[发明专利]晶圆边缘量测模组

说明书

技术领域

本发明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、凸透镜、反射镜及暗场光源，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。又机器视觉的光学几何学方面，其利用反射镜、凹透镜、凸透镜、聚焦镜、平凸透镜等不同镜体组合进行光学反射、折射，但组合并非通常知识的人所轻易完成的事，需经过相当程度的研究。再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、光学几何学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。

发明内容

为解决现有技术量测晶圆边缘的问题，本发明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、光学几何学的凸透镜、反射镜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。

本发明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；至少一凸透镜组，位于该线性扫描摄影机的前方，使该线性扫描摄影机透过该凸透镜组后，再对该晶圆边缘的中端边缘进行线性扫描；至少一反射镜组，接近该晶圆边缘，且其由一第一及第二反射镜所构成，并使反射面朝前，又该第一及第二反射镜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，使该线性扫描摄影机透过该第一及第二反射镜的反射面后，再分别对该晶圆边缘的上斜面边缘及下斜面边缘进行线性扫描；以及至少三个光源元件组，其光源分别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上的像素，以分别形成不同暗场光源，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°平行的光源夹角，且令该光源夹角在60°～160°之间。

依据前揭特征，该第一及第二反射镜呈现非180°平行的反射夹角，且令该反射夹角在60°～160°之间。

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，自动判断该晶圆边缘的缺陷。

借助上揭技术手段，本发明选定该线性扫描摄影机的快速扫描、该凸透镜组、反射镜组的镜体及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、非该凸透镜组、反射镜组的镜体及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。

本发明的有益效果是，其整合工业摄影机的线扫描式、光学几何学的凸透镜、反射镜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发明进一步说明。

图1是本发明线性扫描晶圆边缘的示意图。

图2是本发明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

20凸透镜组

30反射镜组