[发明专利]包括激光三角测量传感器的晶片检查系统

说明书

检查系统的一个示例包括激光器、放大变换器和第一相机。激光器将线投射到待检查的晶片上。放大变换器包括多个不同放大倍率的可选择透镜。第一相机对投射到晶片上的线成像，并且输出指示晶片的特征的高度的三维线数据。放大变换器的每个透镜提供第一相机相对于晶片的相同标称焦平面位置。

相关申请的交叉引用

本申请是PCT申请，其要求2017年6月8日提交的题为“WAFER INSPECTION SYSTEMINCLUDING A LASER TRIANGULATION SENSOR”的62/516,701号美国临时专利申请的优先权，该申请以引用方式并入本文。

背景技术

可以使用检查系统检查半导体晶片来测量晶片的特征以进行质量控制。这有利于增加生产量、提高精度、增加动态范围、提高可靠性和降低检查系统的成本。

附图说明

图1所示为包括激光三角测量传感器的检查系统的一个示例的框图。

图2所示为用于激光三角测量传感器的相机的一个示例。

图3所示为用于激光三角测量传感器的接口/控制板连接的一个示例的框图。

图4所示为用于校准激光三角测量传感器的示例性校准块。

图5A和图5B所示为使用激光三角测量传感器检查晶片的一个示例。

图6所示为由激光三角测量传感器的相机观察的激光线的一个示例。

图7A到图7D所示为如由相机观察的激光线和由相机获得的样本帧。

图8所示为使用两个相机来检查晶片的一个示例。

图9所示为使用两个激光器来检查晶片的一个示例。

图10所示为从晶片的背侧检查晶片的一个示例。

具体实施方式

在以下详细描述中，参考了构成本描述一部分的附图，并且其中通过图示的方式示出了可以实践本公开的具体示例。应当理解，在不脱离本公开的范围的情况下，可以利用其它示例，并且可以进行结构或逻辑改变。因此，以下详细描述不应被视为具有限制意义，并且本公开的范围由所附权利要求书限定。应当理解，除非另外特别指出，否则本文中所描述的各个示例的特征可以部分或全部彼此组合。

本文公开了一种用于检查晶片的激光三角测量的系统和方法。激光线产生器可以将线投射到晶片的表面上。激光线可以通过显微镜光学器件成像到三维(3D)相机上。3D相机可以获取激光线的二维(2D)图像，在现场可编程门阵列(FPGA)处理板中将2D图像转换成3D线条，并且然后经由通用串行总线(USB)(例如，USB3.0)接口将3D线条输出到前端计算机。

图1是图示包括激光三角测量传感器的检查系统100的一个示例的框图。检查系统100可以包括传感器头102、支撑待检查的晶片106的载物台104、触发器板108和前端计算机110。触发器板108可以经由触发器/编码器信号路径112通信地耦合到传感器头102。前端计算机110可以经由USB(例如，USB3.0)接口114通信地耦合到传感器头102。

传感器头102可以包括第一3D相机116、隔离器118、镜面滤光器/阻挡器120、放大变换器(例如，转台/滑块)122、激光器座架124和接口/控制板126。第一3D相机116可以包括第一相机外壳128、座架130、管132和透镜134。放大变换器122可以包括多个不同放大倍率(例如，2×、10×和5×)的物镜136₁到136₃。放大变换器122可以通过匀场物镜来为物镜136₁到136₃中的每一个提供第一相机116相对于晶片106的相同标称焦平面位置。