[发明专利]晶片斜面检查机构

说明书

技术领域

本发明一般涉及使用行扫描照相机从半导体晶片边缘的斜面(bevel)处捕获缺陷数据的机构和方法。

背景技术

由于很多致使半导体晶片上的小片(die)变得不可用的缺陷产生于晶片边缘，所以检查晶片的边缘以识别缺陷和确定它们的来源从而提高可用小片的产量是重要的。

使用成像装置(照相机)检查半导体晶片的边缘是已知的，该成像装置被设置在晶片的上方和下方并且被定位成使得其光学路径与晶片的上下表面基本垂直。其它成像装置被定位成使得它们的光学路径基本上在晶片自身所定义的平面内。这样，基本上所有的晶片边缘区域都可以被成像。图2示意性地示出晶片W的边缘区域，其具有边缘顶部区(ET)，顶部边缘斜面区(TE)，边缘垂直区(EN)，底部边缘斜面(BE)和边缘底部区(EB)。注意，所示的晶片W具有成斜面的边缘B。术语″斜面(bevel)″和″边缘″此处可以互换使用以指代晶片W的边缘的不同区域，但是术语″边缘顶部″，″顶部边缘斜面″，″边缘垂直″，″底部边缘斜面″和″边缘底部″将用于描述晶片边缘的特定区或区域。

如图1a和1b所示，当半导体晶片的边缘的多个部分落在成像装置的景深(depth-of-field)之外，很难迅速并可靠地检查晶片边缘，这是因为在景深D之外的那些部分将对焦不准，并且可能发现假性缺陷或者错过真实缺陷。

因此，需要一种光学晶片检查系统，其能以高分辨率迅速并可靠地获得关于半导体晶片的边缘、特别是关于晶片边缘的斜面表面的检查数据。

发明内容

此处公开了一种用于捕获晶片边缘的成斜面的表面(beveledsurface)的图像的成像传感器。该成像传感器与晶片的成斜面的边缘基本对准以使得在该成像传感器的视野深度范围内的斜面面积最大化。

根据本发明的一方面，提供了一种边缘检查成像系统，包括：

可移动底座，其耦合到该边缘检查系统的底盘，该可移动底座与晶片边缘相邻并相对该边缘可移动；和

至少一个成像传感器，该成像传感器包括光学系统，该光学系统包括用于捕获光学图像的光学传感器，该成像传感器耦合到该可移动底座以便相对于该晶片边缘可移动，该成像传感器相对于该晶片边缘定位从而将该晶片边缘的选定边缘区域保持在该光学系统的景深内，从而使得由该光学传感器所捕获的该选定边缘区域的图像对焦，

其中该可移动底座包括线性平台，其定位成允许该成像传感器朝向和远离该晶片边缘移动。

根据本发明的边缘检查成像系统，其中该可移动底座包括具有转动轴的转动台，该转动轴不平行于该成像传感器的光轴，该成像传感器通过该转动台转动，用于相对于该晶片边缘倾斜该成像传感器的景深。

根据本发明的边缘检查成像系统，其中该转动台的转动轴偏离该晶片转动轴大约1°-45°。

根据本发明的边缘检查成像系统，进一步包括定位装置，其与该晶片边缘相邻地定位以确定该晶片边缘的位置，该晶片边缘的位置由该定位装置报告给该边缘检查系统的控制器。

根据本发明的边缘检查成像系统，其中该可移动底座的该线性平台适于移动该成像传感器以便将该成像传感器保持在一位置，使得该晶片边缘的选定边缘区域保持在该成像系统的景深内。

根据本发明的另一方面，提供一种检查晶片边缘的方法，包括：

提供用于捕获光学图像的成像传感器，该成像传感器耦合到可移动底座；

控制该可移动底座移动该成像传感器以便使晶片边缘的选定区域保持在该成像传感器的景深内；

捕获该晶片边缘的整个选定区域的图像；和

检查所捕获的图像以识别晶片边缘的该选定区域上的缺陷，

其中所述方法还包括使用所述可移动底座中的线性平台以允许该成像传感器朝向和远离该晶片边缘移动。

附图说明

图1a和1b是示出成像传感器的视场如何不能包含晶片斜面的整个表面的示意图；

图2是晶片斜面区域的示意截面图；

图3是具有两个成像传感器的晶片斜面检查系统的实施例的示意前视图；

图4是具有晶片斜面成像传感器和边缘垂直成像传感器的检查系统的实施例的示意俯视图；

图5是将边缘斜面成像传感器相对于晶片边缘成一倾角设置的实施例的示意俯视图；

图6是将边缘斜面成像传感器相对于晶片边缘成一倾角设置并且还包括边缘垂直成像传感器的实施例的示意俯视图；

图7是其中成像传感器相对于晶片具有两个截然不同的位置的实施例的示意俯视图；

图8是其中转动成像传感器以捕获基本上整个晶片斜面区域的图像的实施例的示意前视图。