[發明專利]晶圓邊緣量測模組

在審

• 申請號: 201610069517.5
• 申請日: 2016-02-01
• 公開（公告）號: CN107026095A
• 公開（公告）日: 2017-08-08
• 發明（設計）人: 蔡聲鴻;陳文淇;楊倬昀;李耀吉;趙立文;蔡明宏;吳思聰
• 申請（專利權）人: 易發精機股份有限公司
• 主分類號: H01L21/66
• 分類號: H01L21/66
• 代理公司: 天津三元專利商標代理有限責任公司12203
• 代理人: 崔鋼

技術領域

本發明是有關一種晶圓邊緣量測模組，尤指一種整合線性掃描攝影機、凸透鏡、反射鏡及暗場光源，亦可提升量測晶圓邊緣速度及實時發現缺陷。

背景技術

以往對于大量生產的晶圓量測，大都是采用大量的人力，使用許許多多不同的量具，以人工的方式來作量測的工作。這種人工檢測的方式，除了有人事成本費用過高的缺點之外，以人眼進行檢測的工作，不僅有枯燥乏味、眼睛容易疲勞、及人員流動率過高等問題外，質量的穩定度也是值得探討的問題，因此，逐漸以機器視覺取代人工視覺，在工業攝影機方面，以取像原理來區分，主要包括線掃描式與面線掃描式的技術，該線掃描式是圖像元素呈一維線狀排列，取像時每次只能獲得一列的影像數據，當工業攝影機與被攝影物體間產生相對運動時，而得到二維的圖像數據；該面線掃描式是指植入于工業攝影機的影像感測組件采用二維矩陣式。又機器視覺的光學幾何學方面，其利用反射鏡、凹透鏡、凸透鏡、聚焦鏡、平凸透鏡等不同鏡體組合進行光學反射、折射，但組合并非通常知識的人所輕易完成的事，需經過相當程度的研究。再機器視覺的照明幾何學方面，其照明光源可分成亮場光源及暗場光源，該亮場光源為光源反射直接進入鏡頭；該暗場光源為光源反射不直接進入鏡頭。

次者，晶圓量測主要在有效面積上，并非在無效面積，通常晶圓邊緣屬于無效面積，而非量測的重點，但由于晶圓材料逐漸玻璃化及擴大面積，若晶圓邊緣出現缺陷，則在微影術、擴散、清潔、化學機械拋光及化學蒸汽沉積的多重制程步驟中進行處理、移載、搬運的過程，當受輕微的物理碰撞，易使晶圓從無效面積裂至有效面積，于是晶圓邊緣的缺陷已悄悄地成為產量受限的缺陷。

是以，晶圓邊緣量測尚未被重視，但如何整合機械視覺的工業攝影機技術、光學幾何學技術及照明幾何學技術，有效提升量測晶圓邊緣速度及實時發現缺陷的問題。因此，將有更大的改善空間。

發明內容

為解決現有技術量測晶圓邊緣的問題，本發明提供一種晶圓邊緣量測模組，其整合工業攝影機的線掃描式、光學幾何學的凸透鏡、反射鏡及照明幾何學的暗場光源，具有提升量測晶圓邊緣速度及實時發現缺陷的功效。

本發明解決其技術問題所采用的技術方案是：

一種晶圓邊緣量測模組，包括：至少一線性掃描攝影機，架設在晶圓邊緣的預定處；至少一凸透鏡組，位于該線性掃描攝影機的前方，使該線性掃描攝影機透過該凸透鏡組后，再對該晶圓邊緣的中端邊緣進行線性掃描；至少一反射鏡組，接近該晶圓邊緣，且其由一第一及第二反射鏡所構成，并使反射面朝前，又該第一及第二反射鏡以該線性掃描攝影機為中央基準，呈對稱狀而使兩側向前傾斜，使該線性掃描攝影機透過該第一及第二反射鏡的反射面后，再分別對該晶圓邊緣的上斜面邊緣及下斜面邊緣進行線性掃描；以及至少三個光源元件組，其光源分別投射至所要線性掃描該晶圓邊緣的上斜面邊緣、中端邊緣及下斜面邊緣上的像素，以分別形成不同暗場光源，令該晶圓邊緣的全部像素呈現低灰度值區域，當該線性掃描攝影機線性掃描該晶圓邊緣的部分像素呈現高灰度值區域時，則量測出該高灰度值區域為該晶圓邊緣的缺陷(decfect)。

依據前揭特征，該光源元件組由一第一及第二光源組件所構成，其接近該晶圓邊緣，并使光源投射朝前，且該第一及第二光源組件以該線性掃描攝影機為中央基準，呈對稱狀而使兩側向前傾斜，使該第一及第二光源組件呈現非180°平行的光源夾角，且令該光源夾角在60°～160°之間。

依據前揭特征，該第一及第二反射鏡呈現非180°平行的反射夾角，且令該反射夾角在60°～160°之間。

依據前揭特征，還包括一屏幕，觀察該晶圓邊緣的缺陷。

依據前揭特征，還包括一缺陷判斷單元，自動判斷該晶圓邊緣的缺陷。

借助上揭技術手段，本發明選定該線性掃描攝影機的快速掃描、該凸透鏡組、反射鏡組的鏡體及該光源元件組的暗場光源加以整合，排除非快速掃描的面線掃描式、非該凸透鏡組、反射鏡組的鏡體及非能呈現對比性高的亮場光源，亦可取代人工量測及應用晶圓邊緣，進而具有提升量測晶圓邊緣速度及實時發現缺陷的功效。

本發明的有益效果是，其整合工業攝影機的線掃描式、光學幾何學的凸透鏡、反射鏡及照明幾何學的暗場光源，具有提升量測晶圓邊緣速度及實時發現缺陷的功效。

附圖說明

下面結合附圖和實施例對本發明進一步說明。

圖1是本發明線性掃描晶圓邊緣的示意圖。

圖2是本發明量測出晶圓邊緣缺陷的示意圖。

圖中標號說明：

10線性掃描攝影機

20凸透鏡組

30反射鏡組