DE102007047352B4

DE102007047352B4 - Beleuchtungseinrichtung und Inspektionseinrichtung mit Beleuchtungseinrichtung

Info

Publication number: DE102007047352B4
Application number: DE102007047352A
Authority: DE
Inventors: Michael Hofmann; Christof Krampe-Zadler; Kurt Hahn
Original assignee: Vistec Semiconductor Systems GmbH
Current assignee: KLA Tencor MIE GmbH
Priority date: 2007-10-02
Filing date: 2007-10-02
Publication date: 2009-09-17
Anticipated expiration: 2027-10-03
Also published as: US20090086483A1; DE102007047352A1; US8087799B2

Abstract

Beleuchtungseinrichtung (80), die als Kreisringsegment (81) ausgebildet ist, mit:
• einer Öffnung (82), in die zumindest der Randbereich eines flächigen Substrats (6) hineinragt,
• einer Vielzahl von Lichtquellen (120), die auf dem Kreisringsegment (81) angeordnet sind,
• einem Gehäuse, in dem die Lichtquellen (120) und ein reflektierendes Element (103) derart angeordnet sind, dass das Licht der Lichtquellen (120) nicht senkrecht auf einen oberen Randbereich (6a), einen unteren Randbereich (6c) und einen Stirnbereich (6b) des flächigen Substrats (6) trifft.

Description

Die vorliegende Erfindung betrifft eine Beleuchtungseinrichtung.
Ebenso betrifft die Erfindung eine Inspektionseinrichtung zur Prüfung eines flächigen Substrats.
Die U.S.-Patentanmeldung 2005/0013474 A1 offenbart eine Vorrichtung, bei der der Randbereich eines Wafers ebenfalls mit drei Kameras untersucht, bzw. inspiziert wird. Das Dokument erwähnt jedoch nichts über die Ausgestaltung der Beleuchtungseinrichtung für den Randbereich des Wafers.
Die U.S.-Patentanmeldung 2003/0169916 A1 offenbart eine Vorrichtung, die drei Kameras verwendet, um jeweils ein Bild von der Stirnseite des Waferrandes und von den beiden Fasen am Waferrand aufzunehmen. Die Kameras sind dabei derart angeordnet, dass die erste Kamera der oberen Fase des Waferrandes gegenüberliegt, dass eine zweite Kamera der Stirnseite des Waferrandes gegenüberliegt und dass eine dritte Kamera der unteren Fase des Waferrandes gegenüberliegt. Über die Ausgestaltung der Beleuchtungseinrichtung zur Beleuchtung des Waferrandes ist in der Patentanmeldung nichts erwähnt.
Die noch nicht offengelegte deutsche Patentanmeldung DE 10 2007 024 525 A1 offenbart eine Vorrichtung und ein Verfahren zur Bewertung von Defekten am Randbe reich eines Wafers. In einer Ausführungsform wird eine Beleuchtungseinrichtung beschrieben, die als Kreisringsegment ausgebildet ist. Die Beleuchtungseinrichtung ist dabei eine Kalotte, auf der eine Vielzahl von Lichtquellen angebracht ist. Die Kalotte ist dabei mit einem diffus transparenten Schirm oder Diffuser versehen, der somit zu einer höheren Homogenität der Ausleuchtung beiträgt. Die Kalotte weist eine Freisparung auf, über die die Aufnahme des Randes des Wafers erfolgt. Der Wafer ragt dabei in das Innere der Kalotte. Die auf der Kalotte angeordneten Beleuchtungselemente können als LED's ausgebildet sein, die Weißlicht aussenden. Beleuchtungselemente sind dabei derart an der Karotte angeordnet, dass eine Hellfeldbeleuchtung am Rande des Wafers erzielt wird.
Die deutsche Patentschrift DE 10 2005 014 595 B3 betrifft eine Vorrichtung und ein Verfahren zur Inspektion der Oberfläche eines Wafers. Eine Lichtquelle sendet einen Lichtstrahl aus. Mit einem optischen Abtastsystem werden abwechselnd eine erste und mindestens eine zweite Oberfläche mit dem Lichtstrahl abgetastet. Eine Lichtempfangseinrichtung ist mit mindestens einem photoelektrischen Umwandler zum Empfang von gestreutem Licht der Oberfläche des Wafers ausgebildet.
Die deutsche Patentanmeldung DE 10 2004 058 128 A1 offenbart ein System zur Inspektion eines scheibenförmigen Objekts. Das System umfasst eine Ladeeinheit für scheibenförmige Objekte und eine Einrichtung zum gleichzeitigen Aufnehmen der Vorder- und Rückseite des scheibenförmigen Objekts.
Die europäische Patentanmeldung EP 1 348 947 A1 offenbart eine Vorrichtung zur Inspektion des Randbereichs eines Wafers. Es ist ein Reflektor vorgesehen, der kohärentes Licht auf den Randbereich eines Wafers richtet.
Aufgabe der Erfindung ist es, eine kompakte und variable Beleuchtungsquelle für die Beleuchtung des Randbereichs eines flächigen Substrats zur Verfügung zu stellen.
Die obige Aufgabe wird gelöst durch eine Beleuchtungseinrichtung, die die Merkmale des Anspruchs 1 umfasst.
Ferner ist es Aufgabe der Erfindung eine Inspektionseinrichtung zu schaffen, mit der der Randbereichs eines flächigen Substrats variabel von allen Seiten beleuchtet werden kann.
Diese Aufgabe wird gelöst durch die Merkmale der Anspruchs 22.
Dabei ist es von besonderem Vorteil, wenn bei der Beleuchtungseinrichtung eine Vielzahl von Lichtquellen auf einem Kreisringsegment in einem Gehäuse angeordnet sind. Im Inneren des Gehäuses ist ein reflektierendes Element derart vorgesehen, dass das Licht der Lichtquellen nicht senkrecht auf den oberen Randbereich, den unteren Randbereich und den Stirnbereich des flächigen Substrats trifft.
Die im Gehäuse befindlichen Lichtquellen sind als Leuchtdioden ausgestaltet. Die Leuchtdioden sind dabei derart auf einer Platine angeordnet, die ebenfalls in Form eines Kreisringsegments ausgestaltet ist. Die Platine mit den Leuchtdioden ist dabei derart in das Gehäuse eingefügt, dass die Leuchtdioden einem reflektierenden Element im Inneren des Gehäuses gegenüberliegen.
Die Vielzahl der Leuchtdioden ist dabei gleichmäßig auf der kreissegmentartigen Platine angeordnet. Die kreissegmentartige Platine kann in mehrere separat betreibbare Segmente unterteilt sein. In einer bevorzugten Ausgestaltung der Erfindung ist in jedem Segment der Platine die gleiche Anzahl an Leuchtdioden vorhanden. Die kreissegmentartige Platine ist dabei zur Kühlung und zur Abfuhr der Verlustwärme auf einem Kühlkörper angebracht. Die Abfuhr der Verlustwärme ist dann besonders wichtig, wenn die Lichtquellen auf der Platine als Hochleistungsleuchtdioden ausgestaltet sind.
Das Gehäuse der Beleuchtungseinrichtung besteht im Wesentlichen aus der Platine in der Form eines Kreissegments, einer Abdeckung des metallischen Gehäuseteils, die dem oberen Randbereich, dem unteren Randbereich und dem Stirnbereich des flächigen Substrats oder des Wafers gegenüberliegt und einem Fenster für den Durchtritt des Lichts der Lichtquellen. Das Gehäuse ist an seinen beiden Endbereichen jeweils mit einem Deckel verschlossen. In der weiteren Beschreibung soll die Bezeichnung flächiges Substrat oder Wafer als gleichbedeutend verstanden werden.
Im Fenster für den Durchtritt des Lichts der Lichtquellen ist ein diffus streuendes optisches Element vorgesehen. Ebenso kann im Fenster für den Durchtritt des Lichts der Lichtquellen ein defraktives optisches Element zur Strahlformung vorgesehen sein. In einer weiteren Ausführungsform ist es denkbar, dass im Fenster eine Kombination aus dem diffus streuenden optischen Element und dem defraktiven optischen Element zur Strahlformung vorgesehen ist.
Das diffus streuende optische Element kann eine Folie sein, die zwischen dem metallischen Gehäuseteil, dass das reflektierende Element ausgebildet hat und der Abdeckung des metallischen Gehäuseteils eingesetzt ist.
Das reflektierende Element ist als integraler Bestandteil des Gehäuses ausgebildet. Das reflektierende Element kann dabei mit einer derartigen Form versehen sein, dass es zum Strahlformen des Lichts der Lichtquellen verwendet werden kann. Das metallische Gehäuseteil, dass das reflektierende Element ausgebildet hat, ist als ein Drehteil aus Aluminium gefertigt und ist dabei zur Erhöhung der Reflektivität mit einer entsprechend reflektierenden Beschichtung versehen. Die reflektierende Beschichtung kann eine metallische Beschichtung und/oder eine dielektrische Beschichtung sein. Die dielektrische Beschichtung übernimmt dabei zusätzlich eine Filterfunktion für das Licht der Lichtquellen.
Das Licht der Lichtquellen kann monochromatisch sein. Ebenso kann das Licht der Lichtquellen polychromatisch sein. In einer weiteren Ausführungsform der Erfindung kann das Licht der Lichtquellen monochromatisch und/oder polychromatisch einstellbar sein. Die als LED's ausgestalteten Lichtquellen können dabei Licht unterschiedlicher Farbe emittieren. Die aus den verschiedenen unterschiedlichen Segmenten angeordneten Lichtquellen können derart ausgestaltet sein, dass die einzelnen Segmente mit unterschiedlichen Farb-LED's bestückt sind.
Im Folgenden sollen Ausführungsbeispiele die Erfindung und ihre Vorteile anhand der beigefügten Figuren näher erläutern.
1 zeigt eine schematische Ansicht des inneren Aufbaus einer Inspektionseinrichtung für Wafer, bei die die gegenwärtige Erfindung Verwendung finden kann.
2 zeigt eine schematische Darstellung der Anordnung der Vorrichtung zur visuellen Inspektion von Defekten am Randbereich eines Wafers.
3 zeigt eine schematische Anordnung der Beleuchtungseinrichtung in Verbindung der Kameras in Bezug auf den Randbereich des Wafers.
4 zeigt einen schematischen Querschnitt der erfindungsgemäßen Beleuchtungsvorrichtung.
5 zeigt eine Explosionsdarstellung der erfindungsgemäßen Beleuchtungseinrichtung.
6 zeigt eine perspektivische Ansicht der zusammengebauten Beleuchtungseinrichtung, wobei hier die Rückansicht der Beleuchtungseinrichtung dargestellt ist.
7 zeigt eine Draufsicht auf die Platine, welche mit den Lichtquellen bestückt ist.
8 zeigt die erfindungsgemäße Beleuchtungseinrichtung im zusammengebauten Zustand.
1 zeigt in schematischer Weise den inneren Aufbau einer Einrichtung zur Inspektion von Wafern 6, bei der die erfindungsgemäße Beleuchtungseinrichtung Verwendung findet. Ein Substratzuführungsmodul 1 ist der Einrichtung 3 seitlich zugeordnet. Die Einrichtung 3 zur Waferinspektion umfasst mehrere Arbeitsstationen 9, 10 und 12. Das Substratzuführungsmodul 1 ist in diesem Ausführungsbeispiel derart gegenüber der Einrichtung 3 orientiert, dass es mit Substraten von der Vorderseite 2 her über ein oder mehrere Beladezugänge (load-ports) 2a, 2b beladen werden kann. Dabei werden hier offen gestaltete oder geschlossene Kassetten verwendet, die manuell durch den Benutzer oder durch Automatisierung z. B. mittels eines Roboters in die Beladezugänge 2a, 2b eingeführt werden. Die Kassetten 4 können mit Wafern gefüllt sein oder sie können auch leer sein, je nach vorgesehenem Arbeitsablauf. Beispielsweise können alle Kassetten gefüllt sein und es werden Wafer 6 zuerst aus der einen Kassette entnommen, in die Einrichtung 3 eingeführt und nach dortiger Behandlung und Kontrolle wieder zurück in dieselbe Kassette 4 gegeben.
An den Arbeitsstationen 9, 10 und 12 werden am Wafer entsprechende Untersuchungen, Kontrollen und Inspektionen ausgeführt. In dem vorliegenden Ausführungsbeispiel sind in der Einrichtung 3 drei Arbeitsstationen 9, 10 und 12 vorgesehen. Obwohl sich die nachfolgende Beschreibung auf Wafer bezieht, soll dies nicht als eine Beschränkung der Erfindung aufgefasst werden. Die gegenwärtige Erfindung findet im Prinzip auch Anwendung bei flächigen Substraten, bei denen der Randbereich inspiziert werden soll. Zentral zwischen den Arbeitsstationen 9, 10 und 12 ist ein Wechsler 14 vorgesehen, der den Wafer, bzw. die Wafer auf die verschiedenen Arbeitsstationen 9, 10 und 12 verteilt. Der Wechsler 14 besitzt drei Arme 14a, 14b und 14c. Die erste Arbeitsstation 9 dient in der Regel zur Übernahme der Wafer 6 aus dem Substratzuführungsmodul. Ebenso können and der ersten Arbeitsstation 9 die Wafer 6 aus der Einrichtung für die Waferinspektion wieder an das Substratzuführungsmodul übergeben werden.
Die zweite Arbeitsstation 10 dient zum Ausrichten, zur Bestimmung der Positionierung, bzw. zur visuellen Inspektion der Wafer 6. Zum Ausrichten der Wafer 6 ist der zweiten Arbeitsstation 10 eine Messeinrichtung zugeordnet, die die auf dem Wafer angebrachten Marker detektiert und Kodierungen der Wafer bestimmt. Ferner ermittelt die Messeinrichtung 15 die Abweichung von der positionsgenauen Ablage des Wafers in der zweiten Arbeitsstation 10. Diese Arbeitsstation wird in der weiteren Beschreibung als Prealigner 10 bezeichnet. Mit der Messeinrichtung 15 wird der Seitenschlag des Wafers 6 ermittelt, der von der ungenauen Ablage des Wafers durch den Drei- Paddle-Handler 14 auf dem Prealigner 10 herrührt. Der Mittenversatz des Wafers wird durch den Prealigner 10 korrigiert. Die so ermittelten Daten werden an eine zentrale Verarbeitungseinheit (nicht dargestellt) weitergeleitet.
Die dritte Arbeitsstation 12 ist für die Mikroinspektion der Wafer 6 ausgebildet. Die dritte Arbeitsstation besitzt einen X/Y-Tisch 17, der den Wafer 6 einem Mikroskop 16 zur Mikroinspektion zuführt. Eine Z-Verstellung kann auch durch den X/Y-Tisch ermöglicht werden.
Der zweiten Arbeitsstation 10 ist ebenfalls eine Vorrichtung 22 zur visuellen Begutachtung von Wafern am Randbereich des Wafers 6 zugeordnet. Wie ebenfalls in der 1 dargestellt, kann die Vorrichtung zur visuellen Begutachtung des Randbereich des Wafers 6 auf den Randbereich des Wafers 6 in Richtung des Doppelpfeils 24 hin oder vom Rand 8 des Wafers 6 weg bewegt werden. Die Bewegung der Vorrichtung 22 ist nicht als Beschränkung der Erfindung aufzufassen. Es ist für einen Fachmann selbstverständlich, dass die Vorrichtung zur visuellen Begutachtung des Randbereichs 8 des Wafers ortsfest in Bezug auf den Wafer, bzw. auf die Arbeitsstation 10 angebracht ist. Die Bewegung der Vorrichtung 22 dient lediglich dazu, dass der Wafer ohne Hindernis auf die zweite Arbeitsstation 10 aufgelegt werden kann. Die Beschreibung der Inspektionseinrichtung soll nicht als Beschränkung der Erfindung aufgefasst werden. Es ist für einen Fachmann selbstverständlich, dass die erfindungsgemäße Beleuchtungseinrichtung auch bei einer allein stehenden Vorrichtung eingesetzt wird, die nur den Rand eines flächigen Substrats inspiziert. Ebenso ist die Erfindung nicht auf die Verwendung eines Drei-Paddle-Handlers beschränkt. Jeder Handler kann verwendet werden, der geeignet ist das flächige Substrat so zu positionieren, dass es mit der Beleuchtungseinrichtung in Wirkzusammenhang steht.
2 zeigt eine schematische Darstellung der Vorrichtung zur visuellen Bewertung von Defekten am Randbereich des Wafers 6. Der Wafer 6 ist dabei auf den Prealigner 10 aufgelegt. Es ist für einen Fachmann selbstverständlich, dass der Wafer als flächiges Substrat zu verstehen ist. Wie bereits in 1 erwähnt, ist der Prealigner 10 in einer Einrichtung zur Inspektion von Wafern 6 angeordnet. Eine erste Kamera 25, eine zweite Kamera 26 und eine dritte Kamera 27 sind auf einem gemeinsamen Träger 23 angeordnet. Der gemeinsame Träger kann in der hier dargestellten Ausführungsform in radialer Richtung zum Wafer 6 bewegt werden. Jede Kamera 25, 26 und 27 ist mit einem Objektiv 30 versehen. Die Bewegungsrichtung ist mit dem Doppelpfeil 24 gekennzeichnet. Der Verfahrweg des gemeinsamen Trägers 23 beträgt zwischen 30 bis 40 mm. Mit der ersten Kamera 25 kann der obere Randbereich 6a begutachtet werden. Mit der zweiten Kamera 26 kann die Stirnseite 6b des Wafers 6 begutachtet werden. Mit der dritten Kamera 27 kann der untere Randbereich 6c des Wafers 6 begutachtet, bzw. aufgenommen werden.
3 zeigt schematisch eine Ausführungsform der Anordnung der Kameras 25, 26 und 27 und der erfindungsgemäßen Beleuchtungseinrichtung 80. Die Beleuchtungseinrichtung 80 ist als Kreisringsegment 81 dargestellt. Von dem Kreisringsegment 81 ausgehend, wird der Randbereich des Wafers beleuchtet. Die Beleuchtungseinrichtung 80 ist dabei mit einem diffus transparenten Schirm oder Diffuser (nicht dargestellt) versehen, der somit zu einer höheren Homogenität der Ausleuchtung beiträgt. Die Kameras 25, 26 und 27 sind ebenso in der Nähe der Beleuchtungseinrichtung 80 angeordnet. Diese Kameras 25, 26 und 27 dienen jeweils zur Aufnahme eines Defekts am Randbereich des Waferrandes. In der Aufnahmeposition liegen somit die Kameras 25, 26 und 27 und die erforderliche Beleuchtung der Unterseite, der Stirnseite und/oder der Oberseite des Wafers gegenüber. Die Beleuchtungseinrichtung 80 weist eine Freisparung 82 für die Aufnahme des Randes des Wafers auf, der somit in das Innere der Beleuchtungseinrichtung 80 hineinragt. Wie in der nachfolgenden Beschreibung ausgeführt, umfasst die Beleuchtungseinrichtung 80 eine Vielzahl von Lichtquellen.
4 zeigt schematisch die räumliche Zuordnung des Wafers 6 zu der Beleuchtungseinrichtung 80. Das Gehäuse der Beleuchtungseinrichtung 80 besteht im Wesentlichen aus der Platine 100, die die Lichtquellen 120 trägt. Die Platine 100 ist mit einem metallischen Gehäuseteil 101 verbunden, in dem ein reflektierendes Element 103 ausgebildet ist. Ferner ist eine Abdeckung 102 vorgesehen, die zusammen mit der Platine 100 und dem metallischen Gehäuseteil 101 ein in sich geschlossenes Gehäuse bildet. Die erfindungsgemäße Beleuchtungseinrichtung 80 ist mit einem Kühlkörper 90 versehen, der mit der Platine 100, welche die Lichtquellen 120 trägt, verbunden ist. Der Kühlkörper dient im Wesentlichen dazu, die Überschusswärme, welche von den Lichtquellen erzeugt wird, abzuführen. Die Beleuchtungseinrichtung 80 ist als offenes Kreisringsegment ausgebildet, welches somit eine Freisparung 82 beinhaltet, in die der Randbereich des Wafers 6 ragt. Das von den Lichtquellen 120 der Platine ausgehende Licht gelangt über das reflektierende Element 103 im oberen Gehäuseteil 100 auf die Oberfläche des Wafers. Das Licht der Lichtquellen trifft somit unter einem Winkel in Bezug auf die Oberflächennormale 200 des Wafers auf. Unter dem gleichen Winkel, wie das Licht von der Beleuchtungseinrichtung 80 auf den Wafer trifft, ist ebenfalls die Kamera 25 angeordnet, so dass deren optische Achse 250 unter den gleichen Winkel geneigt ist, wie das auf die Oberfläche des Wafers 6 auftreffende Licht 251. Sind diese beiden Winkel gleich, so spricht man von einer Hellfeldanordnung. Sind die beiden Winkel ungleich, spricht man von einer Dunkelfeldanordnung. Das Licht von den Lichtquellen 120 gelangt dabei über ein transparentes Fenster, bzw. diffus streuendes Fenster 105 auf die Oberfläche des Wafers 6.
5 zeigt eine Explosionsdarstellung der erfindungsgemäßen Beleuchtungseinrichtung 80. Der Kühlkörper 90 ist mittels mehrerer Schrauben 108 an der Platine 100 befestigt. Auf der Platine 100 ist der metallische Gehäuseteil 101 aufgesetzt, welcher das reflektierende Element 103 umfasst. Ebenso ist mit der Platine 100 eine Abdeckung 102 versehen, wobei zwischen der Abdeckung 102 und dem metallischen Gehäuseteil 101 das transparente Fenster 105 ausgebildet ist. Die Endbereiche 111 des Gehäuses der Beleuchtungseinrichtung 80 sind jeweils mit einem Deckel 106 verschlossen.
6 zeigt eine perspektivische Ansicht der Beleuchtungseinrichtung 80 im zusammengebauten Zustand. Wie bereits in der Beschreibung zu 5 erwähnt, sitzt der Kühlkörper 90 auf dem metallischen Gehäuseteil 101 auf und bildet zusammen mit der Platine 90, der Abdeckung 102 und den Deckeln 106 auf den Endbereichen der Beleuchtungseinrichtung 80 ein geschlossenes Gehäuse.
7 zeigt eine Draufsicht auf die Platine 100, welche eine Vielzahl von Lichtquellen 120 trägt. Die Lichtquellen 120 sind dabei aus LED's gebildet. Das von den Lichtquellen ausgehende Licht kann z. B. monochromatisch sein. Ebenso ist es möglich, dass das Licht, welches von den Lichtquellen 120 ausgeht, polychromatisch ist. Ebenso ist es denkbar, dass das von der Platine 100 ausgehende Licht eine Mischform aus einer polychromatischen und einer monochromatischen Beleuchtung ist. In der in 7 dargestellten Ausführungsform der Platine 100 ist diese in drei gleich große Segmente 100₁ , 100₂ und 100₃ unterteilt. Diese Unterteilung stellt lediglich eine von vielen möglichen Ausführungsformen dar und soll nicht als eine Beschränkung der Erfindung aufgefasst werden. Es ist für einen Fachmann selbstverständlich, dass die kreisringsegmentartige Platine 100 in mehrere, getrennt ansteuerbare Segmente 100₁ , 100₂ und 100₃ unterteilt werden kann. Jedes der Segmente 100₁ , 100₂ und 100₃ trägt dabei eine gewisse Anzahl von Lichtquellen 120. Die Lichtquellen 120 sind in einer bevorzugten Ausführungsform als Leuchtdioden ausgebildet. Aus diesem Grund ist es auch nötig, dass die Platine 100 mit den Lichtquellen 120 auf den Kühlkörper 90 montiert ist. Über die getrennte Ansteuerung der einzelnen Segmente 100₁ , 100₂ und 100₃ ist es nun möglich, eine Vielzahl von Beleuchtungsverhältnissen auf der Oberfläche, bzw. auf der Unterseite oder der Stirnfläche des Wafers 6 zu realisieren. Die einzelnen Segmente auf der Platine 100 können somit auch mit unterschiedlichen Farb-LED's bestückt sein.
8 zeigt einen Querschnitt durch die Beleuchtungseinrichtung 80. Die Beleuchtungseinrichtung 80 ist dabei als Kreisringsegment ausgebildet. In die überbleibende Freisparung 82 (siehe hierzu 4) greift der Wafer 6 hindurch. Die Platine 100 ist auf den Kühlkörper 90 aufgesetzt. Die Lichtquellen 120 sind dabei derart angeordnet, dass sie einem im metallischen Gehäuseteil 101 ausgebildeten reflektierenden Element 103 gegenüberliegen. Vom reflektierenden Element 103 gelangt das Licht durch ein optisches Element 105 letztendlich auf die Oberfläche, bzw. auf den Randbereich des Wafers 6. Das Fenster 103 ist für den Durchtritt des Lichts ausgebildet und kann mit einem diffus streuenden optischen Element versehen sein. Ebenso ist es möglich, dass in dem Fenster 105 ein diffus streuendes optisches Element eingesetzt ist. Ebenso ist eine Kombination aus einem diffus streuenden optischen Element und einem defraktiven optischen Element zur Strahlformung denkbar. Das reflektierende Element 103 des metallischen Gehäuseteils 101 ist integraler Bestandteil des Gehäuseteils 101. Das reflektierende Element 103 kann dabei derart ausgestaltet sein, dass es ebenfalls zur Strahlformung geeignet ist. Das metallische Gehäuseteil 101 kann als Drehteil gefertigt sein. In einer bevorzugten Ausführungsform ist das metallische Gehäuseteil 101 aus Aluminium gefertigt. Das reflektierende Element 103 ist mit einer reflektierenden Beschichtung versehen. Die reflektierende Beschichtung kann eine metallische Beschichtung und/oder eine dielektrische Beschichtung sein. Dabei ist es von besonderem Vorteil, wenn die dielektrische Beschichtung eine Filterfunktion für das von den Lichtquellen ausgehende Licht besitzt.
Die Verwendung der Beleuchtungseinrichtung 80 für die die Beleuchtung des Randbereichs von flächigen Substraten 80 ist als Kreisringsegment ausgebildet. In die Öffnung 82 greift der Randbereich des flächigen Substrats 6 hinein. Eine Vielzahl von Lichtquellen 120 ist auf einer Platine 100 in Form eines Kreisringsegments 81 im Gehäuse angeordnet. Im Innern des Gehäuses ist ein reflektierendes Element 103 derart vorgesehen, dass das Licht der Lichtquellen 120 nicht senkrecht auf den oberen Randbereich 6a, den unteren Randbereich 6c und den Stirnbereich 6b des flächigen Substrats 6 trifft.
Die Inspektionseinrichtung ist mit der Beleuchtungseinrichtung 80 ausgestattet. Die Inspektionseinrichtung besitzt mehrere Arbeitsstationen 9, 10 und 12 sowie einen Wechsler 14 für das flächige Substrat. Mindestens einer der Arbeitsstationen ist eine Beleuchtungseinrichtung 80 zugeordnet, die als Kreisringsegment 81 ausgebildet ist und den Randbereich des flächigen Substrats 6 umgreift. Eine Vielzahl von Lichtquellen 120 ist auf einer Platine 100, die ebenfalls die Form eines Kreisringsegments aufweist, in einem Gehäuse angeordnet. Im Innern des Gehäuses ist ein reflektierendes Element 103 derart vorgesehen, dass das Licht der Lichtquellen 120 nicht senkrecht auf den oberen Randbereich 6a, den unteren Randbereich 6c und den Stirnbereich 6b des flächigen Substrats 6 trifft.
Die Erfindung wurde unter Bezugnahme auf eine bevorzugte Ausführungsform beschrieben. Es ist jedoch für einen Fachmann vorstellbar, dass Abwandlungen oder Änderungen der Erfindung gemacht werden können, ohne dabei den Schutzbereich der nachstehenden Ansprüche zu verlassen.

Claims

Beleuchtungseinrichtung (80), die als Kreisringsegment (81) ausgebildet ist, mit: • einer Öffnung (82), in die zumindest der Randbereich eines flächigen Substrats (6) hineinragt, • einer Vielzahl von Lichtquellen (120), die auf dem Kreisringsegment (81) angeordnet sind, • einem Gehäuse, in dem die Lichtquellen (120) und ein reflektierendes Element (103) derart angeordnet sind, dass das Licht der Lichtquellen (120) nicht senkrecht auf einen oberen Randbereich (6a), einen unteren Randbereich (6c) und einen Stirnbereich (6b) des flächigen Substrats (6) trifft.
Beleuchtungseinrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Lichtquellen (120) Leuchtdioden sind, die auf einer Platine (100), die in Form eines Kreisringsegments ausgestaltet ist, derart angeordnet sind, wobei die Vielzahl der Leuchtdioden dem reflektierenden Element (103) im Innern des Gehäuses gegenüberliegen.
Beleuchtungseinrichtung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass die Vielzahl der Leuchtdioden gleichmäßig auf der kreissegmentartigen Platine (100) angeordnet sind und dass die kreissegmentartige Platine (100) in mehrere, getrennt ansteuerbare Segmente (100₁ , 100₂ , 100₃ ) unterteil ist.
Beleuchtungseinrichtung nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, dass jedes Segment (100₁ , 100₂ , 100₃ ) eine gewisse Anzahl an Leuchtdioden trägt.
Beleuchtungseinrichtung nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, dass die kreissegmentartige Platine (100) in drei getrennt ansteuerbare Segmente (100₁ , 100₂ , 100₃ ) unterteil ist.
Beleuchtungseinrichtung nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, dass jedes Segment (100₁ , 100₂ , 100₃ ) die gleiche Anzahl an Leuchtdioden trägt.
Beleuchtungseinrichtung nach einem der Ansprüche 2 bis 6, dadurch gekennzeichnet, dass die kreissegmentartige Platine (100) mit den Leuchtdioden auf einem Kühlkörper (90) angebracht ist.
Beleuchtungseinrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, dass das Gehäuse der Beleuchtungseinrichtung (80) im Wesentlichen aus der Platine (100) in der Form eines Kreisringsegments, einer Abdeckung (102) des metallischen Gehäuseteils, die dem oberen Randbereich, dem unteren Randbereich und dem Stirnbereich des flächigen Substrats (6) gegenüberliegt und einem Fenster (105) für den Durchtritt des Lichts der Lichtquellen (120) ausgebildet ist und jeweils ein Deckel (106) an den beiden Endbereichen (111) des Gehäuses vorgesehen ist, der das Gehäuse verschließt.
Beleuchtungseinrichtung nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, dass im Fenster (105) für den Durchtritt des Lichts der Lichtquellen (120) ein diffus streuendes optisches Element vorgesehen ist.
Beleuchtungseinrichtung nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, dass im Fenster (105) für den Durchtritt des Lichts der Lichtquellen (120) ein diffraktives optisches Element zur Strahlformung vorgesehen ist.
Beleuchtungseinrichtung nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, dass im Fenster (105) für den Durchtritt des Lichts der Lichtquellen (120) ein diffus streuendes optisches Element und ein diffraktives optisches Element zur Strahlformung vorgesehen ist.
Beleuchtungseinrichtung nach einem der Ansprüche 8 bis 11, dadurch gekennzeichnet, dass das diffus streuende optische Element eine Folie ist, die zwischen dem metallischen Gehäuseteil (101), das das reflektierende Element (103) ausgebildet hat und der Abdeckung (102) des metallischen Gehäuseteils eingesetzt ist.
Beleuchtungseinrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 12, dadurch gekennzeichnet, dass das reflektierende Element (103) als integraler Bestandteil des Gehäuses ausgebildet ist.
Beleuchtungseinrichtung nach Anspruch 13, dadurch gekennzeichnet, dass das reflektierende Element (103) mit einer derartigen Form versehen ist, dass es zum Strahlformen verwendbar ist.
Beleuchtungseinrichtung nach Anspruch 13 und 14, dadurch gekennzeichnet, dass das metallische Gehäuseteil (101), das das reflektierende Element (103) ausgebildet hat, als ein Drehteil aus Aluminium gefertigt ist und dass das reflektierende Element (103) aus einer reflektierenden Beschichtung gebildet ist.
Beleuchtungseinrichtung nach Anspruch 15, dadurch gekennzeichnet, dass die reflektierende Beschichtung aus einer metallischen Beschichtung und/oder einer dielektrischen Beschichtung gebildet ist, die ebenfalls eine Filterfunktion für das Licht der Lichtquellen (120) besitzt.
Beleuchtungseinrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 16, dadurch gekennzeichnet, dass das Licht der Lichtquellen (120) polychromatisch ist.
Beleuchtungseinrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 16, dadurch gekennzeichnet, dass das Licht der Lichtquellen (120) monochromatisch ist.
Beleuchtungseinrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 16, dadurch gekennzeichnet, dass das Licht der Lichtquellen (120) monochromatisch und/oder polychromatisch einstellbar ist.
Beleuchtungseinrichtung nach den Ansprüchen 17 bis 19, dadurch gekennzeichnet, dass die als LED's ausgestalteten Lichtquellen (120) Licht unterschiedlicher Farbe emittieren.
Beleuchtungseinrichtung nach den Ansprüchen 17 bis 19, dadurch gekennzeichnet, dass die als LED's ausgestalteten Lichtquellen (120) auf den verschiedenen Segmenten (100₁ , 100₂ , 100₃ ) angeordnet sind, wobei die einzelnen Segmente (100₁ , 100₂ , 100₃ ) mit unterschiedlichen Farb-LED's bestückt sind.
Inspektionseinrichtung zur Prüfung eines flächigen Substrats mit: • mindestens einer Arbeitsstation (9, 10, 12); • einem Wechsler (14), der das flächige Substrat der mindestens einen Arbeitsstation (9, 10, 12) zuführt • einer Beleuchtungseinrichtung (80), die mindestens einer Arbeitsstation (9, 10, 12) zugeordnet ist, die als Kreisringsegment (81) ausgebildet ist und die eine Öffnung (82) aufweist, in die zumindest der Randbereich des flächigen Substrats (6) hineinragt, • einer Vielzahl von Lichtquellen (120), die auf einer Platine (100), in Form eines Kreisringsegments im Inneren des Gehäuses der Beleuchtungseinrichtung (80) angeordnet sind, • einem reflektierenden Element (103), das derart angebracht ist, dass das Licht der Lichtquellen (120) nicht senkrecht auf einen oberen Randbereich (6a), einen unteren Randbereich (6c) und einen Stirnbereich (6b) des flächigen Substrats (6) trifft.
Inspektionseinrichtung nach Anspruch 22, dadurch gekennzeichnet, dass die Lichtquellen (120) Leuchtdioden sind, die derart angeordnet sind, dass die Vielzahl der Leuchtdioden dem reflektierenden Element (103) im Innern des Gehäuses gegenüberliegen.
Inspektionseinrichtung nach Anspruch 23, dadurch gekennzeichnet, dass die Vielzahl der Leuchtdioden gleichmäßig auf der kreissegmentartigen Platine (100) angeordnet sind und dass die kreissegmentartige Platine (100) in mehrere, getrennt ansteuerbare Segmente (100₁ , 100₂ , 100₃ ) unterteil ist.
Inspektionseinrichtung nach Anspruch 24, dadurch gekennzeichnet, dass jedes Segment (100₁ , 100₂ , 100₃ ) eine gewisse Anzahl an Leuchtdioden trägt.
Inspektionseinrichtung nach Anspruch 24, dadurch gekennzeichnet, dass die kreissegmentartige Platine (100) in drei getrennt ansteuerbare Segmente (100₁ , 100₂ , 100₃ ) unterteil ist.
Inspektionseinrichtung nach Anspruch 24, dadurch gekennzeichnet, dass jedes Segment (100₁ , 100₂ , 100₃ ) die gleiche Anzahl an Leuchtdioden trägt.
Inspektionseinrichtung nach einem der Ansprüche 22 bis 27, dadurch gekennzeichnet, dass die kreissegmentartige Platine (100) mit den Leuchtdioden auf einem Kühlkörper (90) angebracht ist.
Inspektionseinrichtung nach einem der Ansprüche 22 bis 28, dadurch gekennzeichnet, dass das Gehäuse der Beleuchtungseinrichtung (80) im Wesentlichen aus der Platine (100) in der Form eines Kreisringsegments, einer Abdeckung (102) des metallischen Gehäuseteils, die dem oberen Randbereich, dem unteren Randbereich und dem Stirnbereich des flächigen Substrats (6) gegenüberliegt und einem Fenster (105) für den Durchtritt des Lichts der Lichtquellen (120) ausge bildet ist und jeweils ein Deckel (106) an den beiden Endbereichen (111) des Gehäuses vorgesehen ist, das Gehäuse verschließt.
Inspektionseinrichtung nach Anspruch 29, dadurch gekennzeichnet, dass im Fenster (105) für den Durchtritt des Lichts der Lichtquellen (120) ein diffus streuendes optisches Element vorgesehen ist.
Inspektionseinrichtung nach Anspruch 29, dadurch gekennzeichnet, dass im Fenster (105) für den Durchtritt des Lichts der Lichtquellen (120) ein diffraktives optisches Element zur Strahlformung vorgesehen ist.
Inspektionseinrichtung nach Anspruch 29, dadurch gekennzeichnet, dass im Fenster (105) für den Durchtritt des Lichts der Lichtquellen (120) ein diffus streuendes optisches Element und ein diffraktives optisches Element zur Strahlformung vorgesehen ist.
Inspektionseinrichtung nach einem der Ansprüche 29 bis 32, dadurch gekennzeichnet, dass das diffus streuende optische Element eine Folie ist, die zwischen dem metallischen Gehäuseteil (101), das das reflektierende Element (103) ausgebildet hat und der Abdeckung (102) des metallischen Gehäuseteils eingesetzt ist.
Inspektionseinrichtung nach einem der Ansprüche 22 bis 32, dadurch gekennzeichnet, dass das reflektierende Element (103) als integraler Bestandteil des Gehäuses ausgebildet ist.
Inspektionseinrichtung nach Anspruch 34, dadurch gekennzeichnet, dass das reflektierende Element (103) mit einer derartigen Form versehen ist, dass es zum Strahlformen verwendbar ist.
Inspektionseinrichtung nach Anspruch 34 und, dadurch gekennzeichnet, dass das metallische Gehäuseteil (101), das das reflektierende Element (103) ausgebildet hat, als ein Drehteil aus Aluminium gefertigt ist₎ und dass das reflektierende Element (103) aus einer reflektierenden Beschichtung gebildet ist.
Inspektionseinrichtung nach Anspruch 36, dadurch gekennzeichnet, dass die reflektierende Beschichtung aus einer metallischen Beschichtung und/oder einer dielektrischen Beschichtung gebildet ist, die ebenfalls eine Filterfunktion für das Licht der Lichtquellen (120) besitzt.
Inspektionseinrichtung nach einem der Ansprüche 22 bis 37, dadurch gekennzeichnet, dass das Licht der Lichtquellen (120) polychromatisch ist.
Inspektionseinrichtung nach einem der Ansprüche 22 bis 37, dadurch gekennzeichnet, dass das Licht der Lichtquellen (120) monochromatisch ist.
Inspektionseinrichtung nach einem der Ansprüche 22 bis 37, dadurch gekennzeichnet, dass das Licht der Lichtquellen (120) monochromatisch und/oder polychromatisch einstellbar ist.
Inspektionseinrichtung nach den Ansprüchen 38 bis 40, dadurch gekennzeichnet, dass die als LED's ausgestalteten Lichtquellen (120) Licht unterschiedlicher Farbe emittieren.
Inspektionseinrichtung nach den Ansprüchen 38 bis 40, dadurch gekennzeichnet, dass die als LED's ausgestalteten Lichtquellen (120) auf den verschiedenden Segmenten (100₁ , 100₂ , 100₃ ) angeordnet sind, wobei die einzelnen Segmente (100₁ , 100₂ , 100₃ ) mit unterschiedlichen Farb-LED's bestückt sind.
Inspektionseinrichtung nach den Ansprüchen 22 bis 43, dadurch gekennzeichnet, dass das flächige Substrat (6) ein Wafer ist.