TW201300765A - 基板檢查裝置、基板檢查方法及該基板檢查裝置之調整方法 - Google Patents

基板檢查裝置、基板檢查方法及該基板檢查裝置之調整方法 Download PDF

Info

Publication number
TW201300765A
TW201300765A TW101112614A TW101112614A TW201300765A TW 201300765 A TW201300765 A TW 201300765A TW 101112614 A TW101112614 A TW 101112614A TW 101112614 A TW101112614 A TW 101112614A TW 201300765 A TW201300765 A TW 201300765A
Authority
TW
Taiwan
Prior art keywords
substrate
sensor camera
camera
image
strip
Prior art date
Application number
TW101112614A
Other languages
English (en)
Other versions
TWI456189B (zh
Inventor
Daisuke Matsushima
Makoto Muto
Yoshinori Hayashi
Hiroshi Wakaba
Yoko Ono
Hideki Mori
Original Assignee
Shibaura Mechatronics Corp
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Shibaura Mechatronics Corp filed Critical Shibaura Mechatronics Corp
Publication of TW201300765A publication Critical patent/TW201300765A/zh
Application granted granted Critical
Publication of TWI456189B publication Critical patent/TWI456189B/zh

Links

Classifications

    • G—PHYSICS
    • G01—MEASURING; TESTING
    • G01N—INVESTIGATING OR ANALYSING MATERIALS BY DETERMINING THEIR CHEMICAL OR PHYSICAL PROPERTIES
    • G01N21/00—Investigating or analysing materials by the use of optical means, i.e. using sub-millimetre waves, infrared, visible or ultraviolet light
    • G01N21/84—Systems specially adapted for particular applications
    • G01N21/88—Investigating the presence of flaws or contamination
    • G01N21/95—Investigating the presence of flaws or contamination characterised by the material or shape of the object to be examined
    • G01N21/9501—Semiconductor wafers
    • G—PHYSICS
    • G01—MEASURING; TESTING
    • G01B—MEASURING LENGTH, THICKNESS OR SIMILAR LINEAR DIMENSIONS; MEASURING ANGLES; MEASURING AREAS; MEASURING IRREGULARITIES OF SURFACES OR CONTOURS
    • G01B11/00—Measuring arrangements characterised by the use of optical techniques
    • G01B11/02—Measuring arrangements characterised by the use of optical techniques for measuring length, width or thickness
    • G01B11/06—Measuring arrangements characterised by the use of optical techniques for measuring length, width or thickness for measuring thickness ; e.g. of sheet material
    • G—PHYSICS
    • G01—MEASURING; TESTING
    • G01N—INVESTIGATING OR ANALYSING MATERIALS BY DETERMINING THEIR CHEMICAL OR PHYSICAL PROPERTIES
    • G01N21/00—Investigating or analysing materials by the use of optical means, i.e. using sub-millimetre waves, infrared, visible or ultraviolet light
    • G01N21/84—Systems specially adapted for particular applications
    • G01N21/88—Investigating the presence of flaws or contamination
    • G01N21/8806—Specially adapted optical and illumination features
    • G—PHYSICS
    • G01—MEASURING; TESTING
    • G01N—INVESTIGATING OR ANALYSING MATERIALS BY DETERMINING THEIR CHEMICAL OR PHYSICAL PROPERTIES
    • G01N21/00—Investigating or analysing materials by the use of optical means, i.e. using sub-millimetre waves, infrared, visible or ultraviolet light
    • G01N21/84—Systems specially adapted for particular applications
    • G01N21/88—Investigating the presence of flaws or contamination
    • G01N21/8851—Scan or image signal processing specially adapted therefor, e.g. for scan signal adjustment, for detecting different kinds of defects, for compensating for structures, markings, edges
    • G—PHYSICS
    • G01—MEASURING; TESTING
    • G01N—INVESTIGATING OR ANALYSING MATERIALS BY DETERMINING THEIR CHEMICAL OR PHYSICAL PROPERTIES
    • G01N21/00—Investigating or analysing materials by the use of optical means, i.e. using sub-millimetre waves, infrared, visible or ultraviolet light
    • G01N21/84—Systems specially adapted for particular applications
    • G01N21/88—Investigating the presence of flaws or contamination
    • G01N21/8851—Scan or image signal processing specially adapted therefor, e.g. for scan signal adjustment, for detecting different kinds of defects, for compensating for structures, markings, edges
    • G01N2021/8887—Scan or image signal processing specially adapted therefor, e.g. for scan signal adjustment, for detecting different kinds of defects, for compensating for structures, markings, edges based on image processing techniques

Landscapes

  • Physics & Mathematics (AREA)
  • General Physics & Mathematics (AREA)
  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Health & Medical Sciences (AREA)
  • Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
  • Analytical Chemistry (AREA)
  • Biochemistry (AREA)
  • General Health & Medical Sciences (AREA)
  • Immunology (AREA)
  • Pathology (AREA)
  • Signal Processing (AREA)
  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Computer Vision & Pattern Recognition (AREA)
  • Investigating Materials By The Use Of Optical Means Adapted For Particular Applications (AREA)
  • Length Measuring Devices By Optical Means (AREA)

Abstract

本發明之課題係提供即使於貼合之2個基板層之其中任一者有檢查光不透過之部份，仍可檢查可能於貼合界面產生之微小空洞的基板檢查裝置。本發明結構為包含有光源單元及線型感測器照相機，該光源單元係將檢查光照射成帶狀且對基板之表面傾斜地入射者；該線型感測器照相機係夾著以前述檢查光形成於前述基板之表面之帶狀照明區域且配置於與光源單元相反之側之預定位置者；又，於照明單元及線型感測器照相機與基板相對移動之際，依據從線型感測器照相機輸出之影像信號，生成基板圖像資訊，依據基板圖像資訊，生成對可能於基板之第1基板層與第2基板層之界面產生之微小空洞的檢查結果資訊。

Description

基板檢查裝置、基板檢查方法及該基板檢查裝置之調整方法 發明領域
本發明之實施形態係有關於進行對在貼合2片晶圓而形成之半導體晶圓等基板之貼合界面之微小空洞(空隙)之有無、及該微小空洞之位置、大小、及形狀等之檢查的基板檢查裝置、基板檢查方法及該基板檢查裝置之光學系統之調整方法。
發明背景
習知提出有用以檢測將2片晶圓(基板層)貼合而成之半導體晶圓(接著晶圓)之貼合界面之未接著缺陷(空隙)的缺陷檢查裝置(參照專利文獻1)。在此缺陷檢查裝置中，將紅外線光(檢查光)照射成垂直地入射至半導體晶圓(接著晶圓)之其中一面，紅外線TV照相機拍攝該半導體晶圓之另一面。若半導體晶圓內之晶圓貼合面無特別缺陷時，從其中一面入射之紅外線光穿透半導體晶圓，逕從另一面射出，而當前述晶圓貼合界面有未接著缺陷之部份(微小空洞)時，在該未接著缺陷之部份，紅外線光反射，在該部份之穿透紅外線光之強度降低。因此，在以紅外線TV照相機所得之拍攝影像中，對應於未接著部份之部份相較於對應於正常地接著之部份顯示較暗，而可區別該等。是故，從前述拍攝圖像抽出位於半導體晶圓之預定區域之暗部份，依據該暗部份之尺寸等，檢測出應為未接著缺陷之暗部份。
先行技術文獻 專利文獻
專利文獻1 日本專利公開公報昭63-139237號
發明概要
然而，在上述習知之檢查裝置中，由於需將紅外線光照射於半導體晶圓而使其穿透，故無法進行於貼合之2片晶圓之其中任一者存在金屬製配線或遮光膜等紅外線光不穿透之部份之半導體晶圓的檢查。
本發明之實施形態係鑑於此種情況而發明者，係提供即使於貼合之2個基板層之其中任一者有檢查光不透過之部份，仍可使用該檢查光，檢查可能於基板之貼合界面產生之微小空洞的基板檢查裝置及基板檢查方法者。
又，本發明之實施形態係提供該種基板檢查裝置之光學系統的調整方法者。
本發明之實施形態之基板檢查裝置係對可能於貼合第1基板層及第2基板層而形成之基板之前述第1基板層與前述第2基板層之界面產生的微小空洞檢查者，其結構為包含有照明單元、線型感測器照相機、移動設備及圖像處理單元，該照明單元係將預定波長之檢查光照射成對前述基板之表面傾斜地入射者；該線型感測器照相機係夾著以前述檢查光形成於前述基板之帶狀照明區域且配置於與前述照 明單元相反之側之預定位置者；該移動設備係使前述基板與前述線型感測器照相機及前述照明單元在橫過前述帶狀照明區域之方向進行相對移動者；該圖像處理單元係處理來自前述線型感測器照相機之影像信號者；該圖像處理單元具有基板圖像資訊生成機構及檢查結果資訊生成機構，該基板圖像資訊生成機構係於以前述移動設備進行前述照明單元及前述線型感測器照相機與前述基板之相對移動之際，依據從前述線型感測器輸出之影像信號，生成顯示前述基板之圖像之基板圖像資訊者；該檢查結果資訊生成機構係依據前述基板圖像資訊，生成對可能於前述基板之前述第1基板層與前述第2基板層之界面產生之微小空洞的檢查結果資訊者。
又，本發明之實施形態之基板檢查方法係對可能於貼合第1基板層及第2基板層而形成之基板之前述第1基板層與前述第2基板層之界面產生的微小空洞檢查者，其結構為包含有基板掃瞄步驟、基板圖像資訊生成步驟、及檢查結果資訊生成步驟，該基板掃瞄步驟係在照明單元將預定波長之檢查光照射成對前述基板之表面傾斜地入射之狀態下，使前述基板，與夾著以前述檢查光形成於前述基板之帶狀照明區域且配置於與前述照明單元相反之側之預定位置的線型感測器照相機及該照明單元，在橫過前述帶狀照明區域之方向進行相對移動者；該基板圖像資訊生成步驟係於進行前述基板與前述照明單元及前述線型感測器照相機之相對移動之際，依據從前述線型感測器輸出之影像信 號，生成顯示前述基板之圖像之基板圖像資訊者；該檢查結果資訊生成步驟係依據前述基板圖像資訊，生成對可能於前述基板之前述第1基板層與前述第2基板層之界面產生之微小空洞的檢查結果資訊者。
根據此種結構，在來自照明單元之檢查光照射成帶狀且傾斜地入射至基板表面之狀態下，可維持夾著以前述檢查光形成於前述基板之帶狀照明區域且配置於與前述照明單元相反之側的預定位置之線型感測器照相機與該光源單元之位置關係，並且於該線型感測器照相機及照明單元與前述基板相對移動之際，依據從線型感測器照相機輸出之影像信號，生成基板圖像資訊。藉使用穿透基板之檢查光，線型感測器照相機可接收在第1基板層與第2基板層之界面之反射光。此時，依據來自線型感測器照相機之影像信號而生成之前述基板圖像資訊可顯示關於前述第1基板層與前述第2基板層之界面的圖像。依據此基板圖像資訊，生成對可能於前述第1基板層與前述第2基板層之界面產生之微小空洞的檢查結果資訊。
再者，本發明之實施形態之基板檢查裝置係對可能於貼合第1基板層及第2基板層而形成之基板之前述第1基板層與前述第2基板層之界面產生的微小空洞檢查者，其結構為包含有照明單元、線型感測器照相機及面型感測器照相機、照相機調整設備、移動設備、圖像處理單元、及顯示單元，該照明單元係將預定波長之檢查光照射成帶狀且對前述基板之表面傾斜地入射者；該線型感測器照相機及面 型感測器照相機係夾著以前述檢查光形成於前述基板之帶狀照明區域且於與前述照明單元相反之側以預定位置關係排列配置者；該照相機調整設備係使前述線型感測器照相機及前述面型感測器照相機一體地移動，以調整該線型感測器照相機及該面型感測器照相機對前述基板之前述帶狀照明區域之相對的位置及姿勢者；該移動設備係使前述基板與前述線型感測器照相機及前述照明單元在橫過前述帶狀照明區域之方向進行相對移動者；該圖像處理單元係處理分別來自前述面型感測器照相機及前述線型感測器照相機之影像信號者；前述圖像處理單元具有面型圖像顯示控制機構、基板圖像資訊生成機構、及檢查結果資訊生成機構，該面型圖像顯示控制機構係依據來自前述面型感測器照相機之影像信號，使前述顯示單元顯示圖像者；該基板圖像資訊生成機構係於以前述移動設備進行前述照明單元及前述線型感測器照相機、與前述基板的相對移動之際，依據從前述線型感測器照相機輸出之影像信號，生成顯示前述基板之圖像之基板圖像資訊者，且前述線型感測器照相機係以前述照相機調整設備調整成與前述基板之前述帶狀照明區域形成預定位置關係；該檢查結果資訊生成機構係依據前述基板圖像資訊，生成對可能於前述基板之前述第1基板層與前述第2基板層之界面產生之微小空洞的檢查結果資訊者。
根據此種結構，一面在將檢查光照射成帶狀且傾斜地入射至基板之表面之狀態下，依據來自面型感測器照相機 之影像信號，確認顯示於顯示單元之圖像，一面以照相機調整設備將與該面型感測器照相機在預定位置關係之線型感測器照相機調整成與前述基板之前述帶狀照明區域之相對位置關係為預定之位置關係、例如可以線型感測器照相機接收從該帶狀照明區域進一步在基板內傾斜地前進而在第1基板層與第2基板層之界面反射之檢查光的位置關係。又，於維持該位置關係之前述線型感測器照相機及前述照明單位與前述基板相對地移動之際，依據從線型感測器照相機輸出之影像信號，生成基板圖像資訊。線型感測器照相機如前述調整成在基板之第1基板層與第2基板層之界面反射之檢查光可入射時，前述基板圖像資訊可顯示與前述第1基板層與前述第2基板層之界面相關之圖像。依據此基板圖像資訊，生成對可能於前述第1基板層與前述第2基板層之界面產生之微小空洞的檢查結果資訊。
又，本發明實施形態之基板檢查裝置之調整方法係前述基板檢查裝置之調整方法，其結構為包含有面型感測器照相機調整步驟、及線型感測器照相機調整步驟，該面型感測器照相機調整步驟係一面使顯示單元顯示依據來自前述面型感測器照相機之影像信號之圖像，一面以前述照相機調整設備使前述面型感測器照相機及前述線型感測器照相機一體地移動，調整該面型感測器照相機與該線型感測器照相機之對前述基板之前述帶狀照明區域的相對位置及姿勢，俾使形成於前述基板之帶狀照明區域之影像在前述顯示單元之畫面上之預定位置者；該線型感測器照相機調 整步驟係藉由前述照相機調整設備使前述線型感測器照相機及前述面型感測器照相機一體地移動，而使前述線型感測器照相機之對前述基板之前述帶狀照明區域的相對位置關係與由前述面型照相機調整步驟所調整之前述面型感測器照相機對前述基板之前述帶狀照明區域的相對位置關係相同者。
根據此種結構，一面依據來自面型感測器照相機之影像信號，確認顯示於顯示單元之圖像，一面可將線型感測器照相機與形成於基板之帶狀照明區域之相對位置關係調整成預定位置關係、例如可以線型感測器照相機接收從該帶狀照明區域進一步在基板內傾斜地前進而在第1基板層與第2基板層之界面反射之檢查光的位置關係。
根據本發明之基板檢查裝置及基板檢查方法，由於在不使檢查光穿透第1基板層與第2基板層兩者下，檢查光傾斜地入射至基板之表面，依據來自接收該檢查光在基板之反射光之線型感測器照相機之影像信號，生成可顯示第1基板層與第2基板層之界面之狀態的基板圖像資訊，依據該基板圖像資訊，生成檢查結果資訊，故即使於貼合之基板層(第1基板層及第2基板層)之其中任一者有檢查光不透過之部份，亦可使用該檢查光，檢查可能於基板之貼合界面產生之微小空洞。
再者，根據本發明之基板檢查裝置之調整方法，由於可一面確認在面型感測器照相機之拍攝圖像，一面調整線 型感測器照相機之與形成於基板之帶狀照明區域之相對位置關係，故可易調整線型感測器照相機之位置或姿勢，俾可生成可顯示第1基板層與第2基板層之界面之狀態的基板圖像資訊。
圖式簡單說明
第1A圖係顯示在本發明實施形態之檢查裝置之基本結構中，面型感測器照相機與照明單元形成為相對之關係之狀態的平面圖。
第1B圖係顯示在本發明實施形態之基板檢查裝置之基本結構中，線型感測器照相機與照明單元形成為相對之關係之狀態的平面圖。
第2圖係顯示本發明實施形態之基板檢查裝置之基本結構的側視圖。
第3圖係顯示本發明實施形態之基板檢查裝置之處理系統之基本結構的方塊圖。
第4圖係顯示基板檢查裝置之面型感測器照相機與線型感測器照相機之調整程序(1)的流程圖。
第5圖係顯示基板檢查裝置之面型感測器照相機與線型感測器照相機之調整程序(2)的流程圖。
第6圖係顯示照明單元之具體結構及以該照明單元形成於基板內之界面之帶狀照明區域(1)的圖。
第7圖係顯示照明單元之具體結構及以該照明單元形成於基板內之界面之帶狀照明區域(2)的圖。
第8A圖係顯示形成於基板內之界面之帶狀照明區域之 第1例(適當之情形)的圖。
第8B圖係顯示形成於基板內之界面之帶狀照明區域之第2例(不適當之情形)的圖。
第8C圖係顯示形成於基板內之界面之帶狀照明區域之第3例(不適當之情形)的圖。
第8D圖係顯示形成於基板內之界面之帶狀照明區域之第4例(不適當之情形)的圖。
第9圖係顯示光學系統之調整例之圖。
第10圖係顯示光學系統之另一調整例之圖。
第11圖係顯示處理單元之檢查之處理之流程的流程圖。
第12圖係顯示可能於第1基板層與第2基板層之界面產生之空隙之形狀模式的圖。
第13圖係顯示以線型感測器照相機所得之基板圖像之例的圖。
第14圖係將第13圖所示之圖像之部份A放大顯示的圖。
第15圖係第14圖所示之圖像之背景去除後之圖像的圖。
第16圖係將第15圖所示之圖像之部份B放大顯示的圖。
用以實施發明之形態
以下，就本發明之實施形態，使用圖式來說明。
本發明之實施一形態之基板檢查裝置如第1A圖、第1B圖及第2圖所示構成。此基板檢查裝置係以於形成有電路圖 形之第2晶圓層102(圖形晶圓：第2基板層)之形成有該電路圖形之面貼合第1晶圓層101(裸晶圓：第1基板層)而形成的Si(矽)製半導體晶圓100(基板)為檢查對象(參照第2圖)，進行對可能於第1晶圓層101與第2晶圓層102之界面產生的微小空洞(為貼合不完全而形成為空洞之微小的部份，以下稱為空隙)之檢查。
在第1A圖、第1B圖及第2圖中，此基板檢查裝置包含有面型感測器照相機10、線型感測器照相機20、照明單元30、搬送設備40、滑動設備50、照相機移動設備51、及旋轉設備52。搬送設備40(移動設備)係承載作為檢查對象之半導體晶圓100，以預定之速度直線移動，又，可於與該直線移動之方向A垂直相交之方向B以階段狀移動。照明單元30配置於以搬送設備40移動之半導體晶圓100之上方，將預定波長、可穿透為檢查對象之Si製半導體晶圓100之例如波長1070nm等的紅外線頻域之檢查光照射成帶狀且對半導體晶圓100之表面傾斜地入射。從光源單元30照射之檢查光往半導體晶圓100之表面之入射角度(對表面之法線之檢查光的角度)設定為預定角度、例如20。~30。之範圍。又，以從照明單元30照射之檢查光，於半導體晶圓100之表面形成於橫過該半導體晶圓100之移動方向A的方向之帶狀照明區域Epj(參照後述第6圖至第8D圖)，並沿著照明單元30之光軸，將檢查光引導至半導體晶圓100內部。
面型感測器照相機10及線型感測器照相機20夾著由從照明單元30照射之檢查光所形成於半導體晶圓100之帶狀 照明區域Epj且排列配置於與該照明單元30相反之側。又，構成面型感測器照相機10及線型感測器照相機20各個之光學機器(透鏡等)使用相同者，俾可易以業經以面型感測器照相機10調整之光學條件為基礎，調整線型感測器照相機20之光學條件。線型感測器照相機20設定成拍攝線(受光元件之排列)於橫過半導體晶圓100之移動方向A之方向、具體為垂直相交於前述移動方向A之方向B延伸。又，面型感測器照相機10及線型感測器照相機20之相互之位置關係只要為預先固定地訂定為可拍攝形成於半導體晶圓100之帶狀照明區域Epj之關係者，並未特別限定。為此例時，面型感測器照相機10及線型感測器照相機20以可接收從照明單元30傾斜地照射之檢查光之在半導體晶圓100的反射光之角度傾斜，該等之拍攝方向相同，再者，以面型感測器照相機10之拍攝中心與線型感測器照相機20之拍攝線在同一線上之位置關係，沿著垂直相交於半導體晶圓100之移動方向A之方向B排列配置。
滑動設備50、照相機移動設備51及旋轉設備52具有作為照相機調整設備之功能，該照明機調整設備係使面型感測器照相機10及線型感測器照相機20一體地移動，以調整該等之位置及姿勢者。滑動設備50使以上述之相對位置關係配置之面型感測器照相機10及線型感測器照相機20於垂直相交於半導體晶圓100之移動方向A之方向B滑動移動。如第2圖所示，照相機移動設備51與滑動設備50一同地使面型感測器照相機10及線型感測器照相機20分別獨立地於該 等之拍攝方向D及垂直相交於此方向之方向S移動。旋轉設備52與照相機移動設備51及滑動設備50一同地使面型感測器照相機10及線型感測器照相機20以與垂直相交於半導體晶圓100之移動方向A之方向B平行地延伸之軸為中心而旋動。藉該等滑動設備50所作之方向B之滑動移動、照相機移動設備51所作之拍攝方向D及垂直相於此方向之方向S的移動、及旋轉設備52所作之以平行於前述方向B之軸為中心之旋動，可調整面型感測器照相機10及線型感測器照相機20之與形成於半導體晶圓100之前述帶狀照明區域Epj之相對位置及姿勢。
在如前述之構造之基板檢查裝置中，藉以搬送設備40，半導體晶圓100於方向A移動，在固定之位置關係之線型感測器照相機20與照明單元30可一面維持該等之位置關係，一面對半導體晶圓100於平行於其表面且與半導體晶圓100之移動方向(A方向)相反之方向相對移動。藉此，可進行線型感測器照相機20所作之半導體晶圓100之四分之一之區域的光學掃瞄。然後，藉搬送設備40於與前述方向A垂直相交之方向B以階段狀移動，切換半導體晶圓100之線型感測器照相機20所作之光學掃瞄之區域(4區域之其中任一個)，而可進行半導體晶圓100全體之線型感測器照相機20所作之光學掃瞄。
基板檢查裝置之處理系統如第3圖所示構成。
在第3圖中，處理單元60具有作為處理分別來自面型感測器照相機10及線型感測器照相機20之影像信號的圖像處 理單元之功能。輸入來自面型感測器照相機10之影像信號之處理單元60依據該影像信號，使顯示單元61顯示面型感測器照相機10之拍攝圖像。又，處理單元60與搬送設備40所作之半導體晶圓100之移動同步，依據來自光學掃瞄該半導體晶圓100之線型感測器照相機20之影像信號，生成顯示半導體晶圓100之圖像的晶圓圖像資訊(基板圖像資訊)，依據該晶圓圖像資訊，生成對可能於第1晶圓層101與第2晶圓層102之界面產生之空隙的檢查結果資訊。於處理單元60連接操作單元62及顯示單元61，處理單元60取得按操作單元62之操作之各種指示的資訊，並且，使顯示單元61顯示前述面型感測器照相機10之拍攝圖像以及檢查結果資訊等各種資訊。
從照明單元30照射之檢查光(紅外線光)在半導體晶圓100被反射，並且，其一部份可前進至內部，在第1晶圓層101與第2晶圓層102之界面反射。在此基板檢查裝置，由於為檢查光之紅外線光非可視光，故作業者無法直接目視檢查光來調整，而可以顯示於顯示單元61之拍攝圖像為基礎，進行調整，調整線型感測器照相機20之位置及姿勢，俾使線型感測器照相機20可更有效率地接收在半導體晶圓100之第1晶圓層101與第2晶圓層102之界面反射的檢查光。此線型感測器照相機20之調整以與線型感測器照相機20形成為固定之位置關係之面型感測器照相機10之位置調整(面型感測器照相機調整步驟)、與線型感測器照相機20之位置調整(線型感測器照相機調整步驟)進行。該調整具體 根據第4圖及第5圖所示之程序進行。此外，照明單元30預先設定成如前述，檢查光之對半導體晶圓100之表面的入射角度形成為預定角度(例如20°~30°之範圍)，面型感測器照相機10及線型感測器照相機20亦可預先調整其姿勢(第2圖之傾斜角θ)為可接收來自照明單元30之檢查光在半導體晶圓100(第1晶圓層101與第2晶圓層102之界面)之反射光，並且，預先調整與照明單元30之相對位置關係(第2圖之S方向及D方向)至某程度。
面型感測器照相機10之與線型感測器照相機20之一體之位置調整(面型感測器照相機調整步驟)根據第4圖及第5圖所示之程序進行。
在第4圖中，調整面型感測器照相機10之增益及曝光時間，俾可適當地獲得拍攝圖像(S11)，並調整照明單元30之焦點距離，俾可適當地照明半導體晶圓100之表面(S12)。在根據操作單元62之操作之處理單元60之控制下，依據來自面型感測器照相機10之影像信號，於顯示單元61顯示拍攝圖像。在此狀態下，作業者一面觀看顯示於顯示單元61之面型感測器照相機10之拍攝圖像，一面操作操作單元62，使搬送設備40動作，又，以如下之程序進行使用照相機移動設備51及滑動設備50之面型感測器照相機10之位置(第2圖之S方向及D方向之位置)之調整、照明單元30之焦點距離、照度、照明範圍之調整、及面型感測器照相機10之透鏡條件之調整(S13~S20)。
首先，一面觀看顯示於顯示單元61之面型感測器照相 機10之拍攝圖像，一面使半導體晶圓100移動至以面型感測器照相機10拍攝之位置(S13)。在此狀態下，操作照相機移動設備51及旋轉設備52，進行面型感測器照相機10(線型感測器照相機20)之位置(第2圖所示之S方向及D方向)及姿勢(旋轉角θ)之調整，以使以來自照明單元30之檢查光形成於半導體晶圓100之表面之帶狀照明區域Epj的影像為顯示單元61之畫面之預定位置、例如中央部(S14)。藉此，面型感測器照相機100之拍攝中心位於帶狀照明區域Epj之中心部，並且，來自照明單元30之檢查光在半導體晶圓100之表面正反射，將面型感測器照相機10調整至可接收該檢查光最強之位置(參照第9圖)。即，面型感測器照相機100就位於來自照明單元30之檢查光在半導體晶圓100之表面正反射之光軸上。然後，一面觀看顯示於顯示單元61之畫面之面型感測器照相機10的拍攝圖像，一面調整面型感測器照相機10之透鏡條件(例如顯示透鏡之光圈值之值f值或顯示透鏡之焦點距離之倒數之值D值等)，而調整成於顯示於顯示單元61之畫面之拍攝圖像顯現第1晶圓層101與第2晶圓層102之界面之像(空隙或形成於第2晶圓層102之表面之電路圖形)(S15)。之後，一面觀看顯示於顯示單元61之畫面之面型感測器照相機10之拍攝圖像，一面以從照明單元30照射之光於第1晶圓層101與第2晶圓層102之界面形成帶狀照明區域Epj，再度調整照明單元30(焦點距離、照度、照射範圍等)，俾更清楚地顯現界面之像(空隙或形成於第2晶圓層102之表面之電路圖形)(S16)。
於照明單元30以複數紅外線LED與反射鏡(橢圓鏡)構成時，如第6圖及第7圖所示，從複數紅外線LED照射之紅外線以反射鏡(橢圓鏡)反射聚光，藉該光，於半導體晶圓100內之界面形成於橫過移動方向A之方向延伸之帶狀照明區域Epj。當照明單元30對半導體晶圓100內之界面之位置不適當時，帶狀照明區域Epj如第6圖所示，於半導體晶圓100之移動方向A擴展而形成為模糊之狀態(從複數紅外光LED照射之紅外線光未充分地以反射鏡聚光於帶狀照明區域Epj之狀態)，當照明單元30對半導體晶圓100內之界面之位置適當時，如第7圖所示，形成為抑制往半導體晶圓100之移動方向A之擴展之清楚的狀態(從複數紅外光LED照射之紅外線光以反射鏡充分聚光於帶狀照明區域Epj之狀態)。再者，具體言之，當照明單元30對半導體晶圓100內之界面之位置及姿勢適當時，如第8A圖所示，帶狀照明區域Epj形成為抑制往半導體晶圓100之移動方向A之擴展的清楚之狀態，其中心線Lc之部份形成為最大之照度分佈。照明單元30之對半導體晶圓100內之界面之平行性雖可維持，但當至半導體晶圓100內之界面之距離不適當時，如第8B圖所示，帶狀照明區域Epj於半導體晶圓100之移動方向A擴展而形成模糊之狀態。當未維持照明單元30對半導體晶圓100內之界面之平行性時，如第8C圖所示，帶狀照明區域Epj形成為從一方往另一方逐漸擴展之狀態。雖維持了照明單元30對半導體晶圓100內之界面之平行性，但未維持與面型感測器照相機10之平行性時，帶狀照明區域Epj如第8D圖所示，雖 為抑制了擴展之清楚之狀態，但形成為對垂直相交於半導體晶圓100之移動方向A之方向B傾斜的狀態。
藉上述照明單元30之調整(S16)，與照度之調整一同地調整照明單元30之位置及姿勢，以於顯示於顯示單元61之畫面之半導體晶圓100內的第1晶圓層101與第2晶圓層102之界面，帶狀照明區域Epj形成如第8A圖所示。
接著，一面使顯示單元61之畫面顯示面型感測器照相機10之拍攝圖像，一面操作照相機移動設備51，使面型感測器照相機10與線型感測器照相機20一同往遠離照明單元30之方向移動(偏位移動)預定距離(S17)。關於此偏位移動(S17)之細節，後述之。又，進行區域感測器照相機10之透鏡條件(例如f值、D值等)之再調整，俾可於顯示於顯示單元61之畫面之拍攝圖像更顯現第1晶圓層101與第2晶圓層102之界面之像(空隙或形成於第2晶圓層102之表面之電路圖形)(S18)。之後，改變半導體晶圓100之拍攝位置(S19)，即使以與上述相同之程序(S15~S16)改變拍攝位置(例如在線型感測器照相機20之掃瞄結束位置)，仍同樣地進行面型感測器照相機10及照明單元30之再調整(S20)，以於顯示於顯示單元61之畫面之拍攝圖像顯現第1晶圓層101與第2晶圓層102之界面之像(S20)。
藉此種面型感測器照相機10及光源單元30之調整，在半導體晶圓100之第1晶圓層101與第2晶圓層102之界面，如第8A圖所示，抑制往半導體晶圓100之移動方向A之擴展，而形成為清楚之狀態，其中心線Lc之部份形成為在前述界 面之反射光之最大的照度分佈，而形成於垂直相交於該移動方向A之方向B延伸之帶狀照明區域Epj。又，面型感測器照相機10之拍攝中心形成為設定(偏位移動)於從在半導體晶圓100之表面形成之帶狀照明區域Epj之中心線Lc(在半導體晶圓100之表面正反射之檢查光之照度分佈最大的帶狀部份)往遠離光源單元30之方向偏離預定距離的位置之狀態。
由於上述區域感測器照相機10之位置及姿勢之調整與線型感測器照相機20形成一體進行，故線型感測器照相機20與形成於半導體晶圓100之帶狀照明區域Epj之位置關係相對於面型感測器照相機10與前述帶狀照明區域Epj之位置關係，偏離該線型感測器照相機20與面型感測器照相機10之相對之位置關係。此時，由於面型感測器照相機10及線型感測器照相機20該等拍攝方向相同，再者，以面型感測器照相機10之拍攝中心與線型感測器照相機20之拍攝線在同一線上之位置關係，沿著垂直相交於半導體晶圓100之移動方向A之方向B排列配置，故線型感測器照相機20與半導體晶圓100之帶狀照明區域Epj之位置關係相對於區域感測器照相機20與該帶狀照明區域Epj之位置關係，往該帶狀照明區域Epj延伸之方向B偏離線型感測器照相機20之拍攝線之中心與面型感測器照相機10之拍攝中心之距離量。
當如上述進行，面型感測器照相機10(線型感測器照相機20)及照明單元30之調整(第4圖所示之程序)結束時，根據第5圖所示之程序，進行線型感測器照相機20之調整(線型 感測器照相機調整步驟)。
在第5圖中，操作滑動設備50，使線型感測器照相機20及面型感測器照相機10滑動移動線型感測器照相機20與面型感測器照相機10之相對之位置關係的量(S21)。藉此，線型感測器照相機20之拍攝線之中心(拍攝軸)為如前述經調整位置及姿勢之面型感測器照相機10之拍攝中心(拍攝軸)的位置。在此狀態下，線型感測器照相機20與形成於半導體晶圓100內之界面之帶狀照明區域Epj的關係如前述，與調整之際之區域感測器照相機10與該帶狀照明區域Epj之關係相同。即，線型感測器照相機20之拍攝線形成為設定(偏位移動)於從形成於半導體晶圓100之表面之帶狀照明區域Epj之中心線Lc(最大照度之帶狀部份)往遠離照明單元30之方向偏離預定距離之位置的狀態。
之後，線型感測器照相機20之透鏡條件(例如f值、D值等)設定成與面型感測器照相機10者相同(S22)，並進行線型感測器照相機20之增益及曝光時間之調整(S23)。對該業經調整增益及曝光時間之線型感測器照相機20，進行透鏡條件之再調整(S24)。然後，當線型感測器照相機20之位置調整及透鏡條件之設定結束時，使用操作單元62，設定搬送設備40之半導體晶圓100之搬送速度(S25)。
在如上述進行，對線型感測器照相機20之調整結束之狀態下，在處理單元60之控制下，搬送設備40以前述所設定之搬送速度，搬送半導體晶圓100，藉此，以與照明單元30保持相對之位置關係之線型感測器照相機20將於方向A 移動之半導體晶圓100以光學式掃瞄(線型感測器照相機20所作之拍攝)。在該過程，將從線型感測器照相機20輸出之影像信號供至處理單元60。然後，處理單元60依據來自線型感測器照相機20之影像信號，生成顯示半導體晶圓100之第1晶圓層101與第2晶圓層102之界面之圖像的晶圓圖像資訊。此外，如前述，由於將半導體晶圓100分割為四而掃瞄，故合成在各掃瞄所得之晶圓圖像資訊，生成顯示半導體晶圓100之第1晶圓層101與第2晶圓層102之界面全體之晶圓圖像資訊。
將線型感測器照相機20之拍攝線(面型感測器照相機10之拍攝中心)設定於從形成於半導體晶圓100之表面之帶狀照明區域Epj之中心線Lc之部份(照度分佈最大之帶狀部份)往遠離照明單元30之方向偏移預定距離的位置係因如下之理由。
從照明單元30傾斜地入射至半導體晶圓100(第1晶圓層101)之表面之檢查光(紅外線光)當以其光軸顯示時，如第9圖所示，包含在半導體晶圓100(第1晶圓層101)之表面反射之成份(參照第9圖之實線)及穿透第1晶圓層101，在第1晶圓層101與第2晶圓層102之界面Sb反射，從第1晶圓層101之表面射出之成份(參照第9圖之虛線)。因檢查光傾斜地入射至半導體晶圓100，且第1晶圓層101具有厚度，故在第1晶圓層101與第2晶圓層102之界面Sb反射之成份比在半導體晶圓100(第1晶圓層101)之表面反射之成份，更往遠離照明單元30之方向偏離。是故，以光學方式掃瞄半導體晶圓100之 線型感測器照相機20之位置根據上述第4圖及第5圖所示之程序，如第9圖所示，調整成線型感測器照相機20之拍攝線(面型感測器照相機10之拍攝中心)從形成於半導體晶圓100之表面之帶狀照明區域Epj之中心線Lc之部份(照度分佈最大之帶狀部份)往遠離照明單元30之方向偏離預定距離△。藉此，可一面維持與照明單元30之相對之位置關係，一面以光學方式掃瞄半導體晶圓100之線型感測器照相機20包含更多一向在第1晶圓層101與第2晶圓層102之界面Sb反射之成份。即，線型感測器照相機20可更有效率地接收在半導體晶圓100之第1晶圓層101與第2晶圓層102之界面Sb反射之檢查光中最強地反射之成份。此外，檢查光之入射角度為20°，第1晶圓層101(Si層)之折射率為3.5，其厚度為750μm時，線型感測器照相機20之拍攝線設定(偏位移動)於從形成於半導體晶圓100之表面之帶狀照明區域Ebj之中心線Lc之部份(照度分佈最大之帶狀部份)往遠離照明單元30之方向偏移140~150μm之位置。
如上述，由於線型感測器照相機20可調整成可接收更多在半導體晶圓100之第1晶圓層101與第2晶圓層102之界面Sb之反射光的位置，故依據從線型感測器照相機20輸出之影像信號，以處理單元60生成之晶圓圖像資訊得以包含更多顯示第1晶圓層101與第2晶圓層102之界面Sb之狀態的資訊。因而，如後述，處理單元60可依據該晶圓圖像資訊，生成對可能於第1晶圓層101與第2晶圓層102之界面Sb產生之空隙之精確度佳的檢查結果資訊。
又，由於可一面依據來自面型感測器照相機10之影像信號，確認顯示於顯示單元61之拍攝圖像，一面進行線型感測器照相機20之位置及姿勢，故不再如僅以依據從線型感測器照相機20輸出之影像信號之圖像，調整照明單元30及線型感測器照相機20之位置及姿勢時般，必須每次調整時，以線型感測器照相機20掃瞄半導體晶圓100，生成晶圓圖像資訊，而可縮短線型感測器照相機20之拍攝之調整時間。又，由於即使使用作業者無法直接目視之紅外光作為檢查光，仍可依據來自面型感測器照相機10之影像信號，一面觀看顯示於顯示單元61之拍攝圖像，一面調整，故可易將線型感測器照相機20與形成於半導體晶圓100之帶狀照明區域Epj之相對位置關係調整成可以線型感測器照相機20接收從該帶狀照明區域Epj進一步在半導體晶圓100(第1晶圓層101)傾斜地前進，在第1晶圓層101與第2晶圓層102之界面Sb反射之檢查光的位置關係。
又，在此檢查裝置，面型感測器照相機10亦調整成顯現第1晶圓層101與第2晶圓層102之界面之像(空隙或形成於第2晶圓層102之表面之電路圖形)(S15、S16)，在面型感測器照相機10之拍攝圖像，因其視角大，故不適合選擇地抽出在半導體晶圓100之表面反射之成份與在界面反射之成份而接收。另一方面，由於線型感測器照相機20其視角相較於區域感測器照相機10極小，故藉設定於如上述偏移之位置(偏位移動)，相對於在表面反射之成份，由在界面反射之成份支配，而可有效率地接收來自界面之反射光。因 此，拍攝圖像之調整時如上述，從其便利性，使用面型感測器照相機10之圖像，進行調整，生成界面拍攝之晶圓圖像資訊時，以經偏位移動之線型感測器照相機20取得影像信號。
在前述例中，使面型感測器照相機10之拍攝中心(線型感測器照相機20之拍攝線)設定(偏位移動)於從在半導體晶圓100之表面之帶狀照明區域Epj之中心線Lc之部份(照度分佈最大之帶狀部份)往遠離照明單元30之方向偏移預定距離△(參照第4圖之S17、第9圖)，不限於此。亦可如第10圖所示，使光源單元30往遠離面型感測器照相機10(線型感測器照相機20)之方向偏移預定距離△。此時，線型感測器照相機20之拍攝線仍呈從半導體晶圓100之表面之帶狀照明區域Epj之中心線Lc之部份(照度分布最大之帶狀部份)往遠離照明單元30之方向偏移預定距離△之狀態。
一面保持如前述調整之與照明單元30之相對之位置關係，一面輸入從以光學方式掃瞄半導體晶圓100之線型感測器照相機20輸出之影像信號之處理單元60根據第11圖所示之程序，執行對可能於半導體晶圓100之第1晶圓層101與第2晶圓層102之界面Sb產生之空隙的檢查之處理。
在第11圖中，處理單元60依據來自將半導體晶圓100分割為四而掃瞄之線型感測器照相機20之影像信號，生成顯示半導體晶圓100之圖像之晶圓圖像資訊(S31)。如前述，線型感測器照相機20由於進行位置調整成可有效率地接收在第1晶圓層101與第2晶圓層102之界面Sb之反射光，故於前 述晶圓圖像資訊顯示之圖像IM如第13圖所示，包含放大第13圖所示之其部份圖像IM1，如第14圖所示，形成於第2晶圓層102之與第1晶圓層101之接合面之電路圖形的圖像。處理單元60施行用以對前述晶圓圖像資訊去除電路圖形等之背景部份的處理(S32)。藉此，放大第14圖之圖像IM1之部份圖像IM2，如第15圖所示，處理完畢之晶圓圖像形成為已去除電路圖形等之背景部份者。處理單元60依據顯示已去除此電路圖形等背景部份之晶圓圖像(參照第15圖)之晶圓圖像資訊，檢測對應於晶圓圖像所含之空隙的部份(S33)。
此外，暗之環狀干涉條紋以圖像處理反轉明暗，在第15圖及第16圖中，顯現為明亮(白色)之環。又，反之，明亮之環狀干涉條紋以圖像處理，反轉明暗，在第15圖及第16圖中，顯現為暗(黑色)之環。
於處理單元60預先登錄有顯示第16圖所示之干涉條紋之環狀圖像部份Bd1、或以面狀(圓狀)圖像部份Bd2為主還有線狀圖像部份、點狀圖像部份等非環狀圖像部份作為可包含於晶圓圖像之空隙部份。處理單元60藉從所得之晶圓圖像抽出與登錄作為空隙部份之圖像部份(環狀圖像部份、面狀圖像部份等)同種之圖像部份，進行空隙部份之檢測。
當從晶圓圖像檢測空隙部份時，處理單元60判定該所抽出之空隙部份是否有環狀圖像部份Bd1(S34)。認為此環狀圖像部份Bd1之干涉條紋因產生於第1晶圓層101與第2晶圓層102之界面Sb之空隙而產生，因在空隙之第1晶圓層101 側之面反射之光與在第2晶圓層102側之面反射之光干涉，而呈現明暗之條紋(類似於牛頓環之條紋圖樣)。當有環狀圖像部份Bd1時(在S34為YES)，處理單元60利用該環狀圖像部份Bd1之形狀及干涉條紋(牛頓環之理論)，如下算出對應於該空隙部份之空隙之曲率半徑R。
如第12圖所示，形成於第1晶圓層101與第2晶圓層102之界面Sb之空隙Bd模組化為球之一部份。在第12圖中，作下述定義，即，
v：空隙之半徑
r：暗線環LNR(暗之環狀干涉條紋)之半徑
h：空隙之厚度
s：從界面sb至曲率半徑之中心O之距離 空隙之半徑v及暗線環LNR之半徑r從自晶圓圖像抽出作為空隙部份之環狀圖像部份Bd1(參照第16圖)測量。此外，在此實施形態中，空隙之半徑v係藉測量所抽出之環狀圖像部份Bd1之干涉條紋之最外側的暗線環之半徑而得。
空隙之厚度h以下列式表示。
當從干擾圖樣之暗線之條件，令m為整數時，則形成為下述式。
[數2]2d=mλ
在此，d係第12圖之AC間之距離，為從環狀圖像部份 Bd1檢測出之暗線環LNR產生之部份之空隙的厚度。
又，從三角形△AOB，形成為下述式，[數3]R 2 =v 2 +s 2
從三角形△COD及數3，形成為下列式。
[數4]R 2 =(s+d) 2 +r 2 =s 2 +2ds+d 2 +r 2 =R 2 -v 2 +2ds+d 2 +r 2
d2 r，從R，d2=0，從數4形成為下列式。
[數5]v 2 =2ds+r 2
從數2、數3及數6，形成為下列式。
當令第m個暗線之半徑為rm時，從數7，形成為下列式。
同樣地，當令第m+n個暗線之半徑為rm+n時，形成為下列式。
[數9]
展開數9之右邊，代入數8，
然後，當描繪令橫軸為n、縱軸為r2之圖表時之直線的傾斜為b時，從數11，形成為下列式。
以最小平方法，求出該直線之傾斜b，而數12之曲率半徑R係從下列式所求出。
當如上述進行，運算空隙之曲率半徑R時(S35)，處理單元60從在步驟33所抽出之空隙部份，選擇作為對象之1個 (S36)，從該所選擇之空隙部份，測定對應之空隙之尺寸(2方向之長度、徑、面積等)，並且求出該厚度h(S37)。空隙之厚度h從根據上述數1測定之空隙部份之半徑v與如前述所求出之曲率半徑R(參照數14)運算。此外，在此例中，於第1晶圓層101與第2晶圓層102之界面產生之所有空隙因第1晶圓層101與第2晶圓層10之貼合之條件均一，故假設為相同之曲率半徑R。然後，處理單元60判定對所抽出之所有空隙部份之處理是否結束(S38)，並且對各空隙部份執行與前述同樣之處理(S36~S37)。藉此，可從自晶圓圖像抽出之所有空隙部份，獲得對應之空隙之平面之尺寸及其厚度h。
此外，關於顯示為線狀圖像部份等無法獲得半徑v之空隙部份，不求出厚度h，而僅測定平面之尺寸。又，不從晶圓圖像抽出環狀圖像部份作為空隙部份時(在S34為NO)，關於該半導體晶圓100，無法算出空隙之曲率半徑R。因此，關於空隙之厚度h亦無法運算。此時，僅求出平面之尺寸(2方向之長度、半徑等)，亦可從統計之數值，取得空隙之曲率半徑R，運算空隙之厚度h。又，在步驟S34之處理，從晶圓圖像抽出複數環狀圖像部份時，從複數環狀圖像部份之各個以前述程序運算曲率半徑R，亦可使用所得之複數曲率半徑R之平均值，運算空隙之厚度h。
當處理單元60對從晶圓圖像所抽出之所有空隙部份之處理結束時(在S38為YES)，依據從晶圓圖像所抽出之各空隙在晶圓圖像上之位置、及如上述測定及運算之各空隙之平面尺寸及厚度h，生成對空隙之預定形式(表形式、圖表 形式等)之檢查結果資訊(S39)。舉例言之，生成空隙之個數、各空隙之位置、各空隙之平面尺寸、各空隙之厚度h作為以表形式等顯示之檢查結果資訊。然後，處理單元60使顯示單元61顯示該檢查結果資訊。
根據上述之基板檢查裝置，在不使檢查光穿透第1晶圓層101與第2晶圓層102兩者下，檢查光傾斜地入射至半導體晶圓100之表面，依據來自接收該檢查光在半導體晶圓100之反射光之線型感測器照相機20之影像信號，生成可顯示第1晶圓層101與第2晶圓層102之界面Sb之狀態的晶圓圖像資訊，依據該晶圓圖像資訊，生成檢查結果資訊，故即使半導體晶圓100之第2晶圓層102具有檢查光不穿透之部份(電路圖形等)，仍可使用該檢查光，對可能產生於半導體晶圓100之貼合界面Sb之空隙檢查。又，由於亦獲得關於各空隙之厚度h之資訊作為檢查結果資訊，故可將該檢查結果資訊作為研磨第1晶圓層101之表面成到達空隙而使第2晶圓層102之表面之電路圖形不致露出之際的指標。
在上述實施形態中，使半導體晶圓100對維持相對之位置關係之線型感測器照相機20與照明單元30移動，亦可使該等線型感測器照相機20與光學單元30對半導體晶圓100移動。
又，上述實施形態為以半導體晶圓100為對象之基板檢查裝置，本發明不限於此，只要為貼合2個基板層而形成之基板，皆可適用，舉例言之，可將諸如觸摸面板式液晶顯示面板之具有透光區域的感測器面板與蓋玻璃貼合而形成 之基板等作為檢查對象。
又，此時，亦可使用可視光作為照明單元。
在上述實施例中，測量干涉條紋之最外側之暗線環作為空隙之徑，但認為於比該最外側之暗線環更外側有未以因在第1晶圓層101側之面反射之光與在第2晶圓層102側之面反射之光之干涉引起的明暗之條紋呈現、亦即未以暗線環呈現之空間。亦即認為作為實際之空隙之微小空洞大於其最外側之暗線環之徑。
是故，亦以超音波空洞檢查(SAT)檢查應以前述基板檢查裝置檢查之基板，預先求出以前述基板檢查裝置所測量之與空隙之徑的相關關係。然後，使用顯示所得之相關關係之相關係數，依需要，補正以前述基板檢查裝置所得之空隙之徑(例如藉於所得之空隙之徑乘上前述相關係數)，藉此，可求出更正確之空隙之徑。又，藉依據如此進行而求出之空隙之徑，求出空隙之厚度，可獲得更正確之空隙之厚度。
此外，由於在超音波空洞檢查之空隙之徑的測定必須將對象物浸漬於液中(例如參照日本專利公開公報平9-229912號)或測定耗費時間等...限制多，故超音波空洞檢查不適合線內之測定。
又，藉求出以前述基板檢查裝置求出之空隙之厚度或依據與上述超音波空洞檢查(SAT)之相關關係求出之空隙的厚度與以此為指標而進行之第1晶圓層101之表面之研磨資訊(研磨厚度)的相關關係，可更正確地求出空隙之厚度。 即，藉實際依據以前述基板檢查裝置求出之空隙之厚度的指標，進行第1晶圓層101之表面之研磨，反饋該研磨之結果(在該指標空隙從第1晶圓層之表面露出或未露出)，求出理論值與實測值(非實際地實測空隙之厚度，而是根據空隙露出之際之研磨厚度，設想實際之空隙之厚度)的相關關係，藉此，可提高空隙之厚度及指標之精確度。
10‧‧‧面型感測器照相機
20‧‧‧線型感測器照相機
30‧‧‧照明單元
40‧‧‧搬送設備
50‧‧‧滑動設備
51‧‧‧照相機移動設備
52‧‧‧旋轉設備
60‧‧‧處理單元
61‧‧‧顯示單元
62‧‧‧操作單元
100‧‧‧半導體晶圓
101‧‧‧第1晶圓層
102‧‧‧第2晶圓層
A，B，D，S‧‧‧方向
Bd‧‧‧空隙
Bd1‧‧‧環狀圖像部份
Bd2‧‧‧面狀圖像部份
Epj‧‧‧帶狀照明區域
h‧‧‧空隙之厚度
IM‧‧‧圖像
IM1‧‧‧部份圖像
IM2‧‧‧IM1之部份圖像
Lc‧‧‧中心線
LNR‧‧‧暗線環
O‧‧‧中心
S11-S25，S31-S39‧‧‧步驟
Sb‧‧‧界面
s‧‧‧界面Sb至曲率半徑之中心O之距離
v‧‧‧空隙之半徑
R‧‧‧曲率半徑
r‧‧‧暗線環LNR之半徑
θ‧‧‧傾斜角
△‧‧‧預定距離
第1A圖係顯示在本發明實施形態之檢查裝置之基本結構中，面型感測器照相機與照明單元形成為相對之關係之狀態的平面圖。
第1B圖係顯示在本發明實施形態之基板檢查裝置之基本結構中，線型感測器照相機與照明單元形成為相對之關係之狀態的平面圖。
第2圖係顯示本發明實施形態之基板檢查裝置之基本結構的側視圖。
第3圖係顯示本發明實施形態之基板檢查裝置之處理系統之基本結構的方塊圖。
第4圖係顯示基板檢查裝置之面型感測器照相機與線型感測器照相機之調整程序(1)的流程圖。
第5圖係顯示基板檢查裝置之面型感測器照相機與線型感測器照相機之調整程序(2)的流程圖。
第6圖係顯示照明單元之具體結構及以該照明單元形成於基板內之界面之帶狀照明區域(1)的圖。
第7圖係顯示照明單元之具體結構及以該照明單元形 成於基板內之界面之帶狀照明區域(2)的圖。
第8A圖係顯示形成於基板內之界面之帶狀照明區域之第1例(適當之情形)的圖。
第8B圖係顯示形成於基板內之界面之帶狀照明區域之第2例(不適當之情形)的圖。
第8C圖係顯示形成於基板內之界面之帶狀照明區域之第3例(不適當之情形)的圖。
第8D圖係顯示形成於基板內之界面之帶狀照明區域之第4例(不適當之情形)的圖。
第9圖係顯示光學系統之調整例之圖。
第10圖係顯示光學系統之另一調整例之圖。
第11圖係顯示處理單元之檢查之處理之流程的流程圖。
第12圖係顯示可能於第1基板層與第2基板層之界面產生之空隙之形狀模式的圖。
第13圖係顯示以線型感測器照相機所得之基板圖像之例的圖。
第14圖係將第13圖所示之圖像之部份A放大顯示的圖。
第15圖係第14圖所示之圖像之背景去除後之圖像的圖。
第16圖係將第15圖所示之圖像之部份B放大顯示的圖。
10‧‧‧面型感測器照相機
20‧‧‧線型感測器照相機
30‧‧‧照明單元
40‧‧‧搬送設備
50‧‧‧滑動設備
51‧‧‧照相機移動設備
52‧‧‧旋轉設備
100‧‧‧半導體晶圓
A，B，D，S‧‧‧方向
θ‧‧‧傾斜角

Claims (19)

  1. 一種基板檢查裝置，係對可能於貼合第1基板層及第2基板層而形成之基板之前述第1基板層與前述第2基板層之界面產生的微小空洞檢查者，其包含有：照明單元，係將預定波長之檢查光照射成對前述基板之表面傾斜地入射者；線型感測器照相機，係夾著以前述檢查光形成於前述基板之帶狀照明區域且配置於與前述照明單元相反之側之預定位置者；移動設備，係使前述基板與前述線型感測器照相機及前述照明單元，在橫過前述帶狀照明區域之方向進行相對移動者；及圖像處理單元，係處理來自前述線型感測器照相機之影像信號者；該圖像處理單元具有：基板圖像資訊生成機構，係於以前述移動設備進行前述照明單元及前述線型感測器照相機與前述基板之相對移動之際，依據從前述線型感測器輸出之影像信號，生成顯示前述基板之圖像之基板圖像資訊者；及檢查結果資訊生成機構，係依據前述基板圖像資訊，生成對可能於前述基板之前述第1基板層與前述第2基板層之界面產生之微小空洞的檢查結果資訊者。
  2. 如申請專利範圍第1項之基板檢查裝置，其中前述線型感測器照相機設定成該線型感測器照相機之拍攝線為 從形成於前述基板之帶狀照明區域之照度分佈最大之帶狀部份往遠離前述照明單元之方向偏離預定距離的位置。
  3. 如申請專利範圍第1項之基板檢查裝置，其中前述線型感測器照相機設定成該線性照相機之拍攝線為從形成於前述基板之帶狀照明區域之中心線往遠離前述照明單元之方向偏離預定距離的位置。
  4. 如申請專利範圍第1至3項中任一項之基板檢查裝置，其中前述檢查結果資訊生成機構具有一機構，該機構係依據前述基板圖像資訊，檢測在該基板圖像資訊顯示之基板圖像中，對應於產生於前述第1基板層與前述第2基板層之界面之微小空洞的微小空洞部份者，並生成包含與所檢測出之前述微小空洞部份之形狀相關的資訊之前述檢查結果資訊。
  5. 如申請專利範圍第4項之基板檢查裝置，其中前述檢查結果資訊生成機構具有算出與前述微小空洞部份之厚度相關之資訊以作為與前述微小空洞部份之形狀相關的資訊之機構，並生成包含與前述微小空洞部份之厚度相關之資訊的前述檢查結果資訊。
  6. 如申請專利範圍第5項之基板檢查裝置，其中算出與前述微小空洞部份之厚度相關之資訊的機構具有從所檢測出之前述微小空洞部份抽出環狀圖像部份之機構，並依據所抽出之前述環狀圖像部份之干涉條紋之形狀，算出與前述微小空洞部份之厚度相關之資訊。
  7. 一種基板檢查方法，係對可能於貼合第1基板層及第2基板層而形成之基板之前述第1基板層與前述第2基板層之界面產生的微小空洞檢查者，其包含有：基板掃瞄步驟，係在照明單元將預定波長之檢查光照射成對前述基板之表面傾斜地入射之狀態下，使前述基板，與夾著以前述檢查光形成於前述基板之帶狀照明區域且配置於與前述照明單元相反之側之預定位置的線型感測器照相機及該照明單元，在橫過前述帶狀照明區域之方向進行相對移動者；基板圖像資訊生成步驟，係於進行前述基板與前述照明單元及前述線型感測器照相機之相對移動之際，依據從前述線型感測器輸出之影像信號，生成顯示前述基板之圖像之基板圖像資訊者；及檢查結果資訊生成步驟，係依據前述基板圖像資訊，生成對可能於前述基板之前述第1基板層與前述第2基板層之界面產生之微小空洞的檢查結果資訊者。
  8. 如申請專利範圍第7項之基板檢查方法，其中前述檢查結果資訊生成步驟具有一步驟，該步驟係依據前述基板圖像資訊，檢測在該基板圖像資訊顯示之基板圖像中對應於產生於前述第1基板層與前述第2基板層之界面之微小空洞的微小空洞部份者，並生成包含與所檢測出之前述微小空洞部份之形狀相關的資訊之前述檢查結果資訊。
  9. 如申請專利範圍第8項之基板檢查方法，其中前述檢查結果資訊生成步驟具有算出與前述微小空洞部份之厚 度相關之資訊以作為與前述微小空洞部份之形狀相關的資訊之步驟，並生成包含與前述微小空洞部份之厚度相關之資訊的前述檢查結果資訊。
  10. 如申請專利範圍第9項之基板檢查方法，其中算出與前述微小空洞部份之厚度相關之資訊的步驟具有從所檢測出之前述微小空洞部份抽出環狀圖像部份之步驟，並依據所抽出之前述環狀圖像部份之干涉條紋之形狀，算出與前述微小空洞部份之厚度相關之資訊。
  11. 一種基板檢查裝置，係對可能於貼合第1基板層及第2基板層而形成之基板之前述第1基板層與前述第2基板層之界面產生的微小空洞檢查者，其包含有：照明單元，係將預定波長之檢查光照射成帶狀且對前述基板之表面傾斜地入射者；線型感測器照相機及面型感測器照相機，係夾著以前述檢查光形成於前述基板之帶狀照明區域且於與前述照明單元相反之側以預定位置關係排列配置者；照相機調整設備，係使前述線型感測器照相機及前述面型感測器照相機一體地移動，而調整該線型感測器照相機及該面型感測器照相機對前述基板之前述帶狀照明區域之相對的位置及姿勢者；移動設備，係使前述基板與前述線型感測器照相機及前述照明單元在橫過前述帶狀照明區域之方向進行相對移動者；圖像處理單元，係處理分別來自前述面型感測器照 相機及前述線型感測器照相機之影像信號者；及顯示單元；前述圖像處理單元具有：面型圖像顯示控制機構，係依據來自前述面型感測器照相機之影像信號，使前述顯示單元顯示圖像者；基板圖像資訊生成機構，係於以前述移動設備進行前述照明單元及前述線型感測器照相機、與前述基板的相對移動之際，依據從前述線型感測器照相機輸出之影像信號而生成顯示前述基板之圖像之基板圖像資訊者，且前述線型感測器照相機係以前述照相機調整設備調整成與前述基板之前述帶狀照明區域成預定位置關係；及檢查結果資訊生成機構，係依據前述基板圖像資訊，生成對可能於前述基板之前述第1基板層與前述第2基板層之界面產生之微小空洞的檢查結果資訊者。
  12. 如申請專利範圍第11項之基板檢查裝置，其中前述面型感測器照相機與前述線型感測器照相機以拍攝方向相同之位置關係排列配置。
  13. 如申請專利範圍第12項之基板檢查裝置，其中前述面型感測器照相機與前述線型感測器照相機以前述面型感測器照相機之拍攝中心與前述線型感測器照相機之拍攝中心在同一線上之位置關係排列配置。
  14. 如申請專利範圍第13項之基板檢查裝置，其中前述照相機調整設備具有使前述線型感測器照相機及前述面型 感測器照相機一體地於前述基板之前述帶狀照明區域延伸之方向滑動之滑動設備。
  15. 如申請專利範圍第1至4項中任一項之基板檢查裝置，其中前述線型感測器照相機之對前述基板之前述帶狀照明區域之相對的位置，藉由前述照相機調整設備，調整成前述線型感測器照相機在前述基板之表面之拍攝線為從前述基板之前述帶狀照明區域之照度分佈最大的帶狀部份往遠離前述照明單元之方向偏離預定距離之位置。
  16. 如申請專利範圍第1至4項中任一項之基板檢查裝置，其中前述線型感測器照相機之對前述基板之前述帶狀照明區域之相對的位置，藉由前述照相機調整設備，調整成前述線型感測器照相機在前述基板之表面之拍攝線為從前述基板之前述帶狀照明區域之中心線往遠離前述照明單元之方向偏離預定距離的位置。
  17. 一種前述基板檢查裝置之調整方法，係如申請專利範圍第11至16項中任一項之基板檢查裝置之調整方法，其包含有：面型感測器照相機調整步驟，係一面使顯示單元顯示依據來自前述面型感測器照相機之影像信號之圖像，一面藉由前述照相機調整設備使前述面型感測器照相機及前述線型感測器照相機一體地移動，而調整該面型感測器照相機與該線型感測器照相機之對前述基板之前述帶狀照明區域的相對位置及姿勢，以使形成於前 述基板之帶狀照明區域之影像在前述顯示單元之畫面上之預定位置者；及線型感測器照相機調整步驟，係藉由前述照相機調整設備使前述線型感測器照相機及前述面型感測器照相機一體地移動，而使前述線型感測器照相機之對前述基板之前述帶狀照明區域的相對位置關係，與由前述面型照相機調整步驟所調整之前述面型感測器照相機對前述基板之前述帶狀照明區域的相對位置關係相同者。
  18. 如申請專利範圍第7項之基板檢查裝置之調整方法，其中應調整之基板檢查裝置係如申請專利範圍第14項之基板檢查裝置，前述線型感測器照相機調整步驟係以前述滑動設備使前述線型感測器照相機及前述面型感測器照相機一體地滑動，而使前述線型感測器照相機之對前述基板之前述帶狀照明區域之相對位置關係，與由前述面型照相機調整步驟所調整之前述面型感測器照相機對前述基板之前述帶狀照明區域之相對位置關係相同。
  19. 如申請專利範圍第17或18項之基板檢查裝置之調整方法，其中前述面型感測器照相機調整步驟具有：第1步驟，係以前述照相機調整設備使前述面型感測器照相機及前述線型感測器照相機一體地移動，以使前述面型感測器照相機之拍攝中心為前述基板之前述帶狀照明區域之照度分佈為最大之帶狀部份的位置者；及 第2步驟，係以前述照相機調整設備使前述面型照相機感測器及前述線型感測器照相機一體地移動，以使前述面型感測器照相機之拍攝中心為往遠離前述照明單元之方向偏離預定距離之位置者。
TW101112614A 2011-04-19 2012-04-10 基板檢查裝置、基板檢查方法及該基板檢查裝置之調整方法 TWI456189B (zh)

Applications Claiming Priority (3)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2011093377 2011-04-19
JP2011093378 2011-04-19
JP2012082640A JP6004517B2 (ja) 2011-04-19 2012-03-30 基板検査装置、基板検査方法及び該基板検査装置の調整方法

Publications (2)

Publication Number Publication Date
TW201300765A true TW201300765A (zh) 2013-01-01
TWI456189B TWI456189B (zh) 2014-10-11

Family

ID=47029696

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
TW101112614A TWI456189B (zh) 2011-04-19 2012-04-10 基板檢查裝置、基板檢查方法及該基板檢查裝置之調整方法

Country Status (4)

Country Link
JP (1) JP6004517B2 (zh)
KR (1) KR101374509B1 (zh)
CN (1) CN102749334B (zh)
TW (1) TWI456189B (zh)

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
TWI503536B (zh) * 2013-10-06 2015-10-11 Ygk Corp The method of inspecting the surface state of the flat substrate and the surface condition checking device of the flat substrate
TWI579552B (zh) * 2013-02-25 2017-04-21 特克斯瑪貿易有限公司 測試盒子坯料的方法及裝置

Families Citing this family (10)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR101619149B1 (ko) * 2014-01-22 2016-05-10 주식회사 브이원텍 칩온글래스 본딩 검사장치
JP6126183B2 (ja) * 2015-10-05 2017-05-10 ファナック株式会社 ターゲットマークを撮像するカメラを備えたロボットシステム
CN106248681A (zh) * 2016-07-18 2016-12-21 南通大学 基于机器视觉的立体对象多类缺陷检测装置及方法
US10816482B2 (en) 2016-10-26 2020-10-27 Board Of Regents, The University Of Texas System High throughput, high resolution optical metrology for reflective and transmissive nanophotonic devices
EP3538870A4 (en) * 2016-11-14 2019-11-27 Siemens Healthcare Diagnostics Inc. METHODS AND APPARATUS FOR CHARACTERIZING A SPECIMEN USING PATTERN LIGHTING
US11217465B2 (en) * 2017-04-11 2022-01-04 Muehlbauer GmbH & Co. KG Component receiving device with optical sensor
JP6884082B2 (ja) * 2017-10-11 2021-06-09 株式会社Ｓｃｒｅｅｎホールディングス 膜厚測定装置、基板検査装置、膜厚測定方法および基板検査方法
WO2021039450A1 (ja) * 2019-08-29 2021-03-04 東京エレクトロン株式会社 検査装置の自己診断方法および検査装置
CN111272709B (zh) * 2020-02-25 2021-02-12 中国矿业大学 一种矿物与气泡或油滴间液膜薄化装置
CN112362667B (zh) * 2020-11-04 2021-07-06 广东鑫光智能系统有限公司 一种改进型板材生产用六面检测装置及其检测方法

Family Cites Families (15)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS63139237A (ja) * 1986-12-02 1988-06-11 Toshiba Corp 半導体基板の欠陥検査装置
JPH0346314A (ja) * 1989-07-14 1991-02-27 Sumitomo Metal Mining Co Ltd 半導体基板の接合時又は研磨時前の処理方法
US6411377B1 (en) * 1991-04-02 2002-06-25 Hitachi, Ltd. Optical apparatus for defect and particle size inspection
JP2000121326A (ja) * 1998-10-20 2000-04-28 Hitachi Electronics Eng Co Ltd ギャップ検出方式
JP2001005964A (ja) * 1999-06-18 2001-01-12 Fuji Photo Film Co Ltd デジタル画像読取装置用形状検査装置および形状検査方法
JP2002250695A (ja) * 2001-02-26 2002-09-06 Sekisui Chem Co Ltd 多層フィルム欠陥検出装置
JP4709432B2 (ja) * 2001-06-27 2011-06-22 日本特殊陶業株式会社 基板の検査方法及び検査装置並びに電子機器用製品の製造方法
JP3629244B2 (ja) * 2002-02-19 2005-03-16 本多エレクトロン株式会社 ウエーハ用検査装置
JP2007107945A (ja) * 2005-10-12 2007-04-26 Olympus Corp 基板検査装置
MY143415A (en) * 2006-02-07 2011-05-13 Hantech Co Ltd Apparatus and method for detecting defects in wafer using line sensor camera
JP2008032433A (ja) * 2006-07-26 2008-02-14 Olympus Corp 基板検査装置
KR101016864B1 (ko) * 2006-08-10 2011-02-22 시바우라 메카트로닉스 가부시키가이샤 원반 형상 기판의 검사 장치 및 검사 방법
JP5128920B2 (ja) * 2007-12-03 2013-01-23 芝浦メカトロニクス株式会社 基板表面検査装置及び基板表面検査方法
JP4358889B1 (ja) * 2008-06-27 2009-11-04 日本エレクトロセンサリデバイス株式会社 ウエーハ欠陥検査装置
CN101887030A (zh) * 2009-05-15 2010-11-17 圣戈本玻璃法国公司 用于检测透明基板表面和/或其内部的缺陷的方法及系统

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
TWI579552B (zh) * 2013-02-25 2017-04-21 特克斯瑪貿易有限公司 測試盒子坯料的方法及裝置
TWI503536B (zh) * 2013-10-06 2015-10-11 Ygk Corp The method of inspecting the surface state of the flat substrate and the surface condition checking device of the flat substrate

Also Published As

Publication number Publication date
JP2012233880A (ja) 2012-11-29
KR101374509B1 (ko) 2014-03-13
JP6004517B2 (ja) 2016-10-12
CN102749334B (zh) 2014-08-27
TWI456189B (zh) 2014-10-11
KR20120123641A (ko) 2012-11-09
CN102749334A (zh) 2012-10-24

Similar Documents

Publication Publication Date Title
TW201300765A (zh) 基板檢查裝置、基板檢查方法及該基板檢查裝置之調整方法
US11726126B2 (en) Apparatus, method and computer program product for defect detection in work pieces
US6011620A (en) Method and apparatus for the automatic inspection of optically transmissive planar objects
CN105301865B (zh) 自动聚焦系统
JP6487617B2 (ja) マイクロレンズアレイの欠陥検査方法及び欠陥検査装置
JP6226319B2 (ja) 検査装置
JP6085188B2 (ja) パターン検査装置
JP6110538B2 (ja) 基板検査装置及び基板検査装置の調整方法
JP5272784B2 (ja) 光学的検査方法および光学的検査装置
KR102279169B1 (ko) 검출 장치 및 검출 방법
KR20040035553A (ko) 고장 해석 방법
JP2021032580A (ja) 測定装置及び測定方法
TWI817991B (zh) 光學系統，照明模組及自動光學檢測系統
JP2012154895A (ja) 欠陥検査方法および欠陥検査装置
JP5094769B2 (ja) ウエハの検査方法、ウエハ検査装置および半導体集積回路装置の製造方法
JP2010216974A (ja) ムラ検査装置、ムラ検査方法、およびプログラム
JP2022091942A (ja) 測定装置
CN117213394A (zh) 玻璃检测装置及玻璃检测方法

Legal Events

Date Code Title Description
MM4A Annulment or lapse of patent due to non-payment of fees