CN105717739A - 光罩检查机 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种光罩检查机，其于机架上设有一位于载台上方的光学影像处理模组，且该光学影像处理模组与该载台可相对线性位移，又该光学影像处理模组可向下撷取该载台上光罩的影像，再者该上检测模组于该光学影像处理模组一侧另设有一导光单元，该导光单元具有一光源及一导光板，其中该导光板可导引该光源的光线以线性方式照射于该光学影像处理模组的扫描位置，藉此，可利用由线性影像感光元件构成的光学影像处理模组，快速扫描光罩的表面，且通过斜设的导光单元导光板的作用，使光源的光线可斜射于光学影像处理模组扫描处，而提高其聚焦效果，从而提高污染物的辨识率，故能有效增进其检查效率与准确率，减少不必要的人力及误判状况，进一步可提高晶圆后续加工的合格率。

Description

光罩检查机

技术领域

本发明涉及光罩的检查技术，更详细而言是关于一种可快速、且准确检出光罩表面污染物的光罩检查机。

背景技术

按，在半导体的制程中，是以微影(Photolithography)与蚀刻制程(EtchingProcess)来完成晶圆表面图案的制作，其中光罩(Mask)为其不可或缺的关键。光罩是一绘有特定图案的透光玻璃片，其中包含一具图形(Pattern)的图案区，供利用一光源，将图案区上的图形转移至晶圆上的光阻，再经过蚀刻制程于晶圆表面完成图案。而光罩为了保护图案区上的图形，图案区的上方通常会设有一图罩护膜(Pellicle)，避免图案区上的图形遭受刮伤、污染或破坏。

然而，光罩污染是一直存在发生的问题，在操作波长等于或小于248纳米长的光微影制程中，高解析度光罩特别容易受到污染。其中一种光罩污染称作为雾状污染。雾状污染是一种沉淀物或杂质，其沉淀物是由清洗光罩过程后所残留的化学物质所形成，而杂质系由无尘室或设备环境交叉接触所产生。例如，于清洗光罩过程中，若使用含有硫酸盐及铵的溶液，则当光罩曝光于短波长的紫外光(UltravioletLight)，如波长为193纳米长或248纳米长，污染将会变得相当明显。这些有害物质会附着于光罩表面，且在经长时间储存或曝光制程的加热后，会于光罩表面产生微粒附着、结晶、又或雾化等现象，以光罩应用于黄光微影制程例，其会直接影响到光罩的透光率，进而使光罩上的图形失真，其会造成晶圆良率降低的现象。

目前已经有几种方法使用于检测上述光罩污染、其他类型的污染或光罩上的沉淀物。虽然这些方法已经符合预期的效果，但这些方法目前仍然无法全面性地解决问题。例如，一方法是由检查人员以目测方式来检查整个光罩正、反两面，其除了有微细的结晶或微粒难以检查出来外，一般雾化、水痕等更是不易检出，且长时间以目测检查也会有眼睛疲劳的现象，故其误判率极高。另一方法是使用光学检测设备扫描整个光罩表面，藉此检测光罩上的污染或沉淀物。光学检测设备的原理基础可为使用各种光束(例如：激光束或电子束)的光学扫描技术。然而，现有光学扫描系统的费用是相当昂贵，且光罩通常是由非常平坦的透明石英片或是透明玻璃片所构成的，于进行光学扫描时会有难以聚焦及叠影误判的状况。

换言之，以现有的检查方法或设备而言，不仅易因误判而造成晶圆生产的合格率降低，且扫描整个光罩表面亦是相当费时，因此每日所能检测的光罩为数有限，而且检测光罩的频率也受限于人力、又或光学检查设备，如何解决前述问题，是业界的重要课题。

缘是，本创作人乃针对前述现有光罩检查时所面临的问题深入探讨，并藉由本创作人多年从事相关开发的经验，而积极寻求解决之道，经不断努力的研究与发展，终于成功的创作出一种光罩检查机，藉以克服现有者因速度慢及易误判所造成的困扰与不便。

发明内容

因此，本发明的主要目的在于提供一种可以有效检出微粒、雾化或水痕的光罩检查机，藉以能减少误判，从而提高后续晶圆加工的效率与良率。

又，本发明的次一主要目的在于提供一种可以快速扫描的光罩检查机，其能完整、且迅速检查光罩表面，提高光罩检查的效率与频率。

为此，本发明主要是通过下列的技术手段，来具体实现上述的各项目的与效能，其至少包含有：

一机架，机架上设有一供承载一光罩的载台；

一上检测模组，其于该机架上设有一位于该载台上方的光学影像处理模组，且该光学影像处理模组与该载台可相对线性位移，又该光学影像处理模组可向下撷取该载台上该光罩的影像，供扫描、辨识、标示及储存该光罩的污染物，再者该上检测模组是于该光学影像处理模组一侧另设有一导光单元，该导光单元具有一光源及一导光板，其中该导光板可导引该光源的光线以线性方式照射于该光学影像处理模组的扫描位置，且该导光单元斜射的光线与该光学影像处理模组垂直的扫描线间形成有一夹角。

藉此，通过前述技术手段的具体实现，使本发明的光罩检查机可利用由线性影像感光元件构成的光学影像处理模组，快速扫描光罩的表面，且通过斜设的导光单元导光板的作用，使光源的光线可斜射于光学影像处理模组扫描处，而提高其聚焦效果，从而提高污染物的辨识率，故能有效增进其检查效率与准确率，减少不必要的人力及误判状况，进一步可提高晶圆后续加工的合格率，并可提高其工作效率，而能增加其附加价值，并能提高其经济效益。

为使贵审查委员能进一步了解本发明的构成、特征及其他目的，以下乃举本发明的若干较佳实施例，并配合图式详细说明如后，供让熟悉该项技术领域者能够具体实施。

附图说明

图1为本发明光罩检查机的外观示意图；

图2为本发明光罩检查机的局部外观示意图，供说明各组件的态样及其相对关系；

图3为本发明光罩检查机的内部组成示意图；

图4为本发明光罩检查机中夹持机构的外观示意图；

图5为本发明光罩检查机于实际使用时的平面动作示意图；

图6为本发明光罩检查机于实际使用时的另一平面动作示意图。

附图标记说明：10-机架；11-基板；12-长导槽；15-导轨组；18-载台；20-上检测模组；21-上框体；25-光学影像处理模组；26-导光单元；27-光源；28-导光板；30-下检测模组；31-下框体；35-光学影像处理模组；36-导光单元；37-光源；38-导光板；50-光罩取料装置；51-开盒机构；510-座板；52-移动板；53-立柱；54-顶板；55-夹持机构；56-旋转悬臂；57-夹持器；60-光罩传送盒；61-底板；65-盖体；70-光罩。

具体实施方式

以下结合附图和实施例，对本发明上述的和另外的技术特征和优点作更详细的说明。

本发明一种光罩检查机，随附图例示本发明的具体实施例及其构件中，所有关于前与后、左与右、顶部与底部、上部与下部、以及水平与垂直的参考，仅用于方便进行描述，并非限制本发明，亦非将其构件限制于任何位置或空间方向。图式与说明书中所指定的尺寸，当可在不离开本发明的申请专利范围内，根据本发明的具体实施例的设计与需求而进行变化。

而本发明的光罩检查机的简要架构，如图1、2所示，该光罩检查机于一机架10上设有一载台18及一光罩取料装置50，且机架10上分设有位于载台18上方与下方的上检测模组20及一下检测模组30，且该载台18可供承载一光罩70、且相对上、下检测模组20、30往复线性移动；

关于本发明的详细构成，则请配合参看图1、2及3所示，机架10上具有一基板11，且基板11顶面形成有一长导槽12，且机架10上设有一对应基板11长导槽12的导轨组15，而载台18设于导轨组15上，使载台18可供光罩70摆置定位，且相对机架10进行线性位移；

而上检测模组20于机架10基板11上方设有一跨越长导槽12的上框体21，该上框体21上设有一可向下撷取影像的光学影像处理模组25，其中光学影像处理模组25选自线性影像感光元件(LineScanCCD)，供扫描、辨识、标示及储存污染物，再者上检测模组20于光学影像处理模组25一侧另设有一导光单元26，该导光单元26具有一光源27及一导光板28，其中导光板28可导引光源27的光线以线性方式照射于光学影像处理模组25的扫描位置，且导光单元26斜射的光线与光学影像处理模组25垂直的扫描线间形成有一夹角，使上检测模组20的光学影像处理模组25仅能扫描到光罩70的上表面，再者上检测模组20的导光单元26的导光板28可进一步加装不同光谱的滤镜，用以过滤光罩60上表面不同波长的水痕，大幅提高其污染物的辨识效果；

又下检测模组30于机架10的基板11下方设有一跨越长导槽12的下框体31，该下框体31上设有一可向上撷取影像的光学影像处理模组35，其中光学影像处理模组35选自线性影像感光元件(LineScanCCD)，供扫描、辨识、标示及储存污染物，再者下检测模组30于光学影像处理模组35一侧另设有一导光单元36，该导光单元36具有一光源37及一导光板38，其中导光板38可导引光源37的光线以线性方式照射于光学影像处理模组35的扫描位置，且导光单元36斜射的光线与光学影像处理模组35垂直的扫描线间形成有一夹角，使下检测模组30的光学影像处理模组35仅能扫描到光罩70的下表面，再者下检测模组30的导光单元36的导光板38可进一步加装不同光谱的滤镜，用以过滤光罩60下表面不同波长的水痕，大幅提高其污染物的辨识效果；

再者，该光罩取料装置50设于机架10的导轨组15一侧，如图1、4所示，其至少包含有一开盒机构51及一设于开盒机构51上的夹持机构55，供分别开启一光罩传送盒60《ReticleSMIFPod，RSP》及取放一可置于光罩传送盒60内的光罩70，其中光罩传送盒60是由一供支撑光罩70的底板61及一供覆盖底板61形成密闭空间的盖体65所构成；

其中该开盒机构51具有一座板510，而基板510顶面设有多个立柱53，各该立柱53间设有一可选择性上下滑设的移动板52，又移动板52可供光罩传送盒60的底板61支撑定位与选择性释放底板61与盖体65的锁结，另立柱53顶端设有一供光罩传送盒60定位的顶板54，让光罩传送盒60底板61可被移动板52带动上下位移、且穿经该顶板54，又夹持机构55设于座板510各立柱53所围空间的一侧缺口，其夹持机构30上设有一可选择性转动的旋转悬臂56，再者旋转悬臂56的自由端设有一夹持器57，该夹持器57具有两同步相对远离或靠近的夹持头58，供同步夹掣光罩70的相对两侧边缘；

藉此，进而组构成一迅速、且准确检出异物的光罩检查机。

而本发明于实际运用时，则如图1、3及5、6所示，于作业时，其令收纳有光罩70的光罩传送盒60置于开盒机构51顶板54上，接着作动移动板52带动底板61连同光罩70向下穿经顶板54移动至夹持位置，并作动夹持机构55的旋转悬臂56夹持器57位于光罩70上方，且令夹持器57的两夹持头58对应夹掣光罩70，最后将光罩70由光罩传送盒60底板61内取出传送至作业区的载台18上；

于检查作业时，则令载台18相对上检测模组20与下检测模组30位移，而上检测模组20与下检测模组30可分别利用其导光单元26、36对光罩60上、下表面进行打光，以方便上、下检测模组20、30的光学影像处理模组25、35聚焦，并通过各自的光学影像处理模组25、35进行扫描，由于上、下检测模组20、30的光学影像处理模组25、35选自线性影像感光元件(LineScanCCD)，因此可供快速扫描，且进一步予以辨识污染物，同时通过一具显示萤幕的电脑，可供进一步分析及管理光罩60上、下表面之状态；

最后，在完成光罩70上、下表面的检查作业区后，由夹持机构55的旋转悬臂56夹持器57将光罩70夹取，并反向将光罩70送回至开盒机构50的移动板52的光罩传送盒60底板61上方，并将光罩70置于底板61上方固定位置后，夹持机构55令旋转悬臂56带动夹持器57旋转至作业区待命，而移动板52则带动底板61向上，当底板61与盖体65结合后，让光罩传送盒60可承载光罩70而被取离，而完成整个作业。

经由上述的说明，本发明不仅可利用上、下检测模组20、30中由线性影像感光元件(LineScanCCD)构成的光学影像处理模组25、35，快速扫描光罩60的上、下表面，且通过斜设的导光单元26导光板28的作用，使光源27的光线可斜射于光学影像处理模组25、35扫描处，而提高其聚焦效果，从而提高污染物的辨识率，故能有效增进其检查效率与准确率，减少不必要的人力及误判状况，进一步可提高晶圆后续加工的合格率。

综上所述，可以理解到本发明为一创意极佳的新型创作，除了有效解决现有技术所面临的问题，更大幅增进功效，且在相同的技术领域中未见相同或近似的产品创作或公开使用，同时具有功效的增进，故本创作已符合发明专利有关「新颖性」与「进步性」的要件，乃依法提出申请发明专利。

以上所述的实施例仅仅是对本发明的优选实施方式进行描述，并非对本发明的范围进行限定，在不脱离本发明设计精神的前提下，本领域普通技术人员对本发明的技术方案作出的各种变形和改进，均应落入本发明权利要求书确定的保护范围内。

Claims (10)

1.一种光罩检查机，其特征在于其至少包含有：

一机架，该机架上设有一供承载一光罩的载台；

一上检测模组，其于该机架上设有一位于该载台上方的光学影像处理模组，且该光学影像处理模组与该载台能够相对线性位移，又该光学影像处理模组能够向下撷取该载台上该光罩的影像，供扫描、辨识、标示及储存该光罩的污染物，再者该上检测模组于该光学影像处理模组一侧另设有一导光单元，该导光单元具有一光源及一导光板，其中该导光板能够导引该光源的光线以线性方式照射于该光学影像处理模组的扫描位置，且该导光单元斜射的光线与该光学影像处理模组垂直的扫描线间形成有一夹角；

藉此，进而组构成一迅速、且准确检出异物的光罩检查机。

2.如权利要求1所述的光罩检查机，其中该机架上设有一基板，且该基板具有一对应该载台的长导槽，再者该机架于该基板下方另设有一下检测模组；

该下检测模组于该机架上设有一位于该载台下方的光学影像处理模组，且该下检测模组的光学影像处理模组与该载台能够相对线性位移，又该下检测模组的光学影像处理模组能够向上撷取该载台上光罩的影像，再者该下检测模组于其光学影像处理模组一侧另设有一导光单元，该导光单元具有一光源及一导光板，其中该导光板能够导引该光源的光线以线性方式照射于该下检测模组的光学影像处理模组的扫描位置，且该导光单元斜射的光线与该下检测模组的光学影像处理模组垂直的扫描线间形成有一夹角。

3.如权利要求1或2所述的光罩检查机，其中该机架上设有一导轨组，该载台设于该导轨组上，使该载台相对该机架进行线性位移。

4.如权利要求1或2所述的光罩检查机，其中该光学影像处理模组选自线性影像感光元件。

5.如权利要求1或2所述的光罩检查机，其中该导光单元的导光板能够选择性设有不同光谱的滤镜，用以过滤该光罩上表面不同波长的水痕。

6.一种光罩检查机，其特征在于其至少包含有：

一机架，该机架上设有一供承载一光罩的载台；

一下检测模组，其于该机架上设有一位于该载台下方的光学影像处理模组，且该光学影像处理模组与该载台能够相对线性位移，又该光学影像处理模组能够向上撷取该载台上该光罩的影像，供扫描、辨识、标示及储存该光罩的污染物，再者该下检测模组于该光学影像处理模组一侧另设有一导光单元，该导光单元具有一光源及一导光板，其中该导光板能够导引该光源的光线以线性方式照射于该光学影像处理模组的扫描位置，且该导光单元斜射的光线与该光学影像处理模组垂直的扫描线间形成有一夹角；

藉此，进而组构成一迅速、且准确检出异物的光罩检查机。

7.如权利要求6所述的光罩检查机，其中该机架上设有一基板，且该基板具有一对应该载台的长导槽，再者该机架于该基板上方另设有一上检测模组；

该上检测模组于该机架上设有一位于该载台上方的光学影像处理模组，且该上检测模组的光学影像处理模组与该载台能够相对线性位移，又该上检测模组的光学影像处理模组能够向下撷取该载台上该光罩的影像，再者该上检测模组于该光学影像处理模组一侧另设有一导光单元，该导光单元具有一光源及一导光板，其中该导光板能够导引光源的光线以线性方式照射于该上检测模组的光学影像处理模组的扫描位置，且该导光单元斜射的光线与该上检测模组的光学影像处理模组垂直的扫描线间形成有一夹角。

8.如权利要求6或7所述的光罩检查机，其中该机架上设有一导轨组，该载台设于该导轨组上，使该载台相对该机架进行线性位移。

9.如权利要求6或7所述的光罩检查机，其中该光学影像处理模组选自线性影像感光元件。

10.如权利要求6或7所述的光罩检查机，其中该导光单元的导光板能够选择性设有不同光谱的滤镜，用以过滤该光罩上表面不同波长的水痕。