CN205508780U - 晶圆边缘量测模组 - Google Patents

Abstract

一种晶圆边缘量测模组，包含：线性扫描摄影机，架设在晶圆边缘的预定处，用以线性扫描晶圆边缘的像素；以及光源元件组，其光源投射至所要线性扫描晶圆边缘的像素上，以形成暗场光源，令晶圆边缘的全部像素呈现低灰度值区域，当线性扫描摄影机线性扫描晶圆边缘的部分像素呈现高灰度值区域时，则量测出高灰度值区域为晶圆边缘的缺陷，进而具有提升量测晶圆边缘速度及实时发现缺陷的功效。

Description

晶圆边缘量测模组

技术领域

本实用新型是有关一种晶圆边缘量测模组，尤指一种整合线性扫描摄影机与暗场光场，亦可提升量测晶圆边缘速度及实时发现缺陷。

背景技术

以往对于大量生产的晶圆量测，大都是采用大量的人力，使用许许多多不同的量具，以人工的方式來作量测的工作。这种人工检测的方式，除了有人事成本费用过高的缺点之外，以人眼进行检测的工作，不仅有枯燥乏味、眼睛容易疲勞、及人员流动率过高等问题外，质量的稳定度也是值得探讨的问题，因此，逐渐以机器视觉取代人工视觉，在工业摄影机方面，以取像原理来区分，主要包括线扫描式与面线扫描式的技术，该线扫描式是图像元素呈一维线状排列，取像时每次只能获得一列的影像数据，当工业摄影机与被摄影物体间产生相对运动时，而得到二维的图像数据；该面线扫描式是指植入于工业摄影机的影像感测组件采用二维矩阵式。又机器视觉的照明几何学方面，其照明光源可分成亮场光源及暗场光源，该亮场光源为光源反射直接进入镜头；该暗场光源为光源反射不直接进入镜头。

次者，晶圆量测主要在有效面积上，并非在无效面积，通常晶圆边缘属于无效面积，而非量测的重点，但由于晶圆材料逐渐玻璃化及扩大面积，若晶圆边缘出现缺陷，则在微影术、扩散、清洁、化学机械抛光及化学蒸汽沉积的多重制程步骤中进行处理、移载、搬运的过程，当受轻微的物理碰撞，易使晶圆从无效面积裂至有效面积，于是晶圆边缘的缺陷已悄悄地成为产量受限的缺陷。

是以，晶圆边缘量测尚未被重视，但如何整合机械视觉的工业摄影机技术及照明几何学技术，有效提升量测晶圆边缘速度及实时发现缺陷的问题。因此，将有更大的改善空间。

实用新型内容

为解决现有技术量测晶圆边缘的问题，本实用新型提供一种晶圆边缘量测模组，其整合工业摄影机的线扫描式及照明几何学的暗场光源，具有提升量测晶圆边缘速度及实时发现缺陷的功效。

本实用新型解决其技术问题所采用的技术方案是：

一种晶圆边缘量测模组，包括：至少一线性扫描摄影机，架设在晶圆边缘的预定处，用以线性扫描该晶圆边缘的像素；以及至少一光源元件组，其光源投射至所要线性扫描该晶圆边缘的像素上，以形成一暗场光源，令该晶圆边缘的全部像素呈现低灰度值区域，当该线性扫描摄影机线性扫描该晶圆边缘的部分像素呈现高灰度值区域时，则量测出该高灰度值区域为该晶圆边缘的缺陷(decfect)。

依据前揭特征，该光源元件组由一第一及第二光源组件所构成，其接近该晶圆边缘，并使光源投射朝前，且该第一及第二光源组件以该线性扫描摄影机为中央基准，呈对称状而使两侧向前倾斜，使该第一及第二光源组件呈现非180°平行的夹角(θ)，且令该夹角(θ)在60°～160°之间。

依据前揭特征，该线性扫描摄影机由一上、中及下线性扫描摄影机所构成，其分别架设在该晶圆边缘的上方、中端及下方的预定处，用以分别线性扫描该晶圆边缘的上斜面边缘、中端边缘及下斜面边缘的像素，并以三个光源元件组，其分别光源投射至所要线性扫描该晶圆边缘的上斜面边缘、中端边缘及下斜面边缘的像素，以形成不同暗场光源。

依据前揭特征，还包括一屏幕，观察该晶圆边缘的缺陷。

依据前揭特征，还包括一缺陷判断单元，自动判断晶圆边缘的缺陷。

借助上揭技术手段，本实用新型选定该线性扫描摄影机的快速扫描，与该光源元件组的暗场光源加以整合，排除非快速扫描的面线扫描式，与非能呈现对比性高的亮场光源，亦可取代人工量测及应用晶圆边缘，进而具有提升量测晶圆边缘速度及实时发现缺陷的功效。

本实用新型的有益效果是，其整合工业摄影机的线扫描式及照明几何学的暗场光源，具有提升量测晶圆边缘速度及实时发现缺陷的功效。

附图说明

下面结合附图和实施例对本实用新型进一步说明。

图1是本实用新型线性扫描晶圆边缘的示意图。

图2是本实用新型量测出晶圆边缘缺陷的示意图。

图中标号说明：

10线性扫描摄影机

11上线性扫描摄影机

12中线性扫描摄影机

13下线性扫描摄影机

20光源元件组

21第一光源组件

22第二光源组件

30屏幕

40缺陷判断单元

D缺陷

E晶圆边缘

E₁上斜面边缘

E₂中端边缘

E₃下斜面边缘

F暗场光源

P像素

P₁低灰度值区域

P₂高灰度值区域

θ夹角

具体实施方式

首先，请参阅图1及图2所示，本实用新型的晶圆边缘量测模组较佳实施例包括：至少一线性扫描摄影机10，架设在晶圆边缘(E)的预定处，用以线性扫描该晶圆边缘(E)的像素(P)，本实施例中，该线性扫描摄影机10由一上、中及下线性扫描摄影机11、12、13所构成，其分别架设在该晶圆边缘(E)的上方、中端及下方的预定处，用以分别线性扫描该晶圆边缘(E)的上斜面边缘(E₁)、中端边缘(E₂)及下斜面边缘(E3)的像素(P)，因此，采用工业摄影机的线性扫描技术，能将经过镜头投射在感测组件上的影像，能快速扫描该晶圆边缘(E)，但不限定于此。

至少一光源元件组20，其光源投射至所要线性扫描该晶圆边缘(E)的像素上，以形成一暗场光源(F)，令该晶圆边缘(E)的全部像素(P)呈现低灰度值区域(P₁)，当该线性扫描摄影机线性10扫描该晶圆边缘(E)的部分像素(P)呈现高灰度值区域(P₂)时，则量测出该高灰度值区域(P₂)为该晶圆边缘(E)的缺陷(D)，本实施例中，该光源元件组20由一第一及第二光源组件21、22所构成，其接近该晶圆边缘(E)，并使光源投射朝前，且该第一及第二光源组件21、22以该线性扫描摄影机10为中央基准，呈对称状而使两侧向前倾斜，使该第一及第二光源组件21、22呈现非180°平行的夹角(θ)，且令该夹角(θ)在60°～160°之间，因此，利用该低灰度值区域(P₁)与该高灰度值区域(P₂)的影像差异，亦能及时发现该晶圆边缘(E)的缺陷(D)，但不限定于此。

进一步，以三个光源元件组20，其分别光源投射至所要线性扫描该晶圆边缘(E)的上斜面边缘(E₁)、中端边缘(E₂)及下斜面边缘(E₃)的像素(P)，以形成不同暗场光源(F)。

此外，还包括一屏幕30的硬件装置，观察该晶圆边缘(E)的缺陷(D)，或还包括一缺陷判断单元40的软件装置，自动判断该晶圆边缘(E)的缺陷(D)，进行分析、判读影像差异化，但不限定于此。

借助上揭技术手段，本实用新型有效整合该线性扫描摄影机10的快速扫描及该光源元件组20的暗场光源，不仅提升量测该晶圆边缘(E)速度及实时发现该缺陷(D)，同时，可配合硬件装置或软件装置，提升该晶圆边缘(E)的缺陷(D)辨识率，亦正确判定该缺陷(D)种类，并依不同缺陷(D)进行不同处理，达到人力成本及设备成本的最佳化。

以上所述，仅是本实用新型的较佳实施例而已，并非对本实用新型作任何形式上的限制，凡是依据本实用新型的技术实质对以上实施例所作的任何简单修改、等同变化与修饰，均仍属于本实用新型技术方案的范围内。

综上所述，本实用新型在结构设计、使用实用性及成本效益上，完全符合产业发展所需，且所揭示的结构亦是具有前所未有的创新构造，具有新颖性、创造性、实用性，符合有关新型专利要件的规定，故依法提起申请。

Claims (5)

1.一种晶圆边缘量测模组，其特征在于，包括：

至少一线性扫描摄影机，架设在晶圆边缘的预定处，用以线性扫描该晶圆边缘的像素；以及

至少一光源元件组，其光源投射至所要线性扫描该晶圆边缘的像素上，以形成一暗场光源，令该晶圆边缘的全部像素呈现低灰度值区域，当该线性扫描摄影机线性扫描该晶圆边缘的部分像素呈现高灰度值区域时，则量测出该高灰度值区域为该晶圆边缘的缺陷。

2.根据权利要求1所述的晶圆边缘量测模组，其特征在于，所述光源元件组由一第一及第二光源组件所构成，其接近该晶圆边缘，并使光源投射朝前，且该第一及第二光源组件以该线性扫描摄影机为中央基准，呈对称状而使两侧向前倾斜，使该第一及第二光源组件呈现非180°平行的夹角，且令该夹角在60°～160°之间。

3.根据权利要求1或2所述的晶圆边缘量测模组，其特征在于，所述线性扫描摄影机由一上、中及下线性扫描摄影机所构成，其分别架设在该晶圆边缘的上方、中端及下方的预定处，用以分别线性扫描该晶圆边缘的上斜面边缘、中端边缘及下斜面边缘的像素，并以三个光源元件组，其分别光源投射至所要线性扫描该晶圆边缘的上斜面边缘、中端边缘及下斜面边缘的像素，以形成不同暗场光源。

4.根据权利要求3所述的晶圆边缘量测模组，其特征在于，还包括一屏幕，观察该晶圆边缘的缺陷。

5.根据权利要求3所述的晶圆边缘量测模组，其特征在于，还包括一缺陷判断单元，自动判断该晶圆边缘的缺陷。