一种基于图像处理的高效率晶圆预扫描方法技术

本申请公开了一种基于图像处理的高效率晶圆预扫描方法，涉及半导体技术领域，该基于图像处理的高效率晶圆预扫描方法确定晶圆的覆盖范围以及晶圆中的初始基准芯片的坐标信息以及芯片尺寸后，以初始基准芯片的坐标信息为基准，按照芯片尺寸将晶圆的覆盖范围划分为棋盘格结构，以框定各个芯片区域，然后从覆盖初始基准芯片的扫描视块开始，沿着预定扫描路径依次获取各个扫描视块内的局部图像并进行图像处理，更新得到各个扫描视块内所有芯片区域的坐标信息，直至得到扫描地图后与晶圆Map图进行匹配合并得到预扫描地图。该方法在冗余扫描的情况下，无需通过坐标比对的方法来实现剔除，在保证扫描完整性的基础上减少了计算量，提高了预扫描的效率。提高了预扫描的效率。提高了预扫描的效率。

【技术实现步骤摘要】
一种基于图像处理的高效率晶圆预扫描方法


[0001]本申请涉及半导体
，尤其是一种基于图像处理的高效率晶圆预扫描方法。

技术介绍

[0002]晶圆上按阵列结构排布有大量的芯片，每一颗芯片都有各自的芯片等级（Bin值），在芯片的生产过程中，需要根据晶圆Map图来对不同芯片等级的芯片进行分选。晶圆Map图记载了各颗芯片在晶圆中的行列坐标以及对应的芯片等级，当需要挑选出特定芯片等级的芯片时，根据具有该芯片等级的芯片的行列坐标以及芯片间的行列间距即可定位到该芯片并实现分选。但是随着晶圆规模的扩大以及芯片的尺寸的变小，晶圆上的芯片在扩膜后，由于局部受力不均，会导致晶圆上同一行的芯片在水平方向上存在偏差，同理同一列的芯片在竖直方向上也存在偏差，芯片在行列方向上并不完全严格对齐，因此直接根据晶圆Map图来实现芯片分选的准确性较低。
[0003]为了提高芯片分选的准确性，现有一些做法会首先对晶圆进行预扫描得到扫描地图，扫描地图包括晶圆中各颗芯片的行列坐标以及机械绝对坐标，人工将扫描地图和晶圆Map图中同一颗芯片对应起来，即可将扫描地图与晶圆Map图进行匹配合并得到预扫描地图，预扫描地图包括每颗芯片的行列坐标、机械绝对坐标和芯片等级。在后续分选阶段根据预扫描地图结合各颗芯片的机械绝对坐标来实现分选可以有效提高准确性。
[0004]目前对晶圆的预扫描主要通过视块扫描和拼接结合的方法来实现，也即每次扫描确定一个扫描视块内的芯片的行列坐标和机械绝对坐标，按照预设的路径移动预定步长扫描下一个扫描视块内的芯片的行列坐标和机械绝对坐标，相邻两次扫描的扫描视块内有一定量的芯片存在重复，这样可以有效避免漏扫描，保证扫描地图的完整性。但是由于冗余扫描的机制，在扫描确定每个扫描视块内的每颗芯片的行列坐标和机械绝对坐标后，都要将扫描得到的坐标信息与扫描地图中已有的坐标信息进行比对，从而判断两组坐标信息是否属于同一颗芯片。若确定扫描地图中还未有该芯片的坐标信息，则将其添加到扫描地图中，若确定扫描地图中已经有该芯片的坐标信息，则需要进行去重，保证每颗芯片在扫描地图都只有一组坐标信息。上述过程中，在比对两组坐标信息时，需要计算两组坐标信息之间的欧式距离，由于晶圆中包含的芯片的数量非常多，因此上述比对过程的计算量非常大，导致晶圆的预扫描过程耗时较长、效率较低且对算力需求较高。

技术实现思路

[0005]本申请人针对上述问题及技术需求，提出了一种基于图像处理的高效率晶圆预扫描方法，本申请的技术方案如下：一种基于图像处理的高效率晶圆预扫描方法，其特征在于，基于图像处理的高效率晶圆预扫描方法包括：确定晶圆的覆盖范围以及晶圆中的初始基准芯片的坐标信息以及芯片尺寸，坐标
信息包括行列坐标以及在绝对坐标系中的机械绝对坐标；以初始基准芯片的坐标信息为基准，按照芯片尺寸将晶圆的覆盖范围划分为棋盘格结构，棋盘格结构包括若干个按照行列结构排布的芯片区域，每个芯片区域的尺寸均为芯片尺寸；从覆盖初始基准芯片的扫描视块开始，沿着预定扫描路径依次获取各个扫描视块内的局部图像并进行图像处理，相邻两个扫描视块覆盖至少一颗相同的芯片；根据每个扫描视块内的局部图像基于扫描视块内已经确定的芯片区域的坐标信息，更新得到扫描视块内所有芯片区域的坐标信息；直至扫描完成整个晶圆得到扫描地图，扫描地图包括各个芯片区域的坐标信息；将扫描地图与晶圆的晶圆Map图进行匹配合并得到预扫描地图。
[0006]本申请的有益技术效果是：本申请公开了一种基于图像处理的高效率晶圆预扫描方法，该基于图像处理的高效率晶圆预扫描方法首先以初始基准芯片的坐标信息为基准，按照芯片尺寸将晶圆的覆盖范围划分为棋盘格结构，先框定各个芯片区域，然后通过视块扫描的方法，利用图像处理技术确定棋盘格区域中各个芯片区域的坐标信息，因此在冗余扫描的情况下，无需通过坐标比对的方法来实现剔除，减少了计算量，提高了预扫描的效率。
[0007]本申请公开的基于图像处理的高效率晶圆预扫描方法，在利用图像处理技术确定待归属的坐标信息后，通过点在多边形内的判断算法即可将其归属到相应的芯片区域，或者预先按坐标相对关系进行排列后可以统一对应到芯片区域，从而将各个坐标信息归属到相应的芯片区域，无论采用哪种实现方式，都非常简单高效。
[0008]本申请公开的基于图像处理的高效率晶圆预扫描方法在确定每个扫描视块内依次确定待归属的坐标信息时，不再固定以唯一的参考坐标来计算，而是根据计算过程动态调整使用的参考坐标，使得计算准确性更高。而且本申请通过动态调整参考坐标，也可以一定程度上弥补和修正计算行列坐标过程中可能产生的取整误差，提高计算结果的准确性。
[0009]本申请公开的基于图像处理的高效率晶圆预扫描方法在得到扫描结果后，利用OCR文字识别技术自动在扫描结果和晶圆Map图中定位同一个对齐芯片实现自动化对齐，避免了人工标定对齐芯片带来的人为误差和效率低的问题。另外通过连续识别多颗芯片的芯片标识来保证对齐芯片的芯片标识的准确性，可以减小误差从而提高准确率。
[0010]本申请公开的基于图像处理的高效率晶圆预扫描方法在预扫描之前，首先对晶圆的行方向与绝对坐标系的x方向进行对齐，在对齐过程中，由第一颗标定芯片开始逐次确定多颗标定芯片直至确定得到距离较远的最后一颗标定芯片的机械绝对坐标，保证了最后一颗标定芯片的机械绝对坐标的准确性，而且使用距离较远的第一颗标定芯片和最后一颗标定芯片来确定偏转角度，准确性更高。在调整晶圆角度时通过多次调整的方法进行，更为准确。
附图说明
[0011]图1是本申请一个实施例的基于图像处理的高效率晶圆预扫描方法的方法流程图。
[0012]图2是本申请一个实施例中基于初始基准芯片的坐标信息以及芯片尺寸，将晶圆
的覆盖范围划分为棋盘格结构的示意图。
[0013]图3是本申请一个实施例中相邻两个扫描视块中重复的芯片区域的示意图。
[0014]图4是本申请一个实施例中确定任意一个扫描视块内所有待归属的坐标信息的方法流程图。
[0015]图5是本申请一个实施例中将得到的待归属的坐标信息对应到相邻的芯片区域的一种方法的方法流程图。
[0016]图6是本申请一个实施例中将得到的待归属的坐标信息对应到相邻的芯片区域的另一种方法的方法流程图。
[0017]图7是本申请一个实施例中将晶圆的行方向与绝对坐标系中的x方向进行对齐的方法流程图。
[0018]图8是本申请一个实施例中晶圆的行方向与绝对坐标系中的x方向之间的偏转夹角的示意图。
具体实施方式
[0019]下面结合附图对本申请的具体实施方式做进一步说明。
[0020]本申请公开了一种基于图像处理的高效率晶圆预扫描方法，请参考图1所示的流程图，该方法包括如下步骤：步骤1，确定晶圆的覆盖范围以及晶圆中的初始基准芯片的坐标信息以及芯片尺寸。
[0021]晶圆呈圆形，晶圆中包含按阵列结构排布的若干颗芯片，所有芯片的规格均相等，且所有芯片的宽度方向均朝着同一方向排列、所有芯片本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种基于图像处理的高效率晶圆预扫描方法，其特征在于，所述基于图像处理的高效率晶圆预扫描方法包括：确定晶圆的覆盖范围以及所述晶圆中的初始基准芯片的坐标信息以及芯片尺寸，所述坐标信息包括行列坐标以及在绝对坐标系中的机械绝对坐标；以所述初始基准芯片的坐标信息为基准，按照所述芯片尺寸将所述晶圆的覆盖范围划分为棋盘格结构，所述棋盘格结构包括若干个按照行列结构排布的芯片区域，每个芯片区域的尺寸均为所述芯片尺寸；从覆盖所述初始基准芯片的扫描视块开始，沿着预定扫描路径依次获取各个扫描视块内的局部图像并进行图像处理，相邻两个扫描视块覆盖至少一颗相同的芯片；根据每个扫描视块内的局部图像基于所述扫描视块内已经确定的芯片区域的坐标信息，更新得到所述扫描视块内所有芯片区域的坐标信息；直至扫描完成整个晶圆得到扫描地图，所述扫描地图包括各个芯片区域的坐标信息；将所述扫描地图与所述晶圆的晶圆Map图进行匹配合并得到预扫描地图。2.根据权利要求1所述的基于图像处理的高效率晶圆预扫描方法，其特征在于，得到每个扫描视块内所有芯片区域的坐标信息的方法包括：根据所述扫描视块内的局部图像基于所述扫描视块内已经确定的芯片区域的坐标信息，按序依次得到下一个待归属的坐标信息；通过点在多边形内的判断算法确定所述待归属的坐标信息在所述扫描视块内所属的芯片区域，得到所述芯片区域的坐标信息；重复执行所述根据所述扫描视块内的局部图像基于所述扫描视块内已经确定的芯片区域的坐标信息的步骤，直至更新确定得到所述扫描视块内所有芯片区域的坐标信息。3.根据权利要求1所述的基于图像处理的高效率晶圆预扫描方法，其特征在于，得到每个扫描视块内所有芯片区域的坐标信息的方法还包括：根据所述扫描视块内的局部图像基于所述扫描视块内已经确定的芯片区域的坐标信息，依次得到所述扫描视块内所有待归属的坐标信息；按照所述扫描视块内已经确定的所有M*N个坐标信息之间的坐标相对关系，将所述M*N个坐标信息按照M行、N列的结构进行排列，每个扫描视块覆盖M行、N列的芯片区域；将按照坐标相对关系排列的所述M*N个坐标信息整体对应到所述扫描视块覆盖的M*N个芯片区域，确定任意第m行、第n列的坐标信息属于所述扫描视块中第m行、第n列的芯片区域，得到所述扫描视块中所有芯片区域的坐标信息；其中，M、N、m、n均为参数且为整数，1≤m≤M，1≤n≤N。4.根据权利要求2或3所述的基于图像处理的高效率晶圆预扫描方法，其特征在于，按序依次得到一个扫描视块内任意第i个待归属的坐标信息包括：对所述扫描视块内的局部图像进行图像识别，基于所述第i个待归属的坐标信息的参考坐标的机械绝对坐标识别得到所述第i个待归属的坐标信息中的机械绝对坐标；其中，所述第i个待归属的坐标信息的参考坐标是所述扫描视块内已经确定得到的其中一个坐标信息；计算得到所述第i个待归属的坐标信息中的行列坐标为
；其中，第i个待归属的坐标信息的参考坐标的行列坐标为，所述绝对坐标系的x方向沿着晶圆的行方向，所述绝对坐标系的y方向沿着所述晶圆的列方向，所述芯片尺寸包括单颗芯片的宽度w和高度h，所述晶圆中所有芯片的宽度方向均沿着x方向、高度方向均沿着y方向，表示对取整，表示对取整，i为参数且为整数。5.根据权利要求4所述的基于图像处理的高效率晶圆预扫描方法，其特征在于，确定所述第i个待归属的坐标信息的方法还包括：基于所述扫描视块内按序依次确定得到的第个坐标信息的机械绝对坐标和行列坐标，计算得到第i个候选行列坐标为，其中，是基于确定得到的第i个候选机械绝对坐标；当与之间的取整误差小于第一误差阈值，且与之间的取整误差小于第二误差阈值时，以计算得到的第i个候选机械绝对坐标作为所述第i个待归属的坐标信息中的机械绝对坐标，以计算得到第i个候选行列坐标为作为所述第i个待归属的坐标信息中的行列坐标，当前的第个坐标信息形成为所述第i个待归属的坐标信息的参考坐标；否则，令并重新基于第个坐标信息...

【专利技术属性】
技术研发人员：余再欢，强宁，
申请(专利权)人：恩纳基智能科技无锡有限公司，
类型：发明
国别省市：