TW313626B - - Google Patents

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經濟部中央橾準局員工消費合作社印製 3ί3β26 Α7 ----~~---- Β7__ 五 '發明説明（丨） — ~ - 本發明係關於一種照明裝置，尤指一種供觀測圖案，諸 $形成於絶緣基片諸如喊，玻璃，半導髋㈣或類似基 爻表面上或其表面附近之電路，字母及類似圖案之照明 裝置。 μ 説明 到目前爲止，在製造半導體積體電路及類似元件時，顯 微鏡，攝影機，甚至人眼，均曾被用以觀測在—種材料諸 如樹脂，陶堯，玻璃’液晶基片，半導體晶圓之表面所形 成之圖案諸如電路，字母及數字。例如，在製造過程中， 讀出半導體晶圓上之識别記號，然後根據此等識别記號進 行確定過程。 在先前技藝已知幾種照明裝置用以照明將予觀測之物體 ’並且此等裝置通常制勞紐，光纖照明，或者由透鏡 或類似者所構成之平行光源。 讀取基片上之圖案諸如字母等時，如果在圖案與周圍背 景之間有足夠大對比，此圖案將會看得清楚，但如在圖案 與周圍背景之間很少對比，則將難以自周圍背景分辨圖案 。圖案與周圍背景間之此種對比，不僅受光源之照明，並 且也受光源之照明角度及照明角度分布所影響。"照明角 度分布"意爲在所觀測之區域内，照明負度之分布。 雖然有亮場照明供照明在淺背景之暗圖案，但暗場照明 供照明在暗背景之淺圖案，始終採用具有高照明度之亮 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS ) Α4规格（210Χ297公釐） _______h__^______’ 裝一---- (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁)

T % η Λ 五、 Α7 Β7 經濟部中夬棟準局員工消費合作衽印袋 發明説明（ 場照明，不一定是好主意。 因此’在先前技藝之照明裝置，必須考慮光源，光學元 ’將予觀測之物體及觀測者在決定觀測系統配置時之位 置俾在所觀測之部份獲得足夠大對比。一經完成此工竹 ，然後必須使此已決定之觀測系統之位置關係固定，亦符 變成必須使照至所將觀測物體之光之照明角度及照明角廣 为布固定。就此點而言，操作者必須有足夠經驗及時間揭 調照明角度及照明角度分布。 在此方面’日本公開專利發表6_3625及6 —129844號揭守 種半導體晶囷檢查裝置’其中將平行光照至—樣本，市 來自其之反射光或散射光被—凸透鏡向一設置於凸透鏡核 、:、面以内之孔獲光闌聚焦。然而，即令在此種型式之裝遷 ，光之照明角度及照明角度分布也爲固定，要微調照明負 度及照明角度分布，作業員必須有足夠經驗及時間。’ 再者，即令使用相同度數之照明進行觀測時，但由於 製造場所，製造裝置或製造過程上之差異而；： 2光學特徵上之變化，在對比上也將會有很大變化。 均勻，在反射比及速射比上將會有很大變化。因、厚度巧 發生由於低對比度不可能觀測圖案之情況。 在此等情形，就每次觀測進行需要足夠經驗之 ，以獲得供所觀測物體之高度對比。然而，此軸 ^時二，並且依情況而定，有很多次必須將物體 h---!-----">袈-- (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁} 訂 r 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS ) A4规格（210 X 297公釐） 經濟部中央標準局員工消費合作社印製 0IS626 A7 B7 五、發明説明（3 ) 爲較佳瞭解此問題，將就一實例詳細説明半導體晶圓。 亦即，一半導體晶圓有ID字母（識别記號），藉一種寫入 法，諸如用以藉照相曝光形成1C圖案之相同方法，或一種 採用高功率雷射將字母蚀刻至晶圓頂部之方法，寫入至其 頂部。通常，II)字母係在形成1C圖案前寫於晶圓上，在此· 以後，每一晶圓根據其ID字母經歷預定之過程。 進行此等預定過程時，稱爲一"批"之一組晶圓經歷各種 處理（蒸敷，上抗蝕劑，曝光，蝕刻等）。就此點而言， 每批經歷不同之處理係頗爲常見，並需依所形成之1C類型 進行不同之過程。現在，因爲此等處理用以在晶圓頂部形 成若干薄膜，故在進行此等處理所涉及之過程時，可能發 生各種問題，諸如晶圓翹曲，由於在ID字母附近之不規律 抗蚀劑而致形成不均勻層，以及自一位置輸送至另一位置 時損壞晶圓。此等問题於過程進行時越來越多。 現在，在先前技藝照明裝置，使用攝影機觀測已經歷上 述各種處理之晶圓頂部上面之1C字母時，必須就每一批， 每一 1C型别，及每種1C寫入方法，作上述光軸調整。在無 法進行調整之情形，由於1C字母周圍區域之不規律抗蚀劑 輿晶圓之缺陷相結合所致之光雜訊组份，產生所謂之影像 雜訊，這可能使得無法獲得II)字母之影像。因此，需將有 些情形處理爲不可觀測。 發明之概述 爲克服上述先前技藝之種種問題，發明人曾進行實驗， 確定照明角度與所形成之影像間之關係。發明人進行此項 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS ) A4規格（210X 297公釐） (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) ------Μ - - -1 —i ...... -li

T 313626 經濟部中央棣準局員工消費合作、社印製 A7 B7 - ' _' —— . -- 五、發明説明（4 ) 研究時，一晶圓（其構成將予觀測之物體）與一攝影機及 攝影機造鐃間之位置關係予以固定，而照明光之照明角度 及平行特歡就各情形予以改變。此研究之結果如下： ⑴有超過一種照明角度可用以使ID字母自晶圓之周園部 分清晰可見。的確’可使用許多速績照明角度範圍。而且 ，可使用許多照明角度範園使晶BI之任何缺陷或不均勻清 楚可見。此外，也有許多照明角度對ID字母或晶圓之缺陷 及不均句部份則無作用。假若每一晶圓之鈕曲予以改正， 可考慮至少同一批之晶圓爲具有約略共同特性。 ⑵依寫入1C字母之方法及供形成每一類型Ic之過程而定 ，經常有照明角度範圍（如以上⑴中所述）及此等範圍之 數對每批爲不同之情形。 ⑶曾有數批不一定需要平行光。的確，曾有會聚光或發 散光爲較佳之情形。 自以上結果，亦即自存在許多照明角度範園之事實，以 及自照明光孩需爲平行之事實，發明人曾以各種照明角度 及以各種照明角度分布照明物體，並發現一種實施照明， 以獲得具有高對比度影像之容易及快速方法◊此等發現使 發明人能以完成本發明。 亦即，如圖1中所示’在根據本發明之照明裝置，來自 發光部份13之光經由凸透鏡11所構成之光學元件照至物體 3。在此種構造，使發光部份13可相對於凸透鏡1：1移動， 以允許調整照明角度。 自物體3所反射之光予以導向作業員之眼睛，勞屏，攝 本紙ί尺度適用中國⑽( 210X297公£7 (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) —『t____ 訂 313626 A7 B7 正 五、發明説明（5 ♦利申請案第851034«號 t Appln. No.85103444 經濟部中央標準局員工消費合作社印裝 Λμρΐ11· flO.OOiUJ444 » .π中説明書參正第7頁-附件㈠ ， Ajpended Pay of the Chinese Specification " Enel. 影機5或類似裝置，以供觀測。特别是，將發光部份13置 於沿透鏡11之光軸供照明物體3，並將攝影機5設置位於 反射光線之路捏以内（如圖1之實線所示），藉以形成亮 場照明。現在，如果使發光部份13在箭頭B所示之方向移 動’由物體3所反射，來自發光部份〗3之光將會不進入攝 影機5之攝影機透鏡4，這產生暗場照，明（如圏1中斷線 所示）。再者，使發光部份13在此方向略微移動，便可對 暗場照明角度作調整。 、 現在’使發光部份13在圖1中箭頭A所示之方向移動時 ’如果此移動爲向遠鏡Π ’物體3將會以會聚光線照明， 如果此種移動爲背離速鏡11，則物體3將會以發散光線照 明。就此而言，發光'部份13之移動方向不限於圖1中所示 之方向A，B，而是發光部份13可在相對於遠鏡11之任何方 向移動。 而且，可使用許多發光部份’以~種允許此等照明部份 選擇性啓動，以發出照明光之方式置於不同位置，代替發 光部份13。 再者，如圖2中所示，也可設置物體3致使垂直於朽透 鏡n之光軸。在此情形，將一半鏡41設於發光部价13與^ 遠鏡Π之間，以將自物體3所反射之光導向攝影機透鏡4 。以圖1中所示之相同方式，來自發光部份13之先絰由違 鏡U照至物體3，然後自物體3所反射之光藉透鏡11及半 鏡41導至攝影機遠鏡4。現在，如果發光部份13自先軸移 動一距離"y”，自物體3所反射之光將不通過透鏡11，；；言 本紙張尺度適用中鲺國家標率（cNS ) A4絲（nOXW公釐） (請先閲讀背面之注意事項再填寫本頁} 'ISJ' Μ Β7 五、發明説明（ 產生一種暗場照明，如圏.2中斷線所示。就此點而言，即 使在此反射之光進入透鏡11之情形，也可藉調整距光轴之 距離y"防土此先進入攝影機造鏡4，並藉以形成暗場照明 〇 現在’使發光部份13在圖2中箭頭A所示之方向，亦即 沿光轴之方向移動時，如果此移動爲向透鏡11，物體3將 會以發散光線照明，如果此移動爲背離透鏡11，則物體3 將會以會聚光線照明。亦即，接近光軸之光線在其射於物 體3時將爲約略平行，而遠離光軸之光線則將以很大角度 照於物體3。再者，因爲發光部份13通常有一定之寬度， 使其較之點光源具有較大範圍，故照於物體3之光包括與 在距光軸一定距離所發出之光對應之角分量。換言之，變 成可獲得會聚光線，發射光線及平行光線，使得能造成一 種照明角度分布。 而且，也可使—至少有一孔徑設於發光部份13與光學元 件11之間之掩蔽板移動，代替使發光部份移動， 擇性啓動許多發光部份。 代替 再者，也可利用一種光閘元件諸如LCD (液晶裝置）， ⑽（錯，鑭，錯酸鹽，鈥酸盤）或類似者卵代替上述掩 蔽板。利用此種光閘，可經由適當電信號形成任何希望之 圖案，並且以此種方式可形成任何希望之光通過圖案或光 阻斷圖案。例如，可選擇適當信號，使光閘具有與掩蔽板 之孔徑對應之光通過圖案，及一種將光閘之所有其他部份 阻斷之光阻斷圖案。 ” ° 本紙張尺度速用中國國家橾準（CNS ) A4規格（210 X 297公嫠） ----------『裝 τ訂 .. —^ (請先閲讀背面之注意事項再填寫本頁) _ 經濟部t央樣準局員工消費合作、社印袋 經濟部中央棣準局貝工消費合作衽印製 A7 B7 五、發明説明（7 ) 現在’使發光部份13相對於透鏡π移動時，或選擇性啓 動許多發光元件發光時，變成可選擇性確定照明角度及照 明角度分布。以此方式，變成可選擇適當之照明（例如一 種將會在自觀測部份3a所將讀出者與其周固背景之間產生 高對比之照明），以便獲得最佳影像。 在最近幾年，由於薄膜技術及半導體之照相曝光技術上 之進步，人們愈來愈多利用在基片上所形成之圖案，其具 有對照明光在規定方向導致高度漫射之光學特徵。特别是 ，實例包括在半導體晶圓，供液晶之玻璃基片，陶瓷材料 ，及樹脂基片上所形成之圖案諸如電路及字母等。就此點 而言，用光在規定方向照明此等圖案，藉以可在進行觀測 時獲得高度對比。因之，調整照明方向匹配规定方向者， 便可獲得具有高度對比之影像。 而且，使發光部份13移動或選擇發光元件之數，藉以可 微調照明角度及照明角度分布。例如，可容易在亮場照明 與暗場照明之間切換，並且也可容易產生平行光，會聚光 ，發散光等。再者，變成可將來自許多照明角度之光合併。 以此方式’變成可根據物體3之光學特徵進行最佳照明 。現在，在物體3之光學特徵由於製造過程中之不規律等 而有大型不規律之情形，可能無法根據一種較佳照明狀崎 行適當觀測’但仍可藉在許多照明狀況之間切換而進行觀 測。因之，不必進行先前技藝照明裝置所需之耗費時間 種種光學調整。 附圖之簡要 I---------if 裝------* 訂 — -------^---« (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) S13626 A7 •_____ _B7 五、發明説明（8 ) 圖1爲示本發明原理之圖。 圖2爲示本發明另一種配置之原理之圖。 圖3爲本發明第一實施例之略圖。 圖4爲本發明第二實施例之略圈。 圖5爲本發明第三實施例之略圖。 圖6爲一使用微電腦控制圖5之裝置之控制裝置，其一 種實例之方塊圖。 圖7爲本發明第四實施例之略圖。 圖8爲本發明第五實施例之略圖。 圖9爲本發明第六實施例之略圖。 圖10爲本發明第七實施例之略圖。. 圖11爲示光閘之透明部份，其實例圖案之圖。 圖12爲示考閘之違明部份，其另一實例圖案之圖。 圖13爲本發明第八實施例之略圖。 較佳實施例之詳細説明 請參照附圖，現將説明本發明之第一至第八實施例。 第一實施例 經濟部中央標準局員工消費合作社印製 圖3示根據本發明第一實施例之照明裝置，其中該照明 裝置用於一供在基片頂部讀出識别記號之判讀裝置。如圖 3中所示，一物體3 (半等體晶圓或類似者〉有識别記號 設於其觀測部份3a，並且來自照明裝置，照至此觀測部份 3a之光自其反射，並經由攝影機透鏡4導至攝影機5。來 自攝影機5影像資訊輸入影像處理裝置7,其處理此資訊 ，並將已處理之影像信號（或未處理之影像信號）輪出至 本紙張尺度適用中國國家裸準（CNS ) A4規格（2丨0X297公釐） A7 B7 經濟部中央樣準局員工消費合作社印聚 五、發明説明（9 ) 顯示裝置9，諸如CRT或類似裝置，其依據此等已處理之影 像信號顯示影像。 照明裝置1裝備有一由薄凸透鏡π，可在凸鏡n之焦點 酎近自由移動之發光部份13，供驅動發光部份〗3之發光驅 動裝置15，及供控制發光驅動裝置之發光控制部份丨了所 構成之光學元件。至於發光部份13之位置配置，則不一定 必須在透鏡11之焦點附近。 透鏡η由一固定至照明裝置〗之底座21之透鏡座19所固 持。發光部份13經由一托座14設於一活動台23上，活動台 23螺接至一滾珠螺桿25。滾珠螺桿25設於一台框架27，俾 在-與凸透鏡11之絲正交之方向延伸。—有刻度控制旋 紐29設於滾珠螺桿25之-端，供控制活動台之位置，從 而轉動控制旋紐29便使活動台23沿滚珠螺桿25移動。亦即 ’台23所移至之位置，係由㈣旋㈣在順鐘向或逆鐘向 轉動之次數所決定。台框架27固定在活動台31。活動台幻 螺接至-滾珠螺桿33,其設於—固定至底座21之台框架奶 。滚珠螺桿33在—錢之絲平行之方向延伸，並且 j刻度㈣旋鈕37設麵珠螺桿33之—端，供控制活動 :德置，從而可使發光部份13在光轴之方向移動。現 乙在=構造，可操作控制旋紐29，_以分别使活動 動。不過’也可利用馬達，馬達驅動器及馬達 W制器控制雜台23，31之位置，代替此二控制旋㈣， 至於發光部份13，可_熟知之燈諸Μ燈及自素燈。 -11 - 本紙張尺度適用中國國家棣準 (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) Λί 訂 A〆 S1S626 A7 B7 五、發明説明（10 ) 經濟部中央檩準局員工消費合作杜印製 不過，可供發光部份13使用之光源類型並無限制，可使用 任何適當發光裝置，諸如LED或類似裝置。也可使用光導 元件諸如光纖之端部。 發光堪動裝置15堪動發光部份13，並依據來自發光控制 部份17之指令，切換發光部份13卯或〇!7，並調節自其所 發出之光強度。發光驅動裝置15可例如採用托座14，作爲 -可固持發光部份13及發光_裝置15之電路之電路底座 。而且，可儲存來自—感測器之檢測値或供給希望之照明 強度所需之功率量，藉以增進在相同強度複現照明光之能力 〇 發光控制部份17裝備有-控制旋紐及—開關或類似裝備 ，、供調節照明強度，及供轉變發光部份13训或〇吓，以及 依據此旋益及關之㈣，發紐制部份17控制發光堪動 裝置15。 而且’也可將—活動掩蔽板（圖3中未示）設置在透鏡 11與發光細3之間。在此情形，活動掩蔽板目定至活動台 23 ’俾與發光部份13一起移動，並設有—孔捏或針孔，以 允許來自發光料13之光，或絲自其之光之—部份到達 透鏡11 ”X此方式，可造成較明確之照明角度，供照明光 照在物體3之觀測部份3a。 現在，在上列構造，照明裝置1係予設置爲致使透鏡11 之光軸相對於觀測部份3咐線形成一角度θ，而攝影機 設置在反射光線之路#上。如时之斷騎示，發光部份 13位於沿透鏡π之光㈣，便存在亮場卿。如果轉動旋 12 vn m^i · ~《装-- (請先閏讀背面之注意事項再填寫本頁} 訂.

A 表紙張尺度適用中國國家揉準（ CNS)Α4 規 A7 B7 Μ Μ . , ,----- I. _ 五、發明説明（η ) 鈕29，發光部份13便沿滾珠螺桿25移動，從而使照明自亮 場照明改變至暗場照明。此時，因爲亮場之光線通常強於 暗場之光線，故調整開關及發光控制部份17之類似裝置， 藉以可減少亮場光線與暗場光線間之差異，並且這使得可 進行甚至更容易之觀測。 轉動旋紐37,也藉以可改變發光部份13沿透鏡η之光輛 之位置。就此點而言，發光部份13位於靠近速鏡11時，退 出遠鏡Π之光將會發散，如果發光部份13位於透鏡〗〗之焦 點，退出透鏡11之光則將爲平行。而且，如果發光部份自 透鏡移開經過此焦點，退出透鏡丨丨之光將會匯聚。 如以上所述，改變發光部份13之位置，變成可改變照明角 度及照明角度分布，並且這使得可在觀察顯示裝置9時進 行調整，藉以獲得具有甚至更高對比之影像。 在調整後，來自攝影機5之影像信號輸入影像處理裝置 7，在此處使用熟知之方法識别影像，然後藉顯示裝置9顯 示讀出結果。以此方式，改變物體3，藉以可讀出任何數 物體3之觀測部份3a上之識别記號。 經濟部中夬榡隼局負工消費合作社印製 装丨 (碕先閱效背面之注意事11再填窝本頁j 雖然滚珠螺桿25在上列實施例係予説明爲設置成平行於 透鏡11之焦平面，但滚珠螺桿25也可設置爲與此焦平面成 一角度。在此情形，活動台23移動時，依活動台23之位置 而定，照於觀測部份3a之光將爲發散，匯聚或平行。而且 ，以滾珠螺椁25或滾珠螺桿33用作爲軸，可構成一可旋轉 發光部份13。再者’發光部份13不限於如在上列實施例中 所述，沿二軸向移動，發光裝置也可構造爲致使發光部份 -13 -

A7 ___B7 _ 五、發明説明（l2 ) 能在三軸向移動。以此方式，可獲得甚至更寬之照明角度 範固’及甚至更寬之匯聚或發散照明範圍。 在本實施例，因爲可使發光部份13在與透鏡Π之光軸十 行及垂直之方向移動，故照至透鏡11之光量很少損失。例 如，如果發光部份13經歷樞轉式運動而非本實施例所述之 平行運動，向透鏡Π所發出之光將會改變方向，並且這將 會導致減少進入透鏡11之光量。特别是，因爲發光部份13 與透鏡11間之空間通常如下文所述被一遮光罩所覆蓋，故 如發光部份13經歷樞轉運動，被遮光罩所散射之光比例將 會增加，導致進入透鏡11之光減少。輿此對照而言，在本 實施例，進入違鏡11之光量很少損失，並可改變照明角度 。亦即，發光部份較佳爲能如圖3中所示平行移動。就此 點而言，圖4，5，8，9，10中所示之諸實施例能達到 相同之結果。 而且，即使滾珠螺桿25及33在本實施例用以分别使活動 台23，31移動，本發明也不限於此種構造，並且也可使用 壓電致動器，音圈致動器，氣缸或類似者，或旋轉致動器 〇 經濟部中央橾準局負工消費合作社印裝 jr丨 ^装丨丨 C#先閱讀背面之注意事項存填寫本貰) 再者，雖然在附圖中未示，但整個裝置，不包括造鏡11 之照明侧，可被遮光罩覆蓋，以防止外面光之干擾。 第二實施例 圖4示一根據本發明第二實施例之照明裝置。在此實施 例，物體3設置爲垂直於透鏡11之光軸，此對應於圖2中 所示之原理。如圖4中所示，進行與以上就第一實施例所 -14 - 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS ) A4规格（210X 297公釐） 經濟部中央梯準局員工消驚合作枉印製 A7 ________ B7 五、發明説明（13 ) 述元件相同功能之諸元件，係以相同參考數字指示。 不過’此實施例使用-半鏡41，其在發光部㈣與凸造 鏡之間設置爲相對於透鏡11之光轴成45度角。 在圖4中所示之構造’自物鱧3所反射之光被半鏡41反 射至攝影機遠鏡4 ’從而影像顯示在顯示裝置9上。現在， 如果轉動旋鈕，托座14便在水平方向移動，這使得可達成 亮場照明或暗場照明，並且根據物體3之光學特徵，可藉 調整發光部份13之位置而獲得高對比影像。 利用本實施例，因爲自物體3所發射之光依循在相反方 向之光徑，故可構成一輕巧之照明裝置。 I三實施例 圖5爲略圖，示根據本發明之照明裝置之第三實施例。 在此實施例，一托座141容納許多發光部份131 (圖中示三 部份），並藉在諸發光部份131之間_切換而進行發光。發 光部份131，透鏡11，物體3及攝影機透鏡4間之關係， 爲與圖3中所示者相同。 在此實施例，一發光驅動裝置151進行發光部份131間之 切換操作，並依據來自發光控制部份171之指令，每一發 光部份131切換ON或OFF，並且調節自其所發出之光之強度 。就此點而，雖然該圖示發光驅動裝置151位於離開托座 141，但托座141也可作用如一容納發光部份131及發光驅 動裝置151之電路基片。 發光控制部份171裝備有控制器及開關，供切換每一發 光部份131 ON或OFF，及供調節自其所發出之光之強度， 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS ) A4規格（210X297公釐） --------【裝-- • 〆 (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) 訂 五、發明説明（u A7 B7 經濟部中央標準局員工消費合作社印製 並且操作此等控制器及開關，藉以可控制光發射驅動装置 151 〇 對於發光部份131，可使用個别燈或LED之一種配置，或 者照明元件之一種集體配置諸如燈陣列，LED陣列或等離 子體顯示器。換言之，只要可使用發光驅動裝置151及發 光控制部份171個别切換每—元件卯或〇?7及調節來自其之 光之強度，可使用發光元件之任何配置。而且，在發光部 份131前面配置一掩蔽板或類似者，可限制進入透鏡”之 光線，藉以進行高對比觀測。 利用此種構造，操作一爲發光控制部份171所提供之開 關’可選擇-適當發光部份131，藉以改變照明角度。例 如，如果選擇圖5之中間發光部份131，將會產生亮場昭 明（如圖5中實線所示），如果選擇右端發光部份 則將會產生暗場㈣（如_ 5切換操作使得容易改變照明角斷從：丄。以：方式， 照明觀測部份3a之最適當照^度㈣變成可迅速找到供 就此點而言，照明部份]Ή、a 次-個或以二個或更多個之^不限於三。而且，可一 言，增加同時發光之發光部^使用照明部份。就此點而 變成能以各種照明角度照明〈數或發光部份之組合數， 換操作需費很少時間，故變成測部份3a，並且進行此等切 而且，照明部份131之配置可迅速找到最適當照明。 例如，可使用照明部份之随、限於圖5中所示之配置。 光軸或-相對於光軸成一角^置’ $可將諸照明部份沿 從^軸線配置，代替圖5中所—16 - 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS ) A4規格 :297公釐） — l··.— -^-----「裝 —I (請先閲讀背面之注意事項再填寫本頁)

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A 3〇2 6 經濟部中央摞準局員工消費合作社印製 Α7 Β7 五、發明説明（丨5 ) 示之沿單一軸線配置。 再者，雖然可手動進行發光控制部份171之操作，但也 可採用微電腦或類似裝置自動執行此等操作。圖6之方塊 圖示此情形之一種實例構造，其中將發光部份之適當模式 以及自其所發出供觀測預定物體3之光之強度儲存於微電 腦之圯憶體部份176，而微電腦I/O部份174經由繼電器， 電b曰體等’連接至發光控制部份之⑽開關部份172。 另外，一]3/A轉換器175連接至發光控制部份之光量調節部 份173’並且根據來自微電腦之操作者控制部份178之指令 ’可選擇適合進行觀測之幾種模式之一。 再者’提供自動輸送裝置用以輸送物體3，將自動輸送 裝置及攝影機5經由I/O部份174連接至影像處理裝置，並 提供外部同步供影像處理裝置，藉以變爲可構成一種自動 觀測系統。例如，在收到指示物體3已到達规定位置之信 號時’微電腦可操作記憶體部份176所儲存之很多程式之 一’以規定之照明角度及照明角度分布將物體3照明。然 後’在收到來自影像處理裝置，指示已讀出物體3之識别 記號之指令信號時，微電腦可中止判讀操作，並命令自動 輸送機輪送次一物體。 第四實名ϋ 圖7示根據本發明之照明裝置之第四實施例。在本實施 例，照明部份132採用至少一光纖束43 (光導无件）之端 部。在圖7中所示之實例，使用三照明部份132。照明部 份132固定至—照明部份托座45，並且光纖本43之另一端 -17 - 本紙張尺度適用中國國家樣準（CNS ) Α4規格（2!〇><297公釐） 裝！ (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) 訂 Λ A7 B7 經濟部中央椟準局員工消費合作社印製 五、發明説明（16 ) 連接至一由發光驅動裝置49所操作之發光元件47。一光閘部 份51設在一沿每一光纖束43之長度之特定位置，其有 光閘驅動裝置53所控制以開或關光纖路徑之光閘。發光控 制部份55連接至發光驅動裝置49及光閘驅動裝置53，俾控 制發光部份132之ΟΝ/OFF操作及光閘之開/關操作。 在本實施例之照明裝置，以透鏡11配置爲致使其光軸置 於相對於觀測部份3a之法線成一角度θ，並且將觀測者眼 睛或攝影機5在一沿照明裝置之光軸之位置設置在接收自 觀測部份3a所反射之光之侧面，便可藉以根據每—發光部 份132之位置，以規定之照明角度照明觀測部伶狀，並且這 使得可用肉眼或顯示裝置9進行觀測。而且，操作發先控 制部份55 ’可藉以切換每一發光部份132 ON或OFF，並且 逭使得可利用諸照明部份132單獨或以彼此之若干组合之 一進行照明。以此方式，可在不同之照明角度觀測觀測部份3a 〇, 在本實施例，囡爲發光部份132設於沿一與透鏡11之光 轴垂直之線，故自一發光部份132切換至另一發光部份時 ’進入透鏡11之光量很少減少。如以上就第一實施例所解 釋，如果光纖束之末端經歷樞轉運動，此種樞轉運動可能 導使被導向透鏡11之光改變方向，並且這可能導致進入透 鏡11之光量減少。而且，如果發光部份132與透鏡Π間之 空間被遮光罩所覆蓋，遮光罩所散射之光之比例將會增加 ，並且這也可能導致進入速鏡11之光量減少。因之’和圖 7中所示之實施例一樣，因爲光源之平行運動減少進入透 -18 - 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS ) A4规格（21 ο X 297公釐） «m Kn nn utt 1 -^n. (請先閲讀背面之注^^項再填寫本頁) —^裝-------^訂 _ - II . I- -- ·

A 經濟部中央標準局員工消費合作社印製 A7 1—'~~-~—_____ _ 87 五、發明説明（17 ) '~~'~~~ =之光量少，故發光部份132難予崎M平行於透 f1。再者，如果光纖東之末端經歷樞轉運動，該束可能 在承受負載之特定部份斷裂。回應此問題，在此實施例， 光纖束之末端予以固定在定位，以便其不經歷任何運動， 這消除束可能斷裂之危險。 再者，可自圖7中所示之實施列免除光閑部份51，並在 其位置將發光元件設置在每―光纖束43之光接收端，然後 切換此等發光元細或_，藉以可切換每—發光部份132 ON或OFF。 圖8示根據本發明之照明裝置之第五實施例，此實施例 基本上爲第一實施例（圖3 )及第三實施例（圖5 )之组 合。亦即，圖5中所示之三發光部份131爲配置在圖3中 所示之活動台23上。現在，由於本實施例之其他諸元件爲 與圖3及5中所示者相同，故其以相同參考數字指示。 利用圖8之實施例，可選擇發光部份131之一或其组合 ’藉以改變發光部份131之位置，故可對照明角度進行甚 至更細微之調整。 圖9示根據本發明之照明装置之第六實施例。在照明裝 置之此實施例，一凸透鏡11由一固定至底座21之達鏡座19 所支承。底座21連接至一設有滚珠螺桿62之台框架61，並 且一可自由移動之活動台65設於滾珠螺桿62上。操作一台 位置調整旋鈕63 ,藉以使活動台65相對於台框架61移動。 -19 - 本紙張尺度適用中國國家揉準（CNS ) A4规格（2丨〇 X 297公釐） -----^ t! (請先閲讀背面之注意事項再填寫本頁) — 丁 J-"m ^13626 A7 B7 經濟部中央標準局員工消費合作社印製 五、發明説明（18 ) 一掩蔽板67固定至活動台65，其有一孔徑部份67a形成於 至少一位置，以允許光通過。而且，掩蔽板67設置於透鏡 Π之前焦點附近。一發光部份托座69設在底座2〗之上部， 其容納許多發光部份71。一供使發光部份71所發出之光漫 射之漫射板73在底座21設在一在發光部份71前面之位置。 發光部份71及漫射板73可包含任何允許進行表面照明之構 造。就此點而言，即使漫射板73並非一必不可少元件，但 將漫射板73設置在發光部份71輿掩蔽板67之間以進行表面 照明，可免除必須調整發光部份71與孔徑部份67A間之關 係0 發光部份71由一發光驅動裝置151予以操作，並且一發 光控制部份171連接至驅動裝置151，以控制發光部份71之 ΟΝ/OFF切換操作，並調整自其所發出之光之強度。 在本實施例之照明裝置，透鏡^設置爲致使其光軸置爲 相對於觀測部份3a之法線成一角度θ，並且觀測者眼睛或 攝影機5在一沿照明裝置之光軸之位置設置在接收自觀測 部份3a所反射之光之侧面。來自發光部份71之先在通過漫 射板73及孔徑部份67a後進入透鏡n。如果操作旋鈕㈤使 活動台65移動，將會使孔徑部份67a在透鏡π之焦平面以 内移動。亦即，如果孔徑部份67a與透鏡u之光軸對準， 退出透鏡11之光將爲平行，這將會產生亮場照明（如圖9 中實線所示），而如果孔徑部份67a位於離開光軸，將會 根據孔徑部份67a與光軸之距離，觀測部份3a以不同照明 角度予以照明，這將會產生暗場照明（如圖9中斷線所示 -20 - 本纸張尺度適用中國國家標準（CNS ) A4規格（21〇X297公釐） • 1 I nn IK f · (請先閑讀背面之注意事項再填寫本頁) ---『裝 訂 IV'---

A 經濟部中央榡準局員Η消費合作社印製 A7 B7 五、發明説明（19 ) )° 就此點而言，在掩蔽板67形成二或更多孔徑部份67a， 可以照明角度之一種组合照明觀測部份3a，並從而達成甚 至更適當之照明。而且，也可使掩蔽板67可沿透鏡〗〗之光 轴移動。再者，可在具有各種大小或形成在不同位置之孔 捏之許多掩蔽板之間切換。 第七實 圖1〇示根據本發明之照明裝置之第七實施例。在此實施 例，以一光閘代替圈9之掩蔽板。至於本實施例之其他諸 元件，輿圖9中所示者相同之諸元件將以相同參考數字指 示。 固定至底座21之光閘81設在透鏡π與漫射板73之間。 光閘81爲一包含轉移電極之光學元件諸如LCD，PLZT或類 似元件，有特定材料設在此等電極之間，並且在供給或中 斷電能諸如電壓電勢至電極間之至少—指定空間時，位於 其間之材料變爲遠明或不透明。就此點而言，提供一光閘 驅動器83以供給或中斷電能至光閘81之特定電極，俾造成 透明或不透明部份。而且，提供一光閘控制部份84，以命 令在光閘81造成特定之透明及不透明部份。 在此實施例，也可採用許多疊置之光閘81，以造成甚至 更佳阻斷光之能力。以此方式，防止光自光閘81之光阻斷 部份漏洩，藉以變成可在照明觀測部份3a時，獲得甚至 更高之對比。 現在，在使用LCD供光閘81之情形，’必須使用一有lcd之 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS ) A4規格（210X297公度) -------^ 裝-- (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) τ* '?τ

A 3626 經濟部中央棵準局員工消費合作社印製 A7 B7 五、發明説明（20 ) 極性螢屏。然後，在觀測部份（例如直接在攝影機速鏡4 或觀測者眼睛前面提供再〜極性螢屏，藉以變成容易進行 光觀測。 在圖10中所示之實施例，每一結構元件固定至底座21， 俾使其位置固定，並且除了照明光退出遠鏡Π處之照明装 置之部份外，可用遮光罩覆蓋整個照明裝置，以消除外面 光之影響。 在本實施例之照明裝置，以透鏡11設置爲致使其光軸I 爲輿觀測部份3a之法線成〜角度0，並將觀測者眼睛或缉 影機在一沿照明裝置之光輛之位置，設置於接收自觀測部 份3a所反射之光之侧面，藉以可根據所造成之光閘81之違 明部份，以規定之照明角度照明觀測部份3a ,這使得可進 行觀測。 而且，操作光閘控制部份84在光閘81造成二或更多透明 部份，藉以可以照明角度之组合照明觀測部份3a，並從而 達成甚至更適當之照明。再者，可在光閘81之各規定位置 造成許多具有不同形狀之透明部份。 就此點而言’圖11(a)-11(1)示(以半色調點形式）光閘 81之造明部份81a之實例模式。可將此等模式儲存於說在 光閘控制部份84之模式記憶體部扮，然後，在需要規定之 模式時，可利用模式切換信號在此等所儲存之模式之間切 換光閘81之模式。 在此應該提及，圖11中所示透明部份81内之所有元件不 必均爲透明。例如，圖12示圖11(f)中所示模式之替代性 -22 - 本紙張尺度適用中國國家揉準（CNS ) A4規格（210 X 297公策） (請先閱读背面之注意事項再填寫表頁」 -訂—-

A A7 B7 _ _ — ____________________________ ___ 五、發明説明（21 ) 實施例，其中僅使光閘81之遂明部份内諸元件80之一部份 (例如50%)變成速明，如圖12之造明部份81t>，81c所示 ，藉以控制通過光閘之光量。作爲另一任意選擇，可根據 元件80在透明部份内之相對位稟，而改變其遠明度。 而且，在進行觀測時由於沿光軸照射之光量遠多於在其 他方向照射者而致亮度太大之情形’除了能調整光源之亮 度藉以減少此光量外，也可調整圖12中所示透明部份8lb ，81c之諸元件之透明度藉以減少此光量。 現在，在上述之實施例，光M81之每一元件基本上設計 爲在二狀態之任一狀態，亦即透明狀態及不透明狀態。然 而，以可予控制以調整所可通過之光量之元件構成光閘81 ，藉以變成可控制通過此等元件之光量，這使得可微調通 光閘81之光量。 因此，利用模式切換信號，可立即切換上述模式以匹 配所觀測物體之光學特徵。因此，無需如圖9中所示移動 或更換掩蔽板，這使得可達成甚至更大之觀測效率。 經濟部中央橾準局員工消費合作'杜印製 ----------f 裝-- (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁)

A 現在，在光閘81形成許多透明部份之情形，光源之位置 根據此等透明部份之大小而改變。例如，透明部份小如針 孔時，使光源位於光閘81之位置，透明部份大時，則使光 源位於漫射板73之位置。就此點而言，因爲先源之此等位 置改變可能使得難以調整照於觀測物體之光之照明角度， 故較佳爲漫射板73與光閘81間之距離”d"(請見圖)要 儘量小。 而且，即使在圖10中所示之實施例’將光閘81連同透鏡 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS ) A4規格（2丨〇X 297公釐） 313626 經濟部中央榡準局員工消費合作杜印製 A7 B7 -~~~-^ 五、發明説明（） 或漫射板73安裝在可沿至少一運動轴線例如沿透鏡11之先 轴移動之活動台上，藉以使光閘81及速鏡11固定，也變成 可造成發射，匯聚及平行之光線。 再者，也可利用商用液晶投影機構成本實施例。在此情 形，使光閘81位於透鏡Π之焦點附近，以便以約略平行光 線照明觀測部份3a。而且，光閘不限於上述之電型光開， 也可使用機械型光閘或類似者。 第八f施例 圖13爲一利用根據本發明之照明裝置之條碼標簽裝置， 其主要部份之透鏡圖。在圖13中所示之條碼標簽裝置，讀 出半導體晶圓上之識别記號，然後將一與此等識别記號對 應之條碼加至下文所述之環形框架或帶。 如圖13中所示，將一半導體晶圓75安裝在一切割帶77上 面，切割帶77之周邊部份黏著至一環形框架79以供支撐晶 圓（此等元件在下文將稱作"工件"）。另外，識别記號設 在半導體晶圓75上，並在環形框架79之外部在二規定位置 形成缺口 79a。 "工件"容納於一供給匣81内，並藉輸送裝置之夾頭臂或 類似裝置（圖中未示）將環形框架79—次一個安裝至一合 83。另外，台83有插銷83a設在規定位置，俾配合環形框 架79之缺口 79a。再者，許多與吸力裝置相通之小孔在台83 上形成在垂直方向，並且在”工件”已到達台83上之規定位 置後啓動此吸力裝置，藉以可利用其所產生之吸力使’’工 件”固定至台§3。另外，此吸力減少晶圓75之翹曲及類似 (碕先閲讀背*之注意事項再填寫本頁〕 ........I-- -i m ί^— · • Im fm _

IT tf^i tJT/β n vl«— 本-氏張尺度顧中賴家網^ (CNS) (21Gx297公董） 〜----- A7 B7 —__ 五、發明説明（23 ) 情況。 台83設在一χ-γ運動裝置上，其装備有旋轉裝置，以使 台83能繞其中心旋轉。此旋轉裝置不限於任何特定旋轉範 園，旋轉裝置例如可一次透轉9〇。至四角位置〇。，9〇。 ，180。及270〇 〇 現在，在台83已使安裝在其上之〃工件"移動至—供以 CCD攝影機5判讀之位置後’便讀出識别記號。就此點而 言，圖13另示一照明箱85，其容納一上述根據本發明第— 至第七實施例之任—實施例之照明裝置。亦即，調整照明 箱85内之照明裝置，以選擇適當之照明角度及照明角度分 布，以便獲得將會在識别記號75與其周圍部份之間造成高 對比之照明。此時，如果識别記號75a不在供攝影機5判可 讀之適當位置，可藉旋轉裝置旋轉台83或藉χ-γ運動裝置 使其移動，藉以調整其位置。 經濟部中央標準局員工消費合作社印製 現在，在照明光自晶圓75反射並進入CCD攝影機5後， 攝影機5輪出影像信號至影像處理裝置？供判讀字符 使識别記號75桃被讀出。然後，讀出絲發送至條碼列 印裝置87,在此處根據讀出結果（亦即識别記號7以〉， 藉-設於條碼列印裝置87之高速熱列印機或類似者，將條 碼列印至條碼標簽89，而自排出口 87a將條碼標簽89排出 。-條碼附加眞空夾頭_後固持棑出條碼料之列印面 。爲此目的，條碼附加眞空夾頭93連接至—眞空吸力軟 93a。然後，將"工件"送至條碼標簽附加位置（在本 亦即列印裝置87之位置），在此處操作堪動裝置91驅動條 -25 - 本紙張尺度適财_家鄉（CNS)丨規格（21Qx 297公羡） A7 3iS626 B7 五、發明説明（24 ) 碼附加眞空夾頭93,藉以將條碼標簽89附加至切割帶77或 環形框架79上之規定位置。就此點而言，可藉旋轉裝置旋 轉台83,或藉X-Y運動裝置使其移動，調整條碼標簽附 加位置。 已附加條碼標簽後，驅動一條碼判讀機95，並讀出附加 之標簽，其結果與來自影像處理裝置7之結果比較，看看二 結果是否彼此匹配，如果其不匹配，則重覆上列過程，以 發出並附加另一條碼標簽。 匹配一經證實，便將"工件"輸送至容納匣97並容納於其 内。可代之爲使"工件”回至原來之供給匣81 (如圖13中斷 線箭頭所示）。 使用上述條碼標簽裝置，可進行自動過程，供將半導體 晶圓上之識别標記轉換爲條碼。到目前爲止，係藉直接目 視觀測或藉判讀機讀出晶圓等上之識别記號，並且因爲判 讀機通常導致較高成本，此等成本使得難以設置判讀機供 在每一製造步驟使用。因此，就製造半導體晶圓之處理步 驟自動化而言，到目前爲止極難達成自動判讀。 就此點而言，使用如以上所述之條碼附加裝置，變成可 將此等識别記號轉換爲條碼，而容易讀出半導體之識别記 號，這復使得可規劃以後諸過程之自動化。例如，變成可 進行供组裝過程之CIM(電腦整合製造），構成供管理每 一晶片1C之測繪系統，構成供管理晶圓批資料之系統等， 這導致大爲提升生產力。而且，在如上述之條碼標簽裝置 提供根據本發明之照明裝置，可提供最適當之照明供半導 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS ) A4規格（210 X 2.97公釐） (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) 經濟部中央揉準局員工消費合作社印製 _______________f 裝------"訂 —------^---,--1 . 313626 A7 B7__ 五、發明説明（25 ) 體晶圓，並且使用此照明裝置使得可準確讀出晶圓上之識 别記號。當然，上述條碼標簽裝置不限於供半導體晶圆使 用，可使用此條碼標簽裝置供將自絶緣基片，諸如破璃， 陶瓷等讀出之模式及記號轉換爲條碼。 根據本發明之照明裝置不限用於條碼標簽装置，通常可 在很多不同裝置利用本發明之照明裝置。例如，根據本發 明之照明裝置可用於字符判讀裝置，圖案測量裝置，及其 他辨識装置及測量裝置，其中照明裝置用以照明物體，以 便可依據照明光通過該物體或自其反射，而讀出資訊。 通常，根據本發明之照明裝置使得可容易進行照明角度 及照明角度分布之微調。換言之，本發明使得可容易造成 許多照明角度，並造成發散，匯聚及平行照明光。因此， 除了大爲消除先前技藝觀測裝置之光學系統爲應付在觀剛 物體之製程等期押發生之光學特徵分散等所需之麻煩調整 外，根據本發明之照明裝置也使得可容易確定供照明觀測 物體之最適當照明狀況。再者，即使在一種觀測狀況下， 由於觀測物體之光學特徵上之很大分散，而難以進行觀測 之情況，預先檢查很多照明狀況，作業員很少費力，便可 容易在此等照明狀況之間切換。 而且，要以先前技藝照明裝置改變照明角度，必須調整 很多元件，諸如發光部份，光學系統，物體，攝影機等。 然而，利用本發明之照明裝置，只要調整發光部份，便可 改變照明角度等，並且此等調整可很容易及迅速實施。 此外，將根據本發明之照明裝置與—供輸迭觀測物體之 -27 - (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) if 裝丨 -訂 經濟部中央標準局員工消費合作社印製 t- -1» In · 本紙張尺度適用中國國家操準（CNS〉A4規格（η〇Χ297公釐〉 A7 B7 五、發明説明（26 ) 自動輸送装置結合，可容易造成一種自動觀測裝置，並且 也可使用各種辨識裝置或測量裝置，諸如字符判讀裝置或 圖案測量裝置，作爲一種可自攝影機接收輸出之影像處理 裝置。 裝--- (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) 訂 經濟部中央標準局員工消費合作社印製 is .II -- - - 1.......1 - ^ II 1-»--« 1··_ - I . 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS ) A4规格（210 X 297公釐）

Claims (1)

1. 修正之申請專利辑圍f文本(共I3項）-附件二 Amended Claims in Chinese - Enel. IT ~ ψΓό η ^ηβίΚ)~~ (Submitted on : 9,1997) 313626 as B8 C8 D8 六' 申請專利範圍 ROC 1. 一種供將物體照明以觀察形成於物體之圖案之照明裝置，包含： 一發光裝置； 一光學元件；以及 一活動裝置，供使發光裝置相對於光學元件移動，俾 改變照明角度。 _ 2. 根據申請專利範圍第1項之照明裝置，其中活動裝置能 在一與光學元件之焦平面平行之方向移動。 3. —種供將物體照明以觀察形成於物體之圖案之照明裝置，包含·· --光學元件；以及 許多發光裝置，位於相對於光學元件之不同位置，諸 發光裝置係予選擇性啓動發光。 4. 根據申請專利範圍第1項之照明裝置，其中活動裝置能 沿至少一軸線移動。 5 ·根據申請專利範圍第4項之照明裝置，其中發光裝置包 含許多發光部份。 6. 根據申請專利範固第5項之照明裝置，另包含一選擇裝 置，供選擇一個或多個發光部份予以啓動發光。 7. 根據申請專利範圍第1項之照明裝置，其中發光裝置包 含光導元件之發光端部d 8. 根據申請專利範圍第3項之照明裝置，其中許多發光裝 置包含光導元件之發光端部。 9. 根據申請專利範圍第1項之照明裝置，其中發光裝置設 置在光學元件之前焦平面附近。 10. 根據申請專利範圍第3項之照明裝置，其中許多發'光 -29 - 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS ) A4规格（210X297公釐} --------_01_ (請先閎讀背面之注意事項再填寫本頁) 、1Τ « 經濟部中央標率局員工消費合作社印製 朱1足 ,.Γ 遍於|_祕1_|11|'·. 313626 A8 B8 C8 D8々、申請專利範圍 裝置設置在光學元件之前焦平面附近。 让一種供將物體照明以觀察形成於物體之圖案之照明裝置，包含： 一發光裝置； 一光學元件； 一掩蔽板包括至少一孔徑部份，該掩蔽板設置在發光 裝置與光學元件之間；以及 . — 一活動裝置，供使掩蔽板相對於光學元件移動，俾改 變照明角度。 汉一種供將物體照明以觀察形成於物體之圖案之照明装置，包含： 一發光裝置； 。 一光學元件； 一光閘設在發光裝置與光學元件之間；以及 一驅動裝置供驅動光閘。 议一種藉一具有發光裝置，光學元件及供改變照明角度或照 明角度分布之裝置之照明裝置照明物體以自形成於一物體 上之物體圖樣讀取資訊之方法，.包含下列步驟： 以來自發光裝置之照明光將物體照明； 依據光通過該物體或自其反射而讀取物體上之資訊。 (請先閎讀背面之注意事項再填寫本頁) 經濟部中央標準局員工消費合作社印製

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