此处不做限定。
89.s130、根据每个硅晶粒所在位置的权重值以及不良标识所在位置计算每个硅晶粒的权重良率；
90.在本发明实施例中，具体可以包括：
91.s131、根据选择框中位于不同风险梯队的硅晶粒数量和风险梯队对应的权重值计算选择框的权重总分。
92.进一步具体地，可以包括：
93.分别计算选择框中位于第一风险梯队、第二风险梯队以及第三风险梯队中的硅晶粒的数量；
94.根据第一风险梯队中的硅晶粒的数量与第一权重值计算第一风险梯队的权重值；
95.根据第二风险梯队中的硅晶粒的数量与第二权重值计算第二风险梯队的权重值；
96.根据第三风险梯队中的硅晶粒的数量与第三权重值计算第三风险梯队的值；
97.将第一风险梯队的权重值、第二风险梯队的权重值和第三风险梯队的权重值求和计算得到选择框的权重总分。
98.如下表2所示，结合图3所示的选择框，可以看出位于第一风险梯队a中的硅晶粒的数量为4，位于第二风险梯队b中的硅晶粒的数量为4，位于第三风险梯队c中的硅晶粒的数量为16，则该选择框的权重总分为4*1 4*0.618 16*0.382＝12.584。
99.表2权重总分计算表
[0100][0101]
需要说明的是，将位于所述映射图上边缘区域的硅晶粒均确定为第三风险梯队。
[0102]
即在选择框移动时，移动至边缘区域时，边缘区域的硅晶粒均确定为第三风险梯队，即边缘区别的硅晶粒的权重值均赋值第三权重值。
[0103]
s132、确定不良标识所在的风险梯队，并将不良标识所在风险梯队的硅晶粒数量去除不良标识的数量后重新计算选择框的权重得分。
[0104]
在本发明实施例中，具体可以包括：
[0105]
当不良标识位于第一风险梯队、第二风险梯队和第三风险梯队中的任意一者或两者时，将其所在的风险梯队的硅晶粒数量减去不良标识后剩余的硅晶粒数量与该风险梯队所对应的权重值计算得到不良标识所在风险梯队的权重值；未有不良标识的风险梯队则根据各自硅晶粒数量与对应权重值计算得到各自风险梯队的权重值，将三个风险梯队的权重值求和得到选择框的权重得分；
[0106]
当不良标识分别位于第一风险梯队、第二风险梯队和第三风险梯队中时，将第一风险梯队、第二风险梯队和第三风险梯队中各自的硅晶粒数量均减去不良标识后剩余的硅晶粒数量与各自风险梯队所对应的权重值计算得到各自风险梯队的权重值，将三个风险梯队的权重值求和得到选择框的权重得分。
[0107]
例如，不良标识若在第一风险梯队，如图5a和图5b所示，位于待测硅晶粒x的正下方位置为不良标识，则第一风险梯队中的硅晶粒数量减1后剩下3个，重新计算选择框的权重得分为：3*1 4*0.618 16*0.382＝11.584。
[0108]
s133、计算当前选择框的权重得分与选择框的权重总分的比值，得到待测试硅晶粒的权重良率；
[0109]
计算上述选择框的权重得分与前述选择框的权重总分的比值11.584/12.584＝92.1％，因此，待测硅晶粒的权重良率为＝92.1％，如图5a和图5b所示。
[0110]
再如，如图6a和图6b所示，当不良标识位于第二风险梯队时，例如位于待测硅晶粒的左下方位置，则第二风险梯队的硅晶粒数量减去1后，重新计算选择框的权重得分为4*1 3*0.618 16*0.382＝11.966，而待测硅晶粒x的权重良率则为11.966/12.584＝95.1％。
[0111]
再如，如图7a和图7b所示，当不良标识位于第三风险梯队时，则第三风险梯队的硅晶粒数量减去1后，重新计算选择框的权重得分为4*1 4*0.618 15*0.382＝12.202，而待测硅晶粒x的权重良率则为12.202/12.584＝97.0％。
[0112]
再如，如图8a和图8b所示，当第一风险梯队、第二风险梯队和第三风险梯队中各有一个不良标识时，则每个风险梯队的硅晶粒数量各自减去1后，重新计算选择框的权重得分为3*1 3*0.618 15*0.382＝10.584，而待测硅晶粒x的权重良率为10.584/12.584＝84.1％。
[0113]
再如，如图9a、图9b和图9c所示，选择框移动至边缘区域时，如前文所述，边缘区域的硅晶粒均确定为第三风险梯队，即边缘区别的硅晶粒的权重值均赋值第三权重值，此时不良标识如位于第一风险梯队位置，则边缘区域的硅晶粒数据总共为9个(其中有两个原本属于第二风险梯队的硅晶粒由于位于边缘区域，所以被确定为第三风险梯队)，原本位于第三风险梯队的硅晶粒数量为9个，则第三风险梯队的硅晶粒总数为9 9＝18个，重新计算当前选择框的权重总分为4*1 2*0.618 18*0.382＝12.112，将第一风险梯队中的硅晶粒数据减去1个后重新计算当前选择框的权重得分为3*1 2*0.618 18*0.382＝11.112，当前待测硅晶粒x的权重良率则为11.112/12.112＝91.7％。
[0114]
此处需要说明的是，图5b、图6b、图7b、图8b和图9c中的选择框内的“1”并不是表示权重，而是映射图中为了区分电性能测试后的良品硅晶粒与不良品硅晶粒所进行的标识，由前文所述可知，不良品标识为“ng”，映射图中的良品标识为“1”。
[0115]
重复上述计算方式得到每个硅晶粒的权重良率。
[0116]
应当理解的是，通过移动选择框，可以计算得到映射图中的每个硅晶粒的权重良率。如图10所示，为最终计算后的权重良率显示示意图。
[0117]
s140、将每个硅晶粒的权重良率均与权重良率阈值进行比较，并根据比较结果将确定的高风险硅晶粒标注不良标识。
[0118]
在本发明实施例中，具体可以包括：
[0119]
若硅晶粒的权重良率不小于所述权重良率阈值，则确定该硅晶粒为低风险硅晶粒；
[0120]
若硅晶粒的权重良率小于所述权重良率阈值，则确定该硅晶粒为高风险硅晶粒，并将高风险硅晶粒确定为不良品且标注不良标识。
[0121]
应当理解的是，例如可以将权重良率阈值设定为92％，则上述示例中权重良率低于92％的待测硅晶粒x均被认定为高风险硅晶粒，而权重良率高于92％的待测硅晶粒x均被认定为低风险硅晶粒，最后在映射图中将高风险硅晶粒确定为不良品，且标注不良标识，例如这些不良标识仍然可以采用“ng”标识。
[0122]
还应当理解的是，所述权重良率阈值可以根据需要进行设定，此处并不做限定。
[0123]
综上，本发明实施例提供的硅晶圆中高风险硅晶粒的排除方法，通过针对硅晶圆
中的每个硅晶粒的权重良率进行计算以确定每个硅晶粒的风险程度，从而可以有效排除位于电性不良品周围的高风险硅晶粒，进而有效提升封装后的产品可靠性，满足客户对于高可靠性产品的需求。
[0124]
可以理解的是，以上实施方式仅仅是为了说明本发明的原理而采用的示例性实施方式，然而本发明并不局限于此。对于本领域内的普通技术人员而言，在不脱离本发明的精神和实质的情况下，可以做出各种变型和改进，这些变型和改进也视为本发明的保护范围。