[發明專利]無焦點檢查裝置及檢查方法

在審

• 申請號: 201910974383.5
• 申請日: 2019-10-14
• 公開（公告）號: CN111048432A
• 公開（公告）日: 2020-04-21
• 發明（設計）人: 李撰權;全文營;許貞;洪德和;趙銀河
• 申請（專利權）人: 株式會社高永科技
• 主分類號: H01L21/66
• 分類號: H01L21/66;G01B11/26
• 代理公司: 北京青松知識產權代理事務所(特殊普通合伙) 11384
• 代理人: 鄭青松

本發明公開了一種檢查裝置，包括：結構光源，其依次照射具有一個相位范圍的多個結構光；至少一個透鏡，其針對所述多個結構光，分別調整與所述相位范圍中各個相位對應的光的路徑，使得與所述相位范圍中的一個相位對應的光到達對象體上一部分區域的各點；圖像傳感器，其捕獲(capture)所述多個結構光分別從所述一部分區域反射而生成的多個反射光；及處理器，其與所述結構光源、所述至少一個透鏡及所述圖像傳感器電氣連接；所述處理器可以從所述圖像傳感器獲得關于所述多個反射光各自的光量值，以關于所述多個反射光各自的光量值為基礎，導出所述多個反射光的相位值，導出所述對象體表面的角度。

技術領域

本發明涉及無焦點(Focus-less)檢查裝置及檢查方法。

背景技術

在半導體的制造工序中，進行有關對半導體的各種處理、工序等是否適當地執行的多樣檢查。例如，可以執行有關在半導體基板上安裝的晶片(die)等元件是否位于半導體基板上應位于之處等的檢查。

特別是就貼裝于半導體基板的晶片而言，可以執行有關貼裝的晶片與基板之間有無傾斜(tilt)的檢查。一般而言，在基板上涂覆有焊料或焊料球的狀態下，晶片可以貼裝于焊料或焊料球上部。此時，晶片的下面應與半導體基板的基準面平行地貼裝，但由于既定原因(例如焊料或焊料球的涂覆狀態)，晶片也可以以相對于半導體基板傾斜既定角度以上的形態貼裝。這是可能引發半導體裝置不良的要素，因而在對半導體的檢查過程中，應能夠確認晶片是否傾斜，如果傾斜，那么傾斜何種角度以上。

另外，也可以與基板中的貼裝無關地執行對任意一個對象體表面的檢查。在該檢查過程中，需要確認對象體表面的曲折具有的角度。對象體表面根據對象體的形態，會具有大大小小的凹凸。這些凹凸既可能是因為制作上的缺陷而產生的，也可能是設計上有意形成的。需要測量對象體的表面相對于基準面具有的角度。

為了執行對這種傾斜等的檢查，可以利用針對半導體晶片照射三維照明的三維檢查儀。以往使用的方法是利用來自對象體的反射光所成像的位置來測量對象體的傾斜程度。該方法是利用從不傾斜的對象體反射的反射光所成像的位置與從傾斜的對象體反射的反射光所成像的位置的差異來測量對象體傾斜的程度的方法。但是，這種方法存在的問題，即使對象體只傾斜較小角度，反射角也較大地變化，為了測量反射光的變化的成像位置，需要大量空間。這種問題導致難以實現檢查裝備的小型化。

另外，以往還使用一種方法，向對象體照射結構光(Structured Light)，在離對象體既定距離的空中，形成由結構光引起的衍射條紋，通過隨著對象體傾斜而發生的衍射條紋的相位變化，測量對象體的傾斜程度。在該方法中，隨著對象體的傾斜，因照相機光圈(aperture)的位置變化而測量的衍射條紋的范圍相異，利用由此導致的衍射條紋的相位變化，可以導出對象體的傾斜的角度。但是，在該方法中，利用了以物理方式而在空中成像的衍射條紋，因而存在發生大量噪聲的問題。

發明內容

解決的技術問題

本發明旨在解決上述的問題，提供一種利用來自對象體的反射光量，測量在基板貼裝的對象體的傾斜程度(tilt)乃至對象體表面的角度的技術。

技術方案

作為本發明的一個方面，可以提出一種檢查裝置。本發明一個方面的檢查裝置可以包括：結構光源，其依次照射具有一個相位范圍的多個結構光；至少一個透鏡，其針對所述多個結構光，分別調整與所述相位范圍中各個相位對應的光的路徑，使得與所述相位范圍中的一個相位對應的光到達對象體表面上一部分區域的各點；圖像傳感器，其捕獲(capture)所述多個結構光分別從所述一部分區域反射而生成的多個反射光；及處理器，其與所述結構光源、所述至少一個透鏡及所述圖像傳感器電氣連接；所述處理器可以從所述圖像傳感器獲得關于所述多個反射光各自的光量值，以關于所述多個反射光各自的光量值為基礎，導出所述多個反射光的相位值，導出所述對象體表面相對于基準面的角度。