TW471090B - Semiconductor wafer inspection machine - Google Patents

Description

471090 A7 B7 五、發明說明（1 發明背景 本發明關連於一半導體晶圓檢查裝置，尤其是能夠在, 一已形成製程層於其上之半導體晶圓上，形成另—製程; 時，檢查下方和上方製程層之對m k — 表$層乏對率记唬之物理關係，以確 & I%層形成的位置是正確的。 通常會有-趨勢’即半導體元件的層數目會隨著其 ： 的 訂 :加二在一半導體元件的製造過程中，有數以百計的； 脲。在母-製程層形成前，—經製作圖樣的 光和顯影-圖樣，而在-塗覆的光阻上„，每—製2 經=刻或賤鍍加工成-圖樣層，相對於-光阻圖樣。在 问始度半導體凡件中，每_製程層的圖樣是非常小的， 而每一製程圖樣製作的精確度必須相當地準確。除此 外’製程層的數目正增加中’而若—半導體元件有_個 有嚴重定位誤差的製程層，該半導體元件將是一個不好 產品。 不 可 圍 光 因此，里測一經製作圖樣的層與其下製程層間位置之 同，以確認定位誤差在可容許的範圍内。當定位誤差在 容許的範園内_，製程層以光阻層加工，如果誤差在範 之外的話，則需將光阻層移除，同時必須重新開始形成 阻層的過程，定位誤差的測量結果會回饋到階梯，其爲 曝光裝置，在曝光中調整位置時使用。 關 體 爲了量測定位誤差，對準記號2形成用於晶圓上晶片 旁的每一製程層，同時要量測兩層的對準記號間之物理 係。生爭兔號的形狀是根據SEMI標準Ρ25·96頁（製造積 -4- 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS)A4規格（21G X 297公爱） 471090 A7

經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 電路用之測試形式），圖1 B揭示這種對準記號的例子， 做盒中盒。 X® 2 A至2 C舉例説明對準記號的截面形狀。圖2 a爲當在 基板上或一較低層11上，形成一第一製程層12，並於其 上形成一光阻層13。在第1製程層12上，形成—方形孔 徑’作爲第一對準記號，而方形光阻層i 3形成於孔徑的 中心。記號的這一部份透過顯微鏡之類的，被投影到一攝 影機，而兩記號中心位置的差別，可以透過檢查在螢幕上 之類的影像來量測。通常會提供一影像處理器，以處理來 自攝影機的影像訊號，並自動量測兩記號中心位置之差 圖2B舉例説明當第一製程層1 2之薄膜很薄時，在這個 情況，第一製程層工2上表面，與光阻層i 3之上表面間等 級的差別，大於圖2A中所示的，因此，一具有大焦距深 度的鏡片是必須的，且因爲在第一對準記號之等級差別很 小，要準確地量測記號位置，與圖2八比較起來，更加的 困難。 圖2 C舉例説明，當在一具有第一方形孔徑的對準記號 之第一製私層12上，沈積一第二製程層14，並在其上形 成一具備圖樣的光阻層15。第二製程層14再次—製程中 被加工製成光阻層15之圖樣。在此一情況下，因爲第二 製程層14敎沈積在第一製程層12上，在第二製程層㈠上 會形成一相對於第一對準記號之邊緣。在這個過程中，第 一疋位對準圮號之中心可由第二製程層i 4之邊緣量測而 本紙張尺㈣射關家標準（CNS)A4規格⑵57^7公f (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) --------^----

n n ϋ I 秦丨 471090 五、發明說明（3 ) 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 得，或者，第一製程層i 2之第一定位對準記號之中心， 可透過第二製程層1 4之量測而得。 兩個方法中，與量測圖2A之對準記號相比，要精確地 量測圖2B或2C中所示之對準記號，是相當困難的。 近來’ 一圖樣的最小線寬隨著半導體元件密度增加而變 得更窄，而圖樣製作的精確度容許範圍很小，以致必須以 高精確度量測定位對準記號之中心，以高精確度量測對準 記號I中心。需要使用具備高解析度的光學系統，儘管高 精確度需要一個具有大氣字孔择(NA)的顯微鏡片（物 鏡），當N A大時，焦距的深度是窄的。 舉例來説，如果對準記號如同圖2 A所示，第一製程層 1 2與光阻層1 3的高度之間差別很小且因爲兩記號都在焦 距冰度的範圍之内’所以準確量測兩對準記號之中心是可 能的。然而，如果對準記號是如同圖2 B所示，量測的精 確度可能會降低，因爲高度上的差別艰大，同時兩個記號 都不在—赛距深度的範圍内。由於第一製程層1 2不高，要 辨別出其本身是困難的，且要準確量測記號中心是不可能 的，將此應用於圖2C中，其中要相當準確量測記號的中 心也很困難。 在不同焦點上選取影像之一方法，j japanese Unexamined 專利著作（Kokai)第9_287916中有公布。然而，沿著光軸 私動物鏡i半導體晶片，以在不同焦點上選取影像是必須 的。事實上，邊緣可由依據對準記號高度之差別，調整光 學系統中之焦點所得之影像，偵測而得，而記號中心的座 (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) •ti^------訂---------*5^^丨 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS)A4規格（210 X 297公爱） 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 471090 A7 ------- 五、發明說明（4 ) 標即可計算，這個過程在焦點改變之後或藉由沿著光軸掃 瞒而重複。除此之外，對每一晶片之眾多記號，或一晶圓 上眾多點的記號，同樣的過程是必須的。 衣半導體元件的製程當中，輸出效能是一項重要的因 素，在Japanese Unexamined專利著作第9-287910號中所公 布之方法中，改變光學系統中之焦點是必要的，同時一個 問題，即量測對準記號需要更多時間，將會發生。 如圖2 C所示，一半導體晶圓檢查裝置，用以準確地量 測半導體晶圓上難以量測的，對準記號之定位誤差，在

Japanese Registered Utility Model 第 3003842 中有説明，然 而，此處的檢查裝置，必須沿光軸掃瞄，同時需要更多時 間量測對準記號，且會有效能減低的問題發生。 發明概述 本發明被研發以解決這些問題，其目的爲瞭解一半導體 晶圓檢查裝置，其可以較少的時間，與高精確度，量測在 不同焦點上之對準記號，而不會引起效能的減低。 爲了瞭解上述的目的，本發明之半導體晶圓檢查裝置使 用一共焦光學系統，其中焦點依據波長（或顏色）而有不 同，同時也使用具有大深度焦距的光學系統，使得在一大 範圍焦點中可以得到清晰的影像，同時在不同焦點上的影 像會形成。 換句話説，本發明之半導體晶圓檢查裝置可形成一半導 體晶圓表面上之光學影像，其，上形成有第一層具有一第一 對準記號，第二層則具有一第二對準記號，該裝置之特徵 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS)A4規格（210 X 297公釐） .«裝--------訂--------- (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁} 471090 A7 B7 經齊郎智慧时轰咼員X消費合阼fi印製 五、發明說明（5 ) 爲’配備有一共焦光學系統，其中形成有半導體晶圓表面 之光學影像，而焦點則依據不同波長而有不同，共焦光學 系統之光源則具有一大範圍的波長。 在共焦光學系統中’只有在焦點上的影像能夠被清楚 地投射，其他則不然。因此，如果共焦光學系統被設計 爲，焦點依據波長而不同，在每一焦點上相對於波長的影 像就可清晰地成像。如果使用一具有大範園波長的光源， 在母一焦點之清晰的影像成功地可得。結果，也可得一大 範圍焦距之清晰的影像，即使在焦點不同時，影像的大小 最好仍維持固定，例如，同軸光學系統即爲共焦光學系統 所推薦。 第一層層與第二層層可以是連續或分開的。 結果，在共焦光學系統中形成的影像之焦點，依據波長 而不同，波長並不只限於可見光，紫外光或進紅外光亦包 含在其中。 一影像擷取裝置用以轉換共焦光學系統中形成的半導體 晶圓表面之影像成爲影像信號。假若一具有波長靈敏度範 圍相對於光源的波長範圍之黑白電視攝影機，用於影像擷 取系統，則涵盍一大範圍的焦點，可得到清晰的影像。因 此，要量測如圖2中（2)或（3)所示的，對準記號準確的中 心點是可能的。 假若使用一彩色電視攝影機作爲影像擷取裝置，且由彩 色電視攝影機輸出的彩色影像,信號以彩色方式呈現，則在 每一焦點上I影像會以不同的顏色顯示，這也應用在，稍 -8 - 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS)A4規格（210 ------ (請先閱讀背面之注咅？事項再填寫本頁) !· 裝 ----tr---------^_wl 471090 A7 ------- B7 ^------- 五、發明說明（6 ) 後所會提到的，當裸眼透過目鏡觀看一轉動的圓盤，而不 使用影像擷取裝置時。 當在一彩色顯示器顯示彩色影像擷取裝置之每一個影像 信號時，彩色影像擷取裝置的色彩濾光器特性，不需與顯 示的顏色配合。舉例來説，彩色影像擷取裝置之色彩滤光 器之波長（顏色）小小的不同，可以被顯示爲一明顯的波長 的不同，以凸顯顯示的影像之差別。 當在自動量測第一和第二層的定位誤差時，提供—影像 處理器是必須的，該處理器可用影像擷取裝置所輸出的影 像信號，計算第一和第二對準記號之位置，並使用此結果 計算第一和第二層之位置；在這個情況下，當使用黑白電 視攝影機作爲影像擷取裝置時，可以處理影像信號，而當 使用一彩色電視攝影機作爲影像擷取裝置時，只需處理每 一彩色影像信號的簡單總和。 假若光學影像的波長受限於預設的波長範圍之一，即可 決定焦點，亦即沿著光軸的位置。因此，也就可能用此方 法得到對準記號的三度空間形狀。在此情況中，必須提供 一影像分離元件，其可將共焦光學系統中形成之光學影 像’分離爲具有不同波長之兩分離光學影像，而擷取裝置 需要個別產生相對於每一分離光學影像之兩影像信號，接 著兩分離光學影像之波長必須至少互相重疊一部份，兩影 像信號之比例單純地在兩元件重疊的波長範圍内改變，每 一信號比例有一相反的改變特性，且需提供一影像處理 器’其可由相同位置之兩影像信號間之比例，計算出記號 -9- 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS)A4規格（210 X 297公釐） (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) -·裝--------訂---------^^丨 五、發明說明（7 ) 足咼度，由於在焦點上，相f

對於重螢範圍波長之影像，包 含於兩分離光學影像中，而；A A 、；eu /， 而兩衫像信號強度之比例是由全 部波長特性（光源、滹井哭 .^ 、^ p 〜尤咨，與影像擷取裝置之波長特 性）’ I亥波長可由兩侦測到々 ’如此可得一三度空間之形狀 、j< 影像信號強度比例所決定， 且焦點亦可被決定。因此 附圖之簡短説明 藉由以下敘述與伴隨之卩朴同 4 心附圖，碩者將更瞭解本發明之特 色與優點。其中： 肩1A和1B爲形成於半導體曰 〜、卞守卵固上的對準記號之例子； 、圖2A至2C爲各種對準記號之截面； 屬3A和3B説明共舞光睾華絲 、尤予糸統疋原理，與光點依據波長 之差別； 具體陳述中之半導體晶圓檢查 '圖4説明在本發明之第 裝置之組態； 圖5爲舉例説明用於本發明 式電視攝影機之組態； 圖6説明本發明之第二具體 置之組態；以及 之第一具體陳述中之一三片 陳述中之半導體晶圓檢查裝 圖7A和7B説明第二具體陳述中得到的兩影像信號之總 光譜敏感度與比例； 較佳具體實施例之叙述 在解釋本發明 < 具體實施例之前，要先參考圖3八與 3 B ’解釋共焦光學系、统’與焦點依據波長而有差別之原 理。 .、 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 471090 A7 _ B7 五、發明說明（8 ) 圖3 A所示，一具有孔2 1之檔光板2 2，被光源4 0所照 党’來自孔21之光線’直接透過一半鏡（一半爲水銀的鏡 子）至鏡片24，並會聚於試片1〇〇(半導體晶圓）之上。當 試片1 0 0被放置於虛線所代表的位置時，光線會聚到試片 1 〇 〇上。且只有一點會被照亮，被試片1 0 0所反射出之光 線’被指引沿著虛線所示的路徑，回到鏡片2 4，經由半 鏡2 3反射，會聚到檔光板2 6上之孔2 5。因此，幾乎所有 由試片1 0 0所反射的光線，都被指引通過孔2 5，到達孔 2 5後的光接收元件2 7。孔2 1和2 5定位於對稱於半鏡2 3 之位置。 當試片1 0 0移動至實線所示的位置，光線會聚於試片 1 〇 0上成一大光點，而被試片1 0 0反射之光線則通過實線 所示的路徑回到鏡片2 4，並在經半鏡2 3反射後，會聚餘 擋光板26上之孔25。因此，由試片100所反射的，非常 少數的光線被指引通過孔2 5，而幾乎所有光線都被檔光 板2 6擋住，無法到達光接收器2 7。也就是説，由試片 1 〇 〇所反射的，在焦點之外的光線，都被擋住了。 、移動孔2 1與2 5 ’使得試片表面在與光軸垂直的平面被 掃目苗’並結合光接收器在每一位置之輸出，可以得到試片 表面之影像；如上所述，當試片表面位於焦點時，可得其 影像’若試片表面不在焦點上則否，在共焦光學系統中， 只有在焦點上可以得到清晰的影像，其餘則否。在圖3 a 中，儘管孔2 1與2 5被安置於以半鏡2 3爲對稱之位置，然 而只有孔2 1，而無半鏡，也是可被接受的，這個情況 -11 - 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS)A4規格（210 X 297公釐） (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) ，裝----- 1T--------- 471090 A7 B7 五、發明說明（9 ) (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) 下，半鏡在孔2 1之後，如此則光源和光接收器以半鏡爲 對稱。圖3説明這個情況，其中來自於孔3 i之光線會聚於 點3 4 ’然後由此反射，再次通過孔3 1。 一般而言，光學鏡片會有一色差，且焦點會依光波長而 有差異。因此，當使用一光源，例如波長範圍大的白光 源，則會使用一用以矯正色差的消色差鏡片。一用以量測 對準記號位置誤差的常用檢查裝置，當使用一同等的單色 光源時，使用一未經色差矯正的彩色物鏡，但當其使用白 光源時，會使用一消色差之物鏡。如果使用白光源配合彩 色物鏡，則會得到嚴重色差的影像。 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 、現在讓我們探討一案例，其中在一共焦光學系統中使用 一嚴重色差的彩色物鏡。如圖3B所示，物鏡24將由擋光 板3 2上之孔3 1所輻射出之長波長（紅）光，通過實線所示 之路徑33，會聚至點34 ,而將短波長之（藍）光通過虛線 所示之路徑3 5，會聚至點3 6。如果試片表面放置於點 3 4 ’由試片所反射之長波長光線，在此被反射，並會聚 於孔3 1 ’大部分的光線通過孔3 1，但短波長之光線被投 射於擋光板3 2上，成唯一大光點，大多數的光線則被擋 光板3 2擒住’而不通過孔3 1。相似的情況，如果試片表 面被放置於點3 6，試片所反射出的，短波長光在此被反 射，並會聚於孔3 1，大部分的光通過孔3 1，但長波長的 光被投射备樓光板3 2上，成爲一大光點，而大多數的光 線被檔光板3 2所擋住，而不通過孔3 1。也就是説，通過 孔3 1之光線當中，來自點3 4上之物體影像之長波長的光 -12- 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS)A4規格（210 X 297公釐） ^α〇9〇 Α7 Β7 五、發明說明（1〇 線，與來自點36上物體影像之短波長的光，長波長的光 僅在點34上成像，另一在不同點（點36上之焦點）上形成 的影像則排除在外。類似地，短波長光僅在點3 6成像， 另一在不同點（焦點在點36)上之成像則排除在外。如以 f所π的，如果一共焦光學系統使用嚴重色差的彩色物鏡 =白光源，則可以依據波長成功地在每一焦點上得到影 曰，在波長和焦點間的關係，由彩色物鏡之色差所決定， 也畎疋’彩色物鏡之波長和焦點間之關係。 § V圖4説明在本發明第一個具體實施利中，半導體晶圓檢 查裝置之組態。不同高度的圖樣，形成於半導體晶圓1〇〇 上。半導體晶圓1〇〇黏著於平台101上，且被支撑著，同 時可向基座1 0 2移動。光源4 i爲一白光源，發射出大範圍 波長的光線。光源41所發射出的光線，由一視準鏡42變 成平行光到達分光器4 3後被反射，並發射到一有許多 孔的轉動圓盤上44上。到達圓盤44上的光線，由物鏡以 曰來到半導體晶圓1〇〇上。物鏡45有色差，與旋轉圓盤相 =的焦點依據波長而有不同。舉例來説，長波長的光線有 焦平面，位於與半導體製品的下平面相符的高度，短波 長的光則有一焦平面，位於與半導體製品上表面相符的高 度，因此，在通過小孔的光線當中，長波長的光如實線所 不，會聚於半導體晶圓的下表面，而短波長的光則如虛線 所不，會聚於半導體晶圓的上表面；在由半導體晶圓1〇〇 所反射的光線當中，由下部所，反射的長波長光，再度會聚 於旋轉圓盤上的小孔，並通過小孔，但由下部所反射的短 -13 本紙張尺度適用中國國豕標準（CNS)A4規格（21〇 X 297公爱 Α7 B? 五、發明說明（ 波長光則被擋住，相似的情 #，、ϋ w ^ 乂丄 J /兄，由上邵所反射的短波長 =通過小孔，但由上部所反射的長波長光，則被擋住。 ^旋轉圓盤44會轉動，小孔則掃晦半導體晶圓100之 表面。 通過小孔之光線，通過分光 . 尤杂不帶色差地到達消色差 投射鏡片，並投射至愛白雷滿總& μ 王…曰私視攝影機47上，其具有波長 敏感度的特性。如圖3 Α盥3 Β硌-; 口 /、36所不，在投射至黑白電视攝 影機4 7的螢幕上的影俊φ σ问 . 叼&像中晶固1〇〇下表面的清晰影像， 藉由長波長的光形成，上表面的影像，藉由短波長的光形 成，中間表面的影像，則藉由中等波長的光而形成，寶白 電視攝影機47則料些影像轉換成影像錢，再輸出。 因此，這些影像信號可以在大範固的焦點，由晶圓ι〇〇的 下表面到上表面，產生清晰的影像。 v由黑白電視攝影機47輸出的影像信號，被送至影像處 理器4 8，並經歷許多過程，如量測對準記號的中心，同 時於顯π器4 9上呈現出來。影像處理器從影像信號中區 別出第一和第二對準記號，並計算其位置，也使用第一和 第一對準記號’經計算而得的位置，計算第一和第二層位 置間的誤差。 舉例來説’在第一個具體實施例中的共焦光學系統當 中’即使;^使用對單一波長而言，焦距深度〇 2 " m或更 小的鏡片，由於旋轉圓盤4 4上小孔直徑的特性，與物鏡 4 5的色差’焦點間的差別在可見光的範圍是2 a瓜或更 大。這代表，由寬度很窄（近似35 nm)，近似單一波長光 -14 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS)A4規格（210 X 297公釐） 471090 五、發明說明（12 =形成（清晰影像，可以在焦距深度2 _或更大的範圍 得到。因此’高度差很大，如圖26與2(：:所示的兩對準記 號顯示得相當清楚，也使得其中心的量測可以準確。 在第一個具體實施例中’使用黑白電视攝影機47爲影 像擴取裝置，但是可以使用彩色電視攝影機來代替，在這 個情況中一’使用的彩色電視攝影機最好是三片式的，如圖 —片式衫色電視攝影機藉由棱鏡將光學影像分離 成：二原色(RGB)所组成的影像，在棱鏡的表面上有一 色衫分離遽光鏡形成，藉由三個影像操取元件，將八 離的影像、，轉換成電子信號，儘管由於詳細的解釋是廣^ 二：抟所：在此省略’然而三片式彩色電視攝影機同樣能 測維持二個影像像素間的物理關係，並可使用做位置的量 j彩色^視攝影機所輸出的三原色影像信號，顯示於彩 員不态上。半導體晶圓表面的下部影像以；： :=:=::ΓΤ …二影 區別= 二 备，以預設顏色表示高度的差別，而不顯 =處理 影機所輸出的三原色影像信號是可能的。例如;如2攝 信號，使得每—相對於藍_ 果處理 ”、，高度的小差別被提高以促進其別以藍和紅 ::景:像處理器，處理由彩，色電視攝影機輸 π像信號，並自動計算對準記號中心之差別時 2色 丨η月皂使 -15- 本紙張尺度翻中百^鮮（CNS)A4_規格（21Q X 29?公爱· 471090 A7 五、發明說明（13 ) 用當使用黑白電視攝影機時的相似過程，處理每一彩色$ 像信號加總的信號。此外，由於影像的顏色相對於焦點 可能用影像的顏色決定其三度空間形狀，以下敘述=第^ 據體實施例顯示當以影像之顏色（波長），決定三度空間^ 狀之例。 < 圖6説明本發明之第二具體實施例中，半導體晶圓檢查 裝置t組態。當與圖4比較時，我們可寵知道，第二與第 一具體實施例的組態，主要差別在於投射鏡片4 6之後 影像擷取裝置。 v通過投射鏡片4 6的光線，被分光器5 i分離成兩光學影 像，每一影像有著不同的波長特性，分別通過濾光器5 ^ 和5 4，並投射在黑白電視攝影機5 3和5 5上，以產生影像 信號。由黑白電視攝影機53與55輸出的影像信號，被送 至影像處理器，在此處理後，顯示在顯示器57上，波長 特性由光源4 1之光譜特性、濾光器5 2與5 4之波長特性， 與黑白電視攝影機5 3與5 5之總光譜敏感性所決定；第二 具體實施例中，可選擇濾光器52與54的波長特性，使其 總光譜敏感性（總敏感性）具有如圖7A實線與虛線所示的 波長特性，也就是説，兩總敏感性在λ i與Λ 2交會，其 中之一當波長短於；I 1時敏感性高，且漸漸下降，使其當 波長爲λ 2持較低，如實線所示，另一則如虛線所示，當 波長爲；I 1時較低，並增加使其當其波長長於λ 2時較高， 這樣的總敏感性可被理解的，例如，選擇以下的光源 4 1、黑白電視攝影機，與濾光器5 2與5 4 ;光源4 1有著波 -16- 本紙張尺^適用中國國家標準（CNS)A4規$ (210 χ 297公爱) ------- (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) 7 裝--------訂—-----· 471090 A7 ---------- — 五、發明說明（14 ) . ^^1 ----I (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) 長介於几丨與几]之間的強度，黑白電視攝影機53與55有 著波長介於11與Λ2之間的敏感性，濾光器的透磁率，在 波長短於A1與λ2時較低，並漸漸降低，使其當波長等於 几2時較低，而彩色濾光器54的透磁率，當波長等於 車父低’並漸漸增加。在波長大於λ 2時較高。 、當兩影像信號之總敏感性有著如圖7Α所示的特性時， ‘影像信號之光譜敏感性比例，在；ι 1與λ 2之間，如圖 7Β所示一起增加，舉例來説，假設半導體晶圓表面在相 對於圖7中由；ι Α表示的波長之焦點上。此表面光學影像 的主要波長由λΑ表示，而由黑白電視攝影機53與55輸出 的信號強度比例爲Β比C，儘管絕對値依據表面的反射係 數而不同，比例卻是固定的。因此，如果我們計算兩信號 強度比例，並找出滿足圖7Β中敏感性比例的波長，我們 可以算出該邵分光學影像的主要波長，與該表面（焦點）的 高度，因此，如果我們用兩信號的強度比例，計算該部分 的高度，則可得到該表面的三度空間形狀。 彩色電視攝影機三原色影像信號所偵測到的波長範園， 會互相重疊，且舉例來説，我們可能可以應用第二具體實 施例，至影像信號R與G，G與Β上，以計算出三度空間的 形狀’在這個情況中，對波長長於G (大約5 00 nm )的中心 波長的元件使用信號R與G，對波長短於G之中心波長之 元件，則使用信號G與B。 對準記號爲表示高度不同的記號，藉由得到三度空間的 形狀，可能可以更準確地量測中心的位置。比如説，同樣 -17- 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS)A4規格（210 X 297公釐） 4710^0 A7 ______Β7______ 五、發明說明（15 ) 記號的邊緣並不總是相同的，其中之一能較陡峭，其他則 叫平緩，在平緩的情況中，記號的中心位置取決於邊緣的 哪一邵份被決定爲邊緣的衷心位置。如果得到三度空間的 形狀，就可能指定一高度，用已決定邊緣的中心位置，益 能更準確地量測記號的位置。 儘管本發明之具體實施例在上述解釋當中爲獨立的元 件，本發明仍可使用於有建置該元件，或附在曝光裝置 上，或是製造裝置的情況中。 如以上所解釋的，根據本發明，在許多焦點上可能同時 產生清晰的影像，而不改變沿著光軸的焦點，以快速且準 確地量測半導體晶圓的對準記號間的誤差。 (請先間讀背面之注意事頊再瑱寫本頁) »-裝--------訂---------. 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 -18-

Claims (1)

1. 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 471090 韶 C8 --—-------- D8 六、申請專利範圍 、種半導體晶圓檢查裝置，其形成一半導體晶圓表面之 光學影像，於其上形成具有一第一對準記號之第一層與 具有一第二對準記號之第二層，該裝置包含一共焦光學 系統’其中焦點依據波長而不同，且有一半導體晶圓表 面I光學影像形成，該共焦光學系統之一光源具有大範 圍的波長。 2_ =申請專利範園第1項之半導體晶圓檢查裝置，其中一 :像擷取裝置，將形成於共焦光學系統之半導體晶圓之 光學影像，轉換成影像信號。 3. 如申請專利範圍第2項之半導體晶圓檢查裝置，其中影 像擷取裝置爲一黑白電视攝影機。 4. 如申請專利範圍第2項之半導體晶圓檢查裝置，其中影 像擷取裝置爲一彩色電視攝影機。 、5.如申請專利範圍第2項之半導體晶圓檢查裝置，其中有 一影像處理器，用影像擷取裝置輸出的信號，計算第一 對準圮號與第二對準記號之位置，並基於此結果，進一 步計算第一層與第二層間位置的誤差。 6.如申請專利範圍第2項之半導體晶圓檢查裝置，其中有 一影像分離器，其將形成於共焦光學系統之光學影像， 分離成不同波長之兩分離影像，與影像擷取裝置，產生 分別相對於每一分離影像之兩影像信號。 ' 7.如申請專利範圍第6項之半導體晶圓檢查裝置，其中兩 分離影像之波長至少重疊彼此」部份，而兩影像信號間 t比例同時改變，且改變之特性在波長互相重疊的範圍 19- 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS)A4規格（210 297公釐） --------^--------- (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) 471090 A8 B8 C8 D8 六、申請專利範圍 是相反的；該裝置包含一影像處理器，可根據相對於同 一部份之兩影像信號間之比例，計算相關部分之高度。 (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) • 裝----- 訂--- 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 -20 - 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS)A4規格（210 X 297公釐）