表征晶背缺陷的方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及半導(dǎo)體技術(shù)領(lǐng)域，特別涉及一種表征晶背缺陷的方法。
【背景技術(shù)】
[0002]在半導(dǎo)體技術(shù)領(lǐng)域，在芯片制造階段，經(jīng)前段制程(Front End of Line, FEOL)和后段制程(Back End Of Line，BEOL)，在一晶圓上形成集成電路。之后，需對形成有集成電路的晶圓進(jìn)行成品最終出貨檢查(outgoing quality assurance,0QA),其中的目檢工作十分繁重也非常重要。
[0003]在目檢過程中，當(dāng)發(fā)現(xiàn)超出出貨標(biāo)準(zhǔn)的晶背缺陷如嚴(yán)重刮傷、色差等，業(yè)界內(nèi)通常有兩種方法解決:
[0004]一、對晶圓背面(以下簡稱晶背)進(jìn)行化學(xué)機(jī)械研磨，以達(dá)到出貨標(biāo)準(zhǔn)，但是，由于現(xiàn)有的晶背研磨設(shè)備價(jià)格昂貴，一些芯片制造廠商往往未設(shè)置相關(guān)晶背研磨設(shè)備，例如現(xiàn)在最先進(jìn)的適用于300_生產(chǎn)線的晶背研磨設(shè)備，如果增加相關(guān)研磨設(shè)備，會大幅提升生產(chǎn)成本，而且晶背研磨過程往往還會帶來新的晶圓缺陷。
[0005]二、將晶圓報(bào)廢，但是因?yàn)榫П衬程幍木П橙毕?，而將整個(gè)晶圓報(bào)廢，會造成極大浪費(fèi),并帶來高額的成本負(fù)擔(dān)。
[0006]但是，若晶背缺陷存在，會對后續(xù)的半導(dǎo)體倒裝芯片(Flip-Chip)封裝過程帶來高風(fēng)險(xiǎn)，例如刮傷位置的晶圓部分相比未刮傷位置的晶圓部分較薄，在封裝測試的高溫過程中晶圓容易在刮傷位置破裂，這可能進(jìn)一步造成集成電路漏電或芯片失效，因此只能將晶圓報(bào)廢。
[0007]因此，在目檢過程中，業(yè)界希望能在晶圓正面表征晶背缺陷，這樣封裝過程中，在切割晶圓時(shí)就可根據(jù)晶圓正面所表征的晶背缺陷，舍棄對應(yīng)晶背缺陷的缺陷芯片，保留性能完好的芯片。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0008]本發(fā)明解決的問題是，提供一種表征晶背缺陷的方法。
[0009]為解決上述問題，本發(fā)明提供一種表征晶背缺陷的方法，該表征晶背缺陷的方法包括:
[0010]提供晶圓，所述晶圓包括晶圓正面和晶圓背面，所述晶圓背面具有晶背缺陷；
[0011]提供終端，在所述終端建立第一坐標(biāo)系和第二坐標(biāo)系，所述第一坐標(biāo)系和第二坐標(biāo)系為同一坐標(biāo)系；
[0012]將所述晶圓正面的芯片分布圖輸入終端并顯示在第一坐標(biāo)系中形成芯片地圖；
[0013]獲取晶背圖片，并將所述晶背圖片顯示在第二坐標(biāo)系中；
[0014]在所述晶背圖片對應(yīng)晶背缺陷的位置形成缺陷標(biāo)記，終端記錄所述缺陷標(biāo)記在第二坐標(biāo)系中的坐標(biāo)；
[0015]根據(jù)所述缺陷標(biāo)記的坐標(biāo)，在所述第一坐標(biāo)系的芯片地圖上標(biāo)記缺陷芯片，所述缺陷芯片與晶背缺陷對準(zhǔn)。
[0016]可選地，使用與終端電連接的攝像頭對晶圓背面進(jìn)行拍照來獲取晶背圖片。
[0017]可選地，所述終端為300mm晶圓自動檢測和復(fù)檢系統(tǒng)。
[0018]可選地,每一缺陷標(biāo)記包括多個(gè)點(diǎn)，每形成一個(gè)點(diǎn)，終端記錄一個(gè)坐標(biāo),對應(yīng)多個(gè)點(diǎn)記錄多個(gè)坐標(biāo)；
[0019]每個(gè)點(diǎn)對應(yīng)的芯片均被標(biāo)記為缺陷芯片。
[0020]可選地，每一缺陷標(biāo)記中的所述多個(gè)點(diǎn)構(gòu)成的形狀與對應(yīng)的晶背缺陷的形狀相同。
[0021]可選地，在所述芯片地圖上標(biāo)記缺陷芯片的方法包括:
[0022]在所述終端中，將缺陷標(biāo)記映射到一虛擬晶圓上，所述虛擬晶圓為終端模擬的和所述晶圓形狀形同的圖形；
[0023]將所述虛擬晶圓的正面與芯片地圖疊加，根據(jù)記錄的缺陷標(biāo)記坐標(biāo)識別缺陷芯片。
[0024]可選地，將缺陷標(biāo)記映射到一虛擬晶圓上的方法為:
[0025]在所述終端建立第三坐標(biāo)系，所述第三坐標(biāo)系和第二坐標(biāo)系、第一坐標(biāo)系為同一坐標(biāo)系；
[0026]在所述第三坐標(biāo)系中形成一虛擬晶圓；
[0027]根據(jù)記錄的缺陷標(biāo)記坐標(biāo)，終端定位第三坐標(biāo)系中相同坐標(biāo)位置，并將缺陷標(biāo)顯示在該相同坐標(biāo)位置的虛擬晶圓正面。
[0028]可選地，根據(jù)記錄的缺陷標(biāo)記坐標(biāo)識別缺陷芯片包括:
[0029]在所述第一坐標(biāo)系中定位與缺陷標(biāo)記坐標(biāo)相同的正面坐標(biāo)；
[0030]在所述第一坐標(biāo)系中識別所述正面坐標(biāo)位置的芯片，并標(biāo)記為缺陷芯片。
[0031]可選地，所述晶背缺陷包括:刮傷或色差。
[0032]與現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明的技術(shù)方案具有以下優(yōu)點(diǎn):
[0033]根據(jù)所述缺陷標(biāo)記的坐標(biāo)，終端在第一坐標(biāo)系的芯片地圖上標(biāo)記缺陷芯片，缺陷芯片與晶背缺陷對準(zhǔn)。晶背缺陷表征在芯片地圖上，最終對應(yīng)晶圓正面的缺陷芯片，可將缺陷芯片的位置輸入出貨系統(tǒng)。在后續(xù)芯片封裝過程，在切割晶圓時(shí)，可根據(jù)出貨系統(tǒng)中記錄的缺陷芯片位置，避開晶背缺陷位置，降低晶圓破裂的風(fēng)險(xiǎn)。并且，在切割后，將切割得到的缺陷芯片舍棄掉，而僅保留性能良好的芯片，可避免造成極大浪費(fèi)，節(jié)約生產(chǎn)成本。
[0034]本技術(shù)方案操作簡單，簡便易行，將大幅提高生產(chǎn)效率。
【附圖說明】
[0035]圖1?圖8是本發(fā)明具體實(shí)施例的表征晶背缺陷的示意圖。
【具體實(shí)施方式】
[0036]為使本發(fā)明的上述目的、特征和優(yōu)點(diǎn)能夠更為明顯易懂，下面結(jié)合附圖對本發(fā)明的具體實(shí)施例做詳細(xì)的說明。
[0037]參照圖1，提供晶圓100,晶圓100包括晶圓正面SI和晶圓背面(以下簡稱晶背)S2,在晶背S2具有晶背缺陷101，在晶圓正面SI形成有集成電路(圖中未示出)。
[0038]需要指出的是，晶背缺陷101是指刮傷、色差等肉眼可見的宏觀缺陷。
[0039]其中，色差是指因在晶背S2上殘留有雜質(zhì)，雜質(zhì)使晶背S2局部隆起，使得晶背S2的色譜顏色不一致。晶背S2上殘留的雜質(zhì)在封裝過程中會成為應(yīng)力集中點(diǎn)，給封裝制程帶來高風(fēng)險(xiǎn)。
[0040]在本實(shí)施例中，參照圖1，晶背缺陷101為三條刮傷，在此僅起到示例作用，便于描述和理解本技術(shù)方案。
[0041]另外，與宏觀缺陷相對應(yīng)的是微觀缺陷，微觀缺陷對后續(xù)的封裝制程和芯片性能的消極影響是可忽略的，通常芯片封裝階段不會考慮晶背的微觀缺陷。
[0042]相比于微觀缺陷，宏觀缺陷可能使后續(xù)芯片封裝制程存在高風(fēng)險(xiǎn)。在切割晶圓形成多個(gè)獨(dú)立的芯片時(shí)，可能會使晶圓在沿晶背缺陷位置破裂，而導(dǎo)致整個(gè)晶圓被丟棄，造成很大的浪費(fèi)。在芯片封裝成品的具體應(yīng)用中，晶背缺陷可能會使芯片性能下降，甚至導(dǎo)致芯片失效而無法正常工作，進(jìn)一步使芯片封裝成品失效。
[0043]在具體實(shí)施例中，晶背缺陷在晶圓制造階段、芯片制造階段產(chǎn)生。
[0044]在晶圓制造階段，在晶圓拋光過程的純機(jī)械研磨、蝕刻清洗、化學(xué)機(jī)械研磨等步驟，不可避免的會在晶背造成晶背缺陷。
[0045]芯片制造階段包括前段制程和后段制程。在前段制程，使用沉積、微影、刻蝕、摻雜及熱處理等工藝，在晶圓100的晶圓正面SI形成體積較小的、集成度較高的器件結(jié)構(gòu)，在后段制程，在晶圓正面上形成互連結(jié)構(gòu)，該互連結(jié)構(gòu)將相應(yīng)的器件電連接，晶圓正面的集成電路包括器件結(jié)構(gòu)和互連結(jié)構(gòu)。在各個(gè)工藝步驟中，很難避免在晶背表面形成刮傷、雜質(zhì)殘留等缺陷。而且，對應(yīng)各個(gè)工藝步驟，需將晶圓在各個(gè)基臺、反應(yīng)腔室之間進(jìn)行轉(zhuǎn)移，這個(gè)過程也增加了晶背缺陷產(chǎn)生的幾率。
[0046]所以，在芯片制造的最后階段，需對待出貨的晶圓進(jìn)行成品最終出貨檢查，以及時(shí)發(fā)現(xiàn)晶背缺陷。
[0047]提供終端，終端為HSEB公司生產(chǎn)的Ax1spect301,即300mm晶圓自動檢測和復(fù)檢系統(tǒng)，主要用于晶圓正面及晶背檢查功能。
[0048]晶圓自動檢測和復(fù)檢系統(tǒng)包括機(jī)械手臂、人機(jī)界面、自帶攝像頭和光學(xué)顯微鏡等裝置。參照圖2，在終端建立第一坐標(biāo)系110，將晶圓正面的芯片分布圖輸入終端并顯示在第一坐標(biāo)系110中形成芯片地圖102。
[0049]俯視晶圓正面，晶圓正面具有多個(gè)相互隔開的帶(die)，帶呈方形，每個(gè)帶代表一個(gè)芯片。參照圖