一种Wafer Map文件读取解析算法的研究

霍杰，张克佳，崔洁

（中国电子科技集团公司第四十五研究所，北京100176）

一种Wafer Map文件读取解析算法的研究

霍杰，张克佳，崔洁

（中国电子科技集团公司第四十五研究所，北京100176）

目前各生产厂使用的晶圆图谱（WaferMap）文件类型多种多样，对WaferMap文件的读取产生很大困难。常规解决办法是针对每种文件类型，编写不同的程序算法进行读取。这种情况下每出现一种新WaferMap类型文件，就需要软件添加程序，用于读取并解析该类型文件。为了解决这个问题，对多种类型WaferMap文件进行研究，找出不同类型WaferMap文件的共性，得出一种通用型WaferMap文件读取算法。凡文件内含有饼图的WaferMap文件，都可以采用该算法读取解析，解决了对新WaferMap类型，需要添加新程序，读取并解析该文件的问题。

WaferMap解析；WaferMap算法；饼图

1　Wafer Map文件原理及结构

Wafer Map文件是晶圆测试设备生成反应测试结果的文件。文件内包含晶圆上每个芯片的布局，测试结果以及晶圆其他相关信息。实际生产中，由于测试仪器不同，测试设备不同，生成的Wafer Map文件类型多种多样，主流的文件格式有如下几种：txt、tma、sinf、generic。下面图示几种不同类型的Wafer Map文件。图1与图2均为tma格式Wafer Map文件，但其内容及书写方式不完全相同，使用普通的读取解析方式，很难将这两份tma文件都成功读取与解析。

图1　tma格式Wafer Map文件格式

图2　tma格式Wafer Map文件格式

2　各Wafer Map文件共性分析

通过上面图示可以看出同种文件格式其内部格式并不能一定相同。如果通过添加新的软件算法涵盖各种Wafer Map文件格式的方法是困难的，根据客户提供的具体Wafer Map文件开发新算法，当客户新增Wafer Map文件类型后，又需要升级软件进行扩充，这大大增加了软件工作量，并且需要持续不断的开发。

图3　sinf格式Wafer Map文件格式

图4　txt格式Wafer Map文件格式

为一劳永逸的解决Wafer Map文件的读取解析问题。我们对各种类型Wafer Map文件进行共性分析，提出一种新算法，可以读取解析这类具有相同共性的Wafer Map文件。

通过分析各种类型Wafer Map文件，发现共同存在以下元素：头部文件、尾部文件、上下左右边框、饼图内容。以上几种元素不同Wafer Map文件中包含情况不同，但共性特点是均包含饼图内容。该饼图内容反映每颗芯片测试结果以及相互间排列关系。针对不同类型Wafer Map文件，我们寻找到其内部饼图进行读取解析，即可实现一种算法处理各种类型Wafer Map文件的问题。

3　爆炸式读取解析算法

根据Wafer Map文件特性，饼图内容形象地反应晶圆测试结果与排列情况，其占据整个Wafer Map文件的绝大部分内容与空间。因此无论文件内是否存在头部文件，尾部文件，上下左右边框等元素，Wafer Map文件的中心行列一定位于饼图范围内。根据这一特性，设计爆炸式算法，用于读取解析不同类型Wafer Map文件。下面简要陈述爆炸式算法的工作过程。

（1）读取Wafer Map文件，找到搜寻起始点。将Wafer Map文件内容逐行读取，定位文件中心位置作为搜寻起始点。由于饼图内容占据Wafer Map文件内最大空间，可以确保文件中心位置位于饼图中。

读取Wafer Map文件并搜寻起始点程序如下：

CStdioFile stdioFile；//创建CStdioFile文件

if（！stdioFile.Open（Path，CFile::modeRead））//以只读方式打开文件

return false；

CString strTemp；//临时存放文件内每行字符串

CStringArray fileData；//字符串阵列，存放文件内全部内容

int iWidth=0；

fileData.RemoveAll（）；

while（stdioFile.ReadString（strTemp））//逐行读取每行字符串

｛iWidth=max（strTemp.GetLength（），iWidth）；//获取文件最大行数。fileData.Add（strTemp）；｝

int iHeight=fileData.GetSize（）；//获取文件内最大列数

stdioFile.Close（）；

搜寻起始点位置位于文件中心位置，即iWidth/2，iHeight/2位置。

（2）消除饼图内格式不同的影响。通过多种Wafer Map的图示可以得出饼图内每个芯片可以使用单字符或者双字符表示，同时相互之间可以存在或者无分隔符隔断。组合以上两种选项，饼图存在如下四种表达方式：

①每个芯片使用单字符表示，相互之间存在分隔符隔断；

②每个芯片使用多字符表示，相互之间存在分隔符隔断；

③每个芯片使用单字符表示，相互之间无分隔符隔断；

④每个芯片使用多字符表示，相互之间无分隔符隔断。

其中第4种情况无法区分每个芯片，实际生产中不会出现此种方式的Wafer Map文件，只需要考虑前3种情况即可。上述3种情况格式不一，为消除其不同，对第①②③种情况进行转化，使用0-255的BYTE型表达每个芯片测试结果，芯片相互之间不存在分隔符。经过此转化后的饼图格式相同规则简单，进行再次分析后即可产生Wafer Map图。

转化过程为以下几种，根据饼图情况进行对应操作：

①饼图内存在分隔符时，清除饼图内所有分隔符。

②每个芯片使用多字符表达时，将多字符按照16进制数转换成10进制。多字符转换成0-255的BYTE型。

③每个芯片使用单字符表达时，将单字符按照ASCII码转化成0-255的BYTE型。

经过以上转化，Wafer Map文件转化成统一规则，每个芯片占用1个字节根据该芯片在饼图内位置，被存储在BYTE型二维数组内。

（3）解析数据生成Wafer Map。对步骤（2）转化后的Wafer Map文件进行如下操作后即可提取出文件内有效的Wafer Map图，并进行了分Bin操作。客户设置的有效字符为根据Wafer Map内容，用来代表每种Bin芯片的字符，即该每个字符代表一颗芯片测试结果，根据测试结果进行分Bin操作。

具体操作如下：

①根据客户设置的有效字符，从搜寻起始点进行比对，比对相同时根据该字符的Bin类型设置该芯片Bin值。与所有有效字符都不同的字符作为无效字符设置为0。

②每个比对相同的字符，比对完成后向最近连同的八个方向继续操作1。通过循环操作①、②可以得出所有相连通的有效字符空间，并根据字符Bin类型设置该芯片Bin值。

③由于头部文件，尾部文件，上下左右边框等内容并不是有效字符构成，通过①、②操作，已经有效的清除大部分无效内容，剩余部分主要是饼图内容，对部分特殊情况，例如头部或尾部文件包含少量有效字符的情况，采用切边操作可以排除。由于饼图是规范的矩形结构，对于单独突出的相连字符，可以认定属于头部，尾部，边框内容进行剔除。

4　总结

爆炸式算法可以有效地处理各种含有饼图的Wafer Map文件，目前绝大多数测试结果都采用饼图文件输出方式。该算法可以有效地读取解析各类Wafer Map文件，无需根据具体的Wafer Map格式进行二次开发设计。减少了软件开发工作量，提高了设备兼容读取各种Wafer Map文件的能力。

［1］陈秀川，杨云，郭琦.对VC_MFC类库中CFile类的派生类的研究和示例［M］.南昌航空工业学院学报（自然科学版）［J］.2004，18（4）：76-80.

A Research of Reading Resolution Algorithm For Wafer Map

HUO Jie，ZHANG Kejia，CUI Jie

（The 45thResearch Institute of CETC，Beijing 100176，China）

The wafer map currently used by factory is difficult to read because of varied forms.The conventional solution is writing different algorithms for each file type.In this case each Wafer Map file needs different software program.Finding different types of Wafer Map files in common and concluding a general algorithm is used to solve this problem.Where the file containing the cake map of the Wafer Map file，the algorithm can be used to read，analysis and solve the new type of Wafer Map.

WaferMap Resolution；WaferMap Algorithm；Cake Map

TP311

A

1004-4507（2016）10-0010-05

2016-08-04