本發(fā)明是有關(guān)一種晶圓邊緣量測(cè)模組，尤指一種整合線(xiàn)性?huà)呙钄z影機(jī)、凸透鏡、反射鏡及暗場(chǎng)光源，亦可提升量測(cè)晶圓邊緣速度及實(shí)時(shí)發(fā)現(xiàn)缺陷。

背景技術(shù)：

以往對(duì)于大量生產(chǎn)的晶圓量測(cè)，大都是采用大量的人力，使用許許多多不同的量具，以人工的方式來(lái)作量測(cè)的工作。這種人工檢測(cè)的方式，除了有人事成本費(fèi)用過(guò)高的缺點(diǎn)之外，以人眼進(jìn)行檢測(cè)的工作，不僅有枯燥乏味、眼睛容易疲勞、及人員流動(dòng)率過(guò)高等問(wèn)題外，質(zhì)量的穩(wěn)定度也是值得探討的問(wèn)題，因此，逐漸以機(jī)器視覺(jué)取代人工視覺(jué)，在工業(yè)攝影機(jī)方面，以取像原理來(lái)區(qū)分，主要包括線(xiàn)掃描式與面線(xiàn)掃描式的技術(shù)，該線(xiàn)掃描式是圖像元素呈一維線(xiàn)狀排列，取像時(shí)每次只能獲得一列的影像數(shù)據(jù)，當(dāng)工業(yè)攝影機(jī)與被攝影物體間產(chǎn)生相對(duì)運(yùn)動(dòng)時(shí)，而得到二維的圖像數(shù)據(jù)；該面線(xiàn)掃描式是指植入于工業(yè)攝影機(jī)的影像感測(cè)組件采用二維矩陣式。又機(jī)器視覺(jué)的光學(xué)幾何學(xué)方面，其利用反射鏡、凹透鏡、凸透鏡、聚焦鏡、平凸透鏡等不同鏡體組合進(jìn)行光學(xué)反射、折射，但組合并非通常知識(shí)的人所輕易完成的事，需經(jīng)過(guò)相當(dāng)程度的研究。再機(jī)器視覺(jué)的照明幾何學(xué)方面，其照明光源可分成亮場(chǎng)光源及暗場(chǎng)光源，該亮場(chǎng)光源為光源反射直接進(jìn)入鏡頭；該暗場(chǎng)光源為光源反射不直接進(jìn)入鏡頭。

次者，晶圓量測(cè)主要在有效面積上，并非在無(wú)效面積，通常晶圓邊緣屬于無(wú)效面積，而非量測(cè)的重點(diǎn)，但由于晶圓材料逐漸玻璃化及擴(kuò)大面積，若晶圓邊緣出現(xiàn)缺陷，則在微影術(shù)、擴(kuò)散、清潔、化學(xué)機(jī)械拋光及化學(xué)蒸汽沉積的多重制程步驟中進(jìn)行處理、移載、搬運(yùn)的過(guò)程，當(dāng)受輕微的物理碰撞，易使晶圓從無(wú)效面積裂至有效面積，于是晶圓邊緣的缺陷已悄悄地成為產(chǎn)量受限的缺陷。

是以，晶圓邊緣量測(cè)尚未被重視，但如何整合機(jī)械視覺(jué)的工業(yè)攝影機(jī)技術(shù)、光學(xué)幾何學(xué)技術(shù)及照明幾何學(xué)技術(shù)，有效提升量測(cè)晶圓邊緣速度及實(shí)時(shí)發(fā)現(xiàn)缺陷的問(wèn)題。因此，將有更大的改善空間。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

為解決現(xiàn)有技術(shù)量測(cè)晶圓邊緣的問(wèn)題，本發(fā)明提供一種晶圓邊緣量測(cè)模組，其整合工業(yè)攝影機(jī)的線(xiàn)掃描式、光學(xué)幾何學(xué)的凸透鏡、反射鏡及照明幾何學(xué)的暗場(chǎng)光源，具有提升量測(cè)晶圓邊緣速度及實(shí)時(shí)發(fā)現(xiàn)缺陷的功效。

本發(fā)明解決其技術(shù)問(wèn)題所采用的技術(shù)方案是：

一種晶圓邊緣量測(cè)模組，包括：至少一線(xiàn)性?huà)呙钄z影機(jī)，架設(shè)在晶圓邊緣的預(yù)定處；至少一凸透鏡組，位于該線(xiàn)性?huà)呙钄z影機(jī)的前方，使該線(xiàn)性?huà)呙钄z影機(jī)透過(guò)該凸透鏡組后，再對(duì)該晶圓邊緣的中端邊緣進(jìn)行線(xiàn)性?huà)呙?；至少一反射鏡組，接近該晶圓邊緣，且其由一第一及第二反射鏡所構(gòu)成，并使反射面朝前，又該第一及第二反射鏡以該線(xiàn)性?huà)呙钄z影機(jī)為中央基準(zhǔn)，呈對(duì)稱(chēng)狀而使兩側(cè)向前傾斜，使該線(xiàn)性?huà)呙钄z影機(jī)透過(guò)該第一及第二反射鏡的反射面后，再分別對(duì)該晶圓邊緣的上斜面邊緣及下斜面邊緣進(jìn)行線(xiàn)性?huà)呙?；以及至少三個(gè)光源元件組，其光源分別投射至所要線(xiàn)性?huà)呙柙摼A邊緣的上斜面邊緣、中端邊緣及下斜面邊緣上的像素，以分別形成不同暗場(chǎng)光源，令該晶圓邊緣的全部像素呈現(xiàn)低灰度值區(qū)域，當(dāng)該線(xiàn)性?huà)呙钄z影機(jī)線(xiàn)性?huà)呙柙摼A邊緣的部分像素呈現(xiàn)高灰度值區(qū)域時(shí)，則量測(cè)出該高灰度值區(qū)域?yàn)樵摼A邊緣的缺陷(decfect)。

依據(jù)前揭特征，該光源元件組由一第一及第二光源組件所構(gòu)成，其接近該晶圓邊緣，并使光源投射朝前，且該第一及第二光源組件以該線(xiàn)性?huà)呙钄z影機(jī)為中央基準(zhǔn)，呈對(duì)稱(chēng)狀而使兩側(cè)向前傾斜，使該第一及第二光源組件呈現(xiàn)非180°平行的光源夾角，且令該光源夾角在60°～160°之間。

依據(jù)前揭特征，該第一及第二反射鏡呈現(xiàn)非180°平行的反射夾角，且令該反射夾角在60°～160°之間。

依據(jù)前揭特征，還包括一屏幕，觀(guān)察該晶圓邊緣的缺陷。

依據(jù)前揭特征，還包括一缺陷判斷單元，自動(dòng)判斷該晶圓邊緣的缺陷。

借助上揭技術(shù)手段，本發(fā)明選定該線(xiàn)性?huà)呙钄z影機(jī)的快速掃描、該凸透鏡組、反射鏡組的鏡體及該光源元件組的暗場(chǎng)光源加以整合，排除非快速掃描的面線(xiàn)掃描式、非該凸透鏡組、反射鏡組的鏡體及非能呈現(xiàn)對(duì)比性高的亮場(chǎng)光源，亦可取代人工量測(cè)及應(yīng)用晶圓邊緣，進(jìn)而具有提升量測(cè)晶圓邊緣速度及實(shí)時(shí)發(fā)現(xiàn)缺陷的功效。

本發(fā)明的有益效果是，其整合工業(yè)攝影機(jī)的線(xiàn)掃描式、光學(xué)幾何學(xué)的凸透鏡、反射鏡及照明幾何學(xué)的暗場(chǎng)光源，具有提升量測(cè)晶圓邊緣速度及實(shí)時(shí)發(fā)現(xiàn)缺陷的功效。

附圖說(shuō)明

下面結(jié)合附圖和實(shí)施例對(duì)本發(fā)明進(jìn)一步說(shuō)明。

圖1是本發(fā)明線(xiàn)性?huà)呙杈A邊緣的示意圖。

圖2是本發(fā)明量測(cè)出晶圓邊緣缺陷的示意圖。

圖中標(biāo)號(hào)說(shuō)明：

10線(xiàn)性?huà)呙钄z影機(jī)

20凸透鏡組

30反射鏡組

31第一反射鏡

32第二反射鏡

33反射面

40光源元件組

41第一光源組件

42第二光源組件

50屏幕

60缺陷判斷單元

d缺陷

e晶圓邊緣

e1上斜面邊緣

e2中端邊緣

e3下斜面邊緣

f暗場(chǎng)光源

p像素

p1低灰度值區(qū)域

p2高灰度值區(qū)域

θ1反射夾角

θ2光源夾角

具體實(shí)施方式

首先，請(qǐng)參閱圖1所示，本發(fā)明的晶圓邊緣量測(cè)模組較佳實(shí)施例包括有：至少一線(xiàn)性?huà)呙钄z影機(jī)10，架設(shè)在晶圓邊緣(e)的預(yù)定處，采用工業(yè)攝影機(jī)的線(xiàn)性?huà)呙杓夹g(shù)，能將經(jīng)過(guò)鏡頭投射在感測(cè)組件上的影像，能快速掃描該晶圓邊緣(e)，但不限定于此。

至少一凸透鏡組20，位于該線(xiàn)性?huà)呙钄z影機(jī)10的前方，使該線(xiàn)性?huà)呙钄z影機(jī)10透過(guò)該凸透鏡組20后，再對(duì)該晶圓邊緣(e)的中端邊緣(e2)進(jìn)行線(xiàn)性?huà)呙?，但不限定于此?/p>

至少一反射鏡組30，接近該晶圓邊緣(e)，且其由一第一及第二反射鏡31、32所構(gòu)成，并使反射面33朝前，又該第一及第二反射鏡31、32以該線(xiàn)性?huà)呙钄z影機(jī)10為中央基準(zhǔn)，呈對(duì)稱(chēng)狀而使兩側(cè)向前傾斜，使該線(xiàn)性?huà)呙钄z影機(jī)10透過(guò)該第一及第二反射鏡31、33的反射面33后，再分別對(duì)該晶圓邊緣(e)的上斜面邊緣(e1)及下斜面邊緣(e3)進(jìn)行線(xiàn)性?huà)呙瑁緦?shí)施例中，該第一及第二反射鏡31、32呈現(xiàn)非180°平行的反射夾角(θ1)，且令該反射夾角(θ1)在60°～160°之間，但不限定于此。

至少三個(gè)光源元件組40，其光源分別投射至所要線(xiàn)性?huà)呙柙摼A邊緣的上斜面邊緣(e1)、中端邊緣(e2)及下斜面邊緣(e3)上的像素，以分別形成不同暗場(chǎng)光源(f)，令該晶圓邊緣(e)的全部像素(p)呈現(xiàn)低灰度值區(qū)域(p1)，當(dāng)該線(xiàn)性?huà)呙钄z影機(jī)10線(xiàn)性?huà)呙柙摼A邊緣(e)的部分像素(p)呈現(xiàn)高灰度值區(qū)域(p2)時(shí)，則量測(cè)出該高灰度值區(qū)域(p2)為該晶圓邊緣(e)的缺陷(d)，本實(shí)施例中，該光源元件組40由一第一及第二光源組件41、42所構(gòu)成，其接近該晶圓邊緣(e)，并使光源投射朝前，且該第一及第二光源組件41、42以該線(xiàn)性?huà)呙钄z影機(jī)10為中央基準(zhǔn)，呈對(duì)稱(chēng)狀而使 兩側(cè)向前傾斜，使該第一及第二光源組件41、42呈現(xiàn)非180°平行的光源夾角(θ2)，且令該光源夾角(θ2)在60°～160°之間。

此外，還包括一屏幕50的硬件裝置，觀(guān)察該晶圓邊緣(e)的缺陷(d)，或更可包括一缺陷判斷單元60的軟件裝置，自動(dòng)判斷該晶圓邊緣(e)的缺陷(d)，進(jìn)行分析、判讀影像差異化，但不限定于此。

借助上揭技術(shù)手段，本發(fā)明有效整合該線(xiàn)性?huà)呙钄z影機(jī)10的快速掃描、該凸透鏡組20、反射鏡組30的鏡體及該光源元件組40的暗場(chǎng)光源，不僅提升量測(cè)該晶圓邊緣(e)速度及實(shí)時(shí)發(fā)現(xiàn)該缺陷(d)，同時(shí)，可配合硬件裝置或軟件裝置，提升該晶圓邊緣(e)的缺陷(d)辨識(shí)率，亦正確判定該缺陷(d)種類(lèi)，并依不同缺陷(d)進(jìn)行不同處理，達(dá)到人力成本及設(shè)備成本的最佳化。

以上所述，僅是本發(fā)明的較佳實(shí)施例而已，并非對(duì)本發(fā)明作任何形式上的限制，凡是依據(jù)本發(fā)明的技術(shù)實(shí)質(zhì)對(duì)以上實(shí)施例所作的任何簡(jiǎn)單修改、等同變化與修飾，均仍屬于本發(fā)明技術(shù)方案的范圍內(nèi)。

綜上所述，本發(fā)明在結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)、使用實(shí)用性及成本效益上，完全符合產(chǎn)業(yè)發(fā)展所需，且所揭示的結(jié)構(gòu)亦是具有前所未有的創(chuàng)新構(gòu)造，具有新穎性、創(chuàng)造性、實(shí)用性，符合有關(guān)發(fā)明專(zhuān)利要件的規(guī)定，故依法提起申請(qǐng)。