TWI582385B - 一種研磨墊檢測系統及其方法 - Google Patents

Description

一種研磨墊檢測系統及其方法

本發明是有關於一種研磨墊檢測系統及其方法，尤其是關於一種整合於研磨製程機台上之檢測系統並且該方法係執行於研磨製程前。

在製造半導體裝置時，執行在晶圓表面形成導電性膜，藉微影、蝕刻等形成佈線層之製程、佈線層上形成層間絕緣膜之製程等，透過這些製程，在晶圓表面產生由金屬等之導電體或絕緣體構成之凹凸。近年來，以半導體積體電路之高密度化為目的，佈線微細化或多層佈線化正進展中，但就因如此，將晶圓表面之凹凸平坦化之技術漸趨重要。

一般將晶圓表面之凹凸平坦化之方法而言，是採用化學機械研磨技術(以下稱為CMP)。CMP是一種將晶圓的被研磨面按壓在研磨墊之研磨面之狀態下，使用分散有磨粒之漿液狀研磨劑(以下稱為研磨漿(slurry))進行研磨之技術，也因此研磨墊的品質與研磨劑的選擇對於CMP製程來說極為關鍵。但以目前應用來說，並沒有針對新生產的研磨墊進行標準化的檢測。

新生產的研磨墊是以人工目測後，就會被直接送至製程廠，安裝到CMP機台上，進行後續研磨製程。因此， 在研磨製程之前，並無法有效地了解研磨墊本身是否存在影響研磨結果的缺陷，經導致研磨製程後的半導體產品效果不如預期。

因此，如何改善現有問題，使研磨製程的精準度提高，成為本發明討論之課題。

本發明提供一種研磨墊檢測系統，運作於研磨製程之前，並且整合於研磨機台中，其包含：承載平台；移動平台；至少一個光源與至少一個鏡頭，設置於移動平台上；主控制系統；以及嵌入式視覺辨識系統，其中主控制系統電性連接承載平台，以使放置於承載平台上之待測研磨墊移動至待測位置，並且主控制系統與移動平台電性連接，以控制移動平台上之至少一個光源與至少一個鏡頭的移動，以擷取待測研磨墊之影像後，將影像傳輸至嵌入式視覺辨識系統進行分析，以判斷待測研磨墊是否符合研磨標準。

在本發明的較佳實施例中，其中嵌入式視覺辨識系統內嵌有智慧型計算演算法。

在本發明的較佳實施例中，上述之研磨墊檢測系統，還包含：操作與監控介面，電性連接嵌入式視覺辨識系統，用以對待測研磨墊之影像擷取、分析程序進行操作與監控。

在本發明的較佳實施例中，上述之研磨墊檢測系統，還包含：輸入媒體，用以接收至少一指令並傳送該指令至嵌入式視覺辨識系統、主控制系統或同時二者。

在本發明的較佳實施例中，上述之承載平台包含：至少承載滾輪，用以移動待測研磨墊。

在本發明的較佳實施例中，上述之研磨墊檢測系 統，還包含：固動骨架，電性連接主控制系統與移動平台，並支撐移動平台。

在本發明的較佳實施例中，上述之至少一個光源與至少一個鏡頭之移動方式為下列任一者：沿X-Y軸進行平面移動；以及沿X-Y-Z軸進行全方位移動。

在本發明的較佳實施例中，上述之至少一個光源可放出不同波長之光波，用以對待測研磨墊進行表面平整度、顆粒與凹槽分佈、材質均勻等各類特性進行分析。

在本發明的較佳實施例中，上述之至少一個鏡頭擷取之影像為多重影像，並且嵌入式視覺辨識系統可對擷取出的多重影像進行重疊、優化與分析。

在本發明的較佳實施例中，上述之主控制系統控制承載平台，使待測研磨墊移動至待測位置，並且擷取待測研磨墊之影像時，待測研磨墊靜置於待測位置，並利用至少一個光源與鏡頭之移動來擷取待測研磨墊之影像。

本發明還提供一種研磨墊檢測方法，進行於研磨製程前，其包含以下步驟：(S1)利用主控制系統使位於承載平台上之待測研磨墊移動至待測位置，其中主控制系統與承載平台電性連接；(S2)利用主控制系統控制至少一個光源與至少一個鏡頭之移動，以對待測研磨墊擷取一影像，其中主控制系統與移動平台電性連接，使位於該移動平台上的該至少一個光源與該至少一個鏡頭移動並擷取該影像；(S3)嵌入式視覺辨識系統接收影像；(S4)對影像進行分析；(S5)判斷分析之分析結果是否符合研磨標準，若是，進入步驟(S6)，若否，進入步驟(S7)；(S8)判斷是否進行另一影像擷取步驟，若是，進入步驟(S2)，若否，進入步驟(S7)；以及(S7)判斷是否載入另一待測研磨墊，若是，進入步驟(S1)，若否，則結束。

在本發明的較佳實施例中，上述之步驟(S1)包含： (S11)利用設置於承載平台上之一承載滾輪，以將待測研磨墊移動至待測位置；以及(S12)使待測研磨墊靜置於待測位置。

在本發明的較佳實施例中，上述之步驟(S2)中，至少一個光源與至少一個鏡頭之移動方式為下列任一者：沿X-Y軸進行平面移動；以及沿X-Y-Z軸進行全方位移動。

在本發明的較佳實施例中，上述之步驟(S2)包含：(S21)利用主控制系統啟動至少一個光源與至少一個鏡頭；(S22)利用主控制系統移動至少一個光源與至少一個鏡頭移動至影像擷取位置；以及(S23)利用主控制系統控制至少一個鏡頭擷取影像。

在本發明的較佳實施例中，上述之步驟(S2)中擷取影像係利用多頻譜原理進行，擷取之影像為一組多重影像。

在本發明的較佳實施例中，上述之步驟(S4)包含：(S41)將組多重影像重疊並優化，得出一校正的影像資料；(S42)紀錄校正的影像資料；(S43)分類校正的影像資料；以及(S44)分析校正的影像資料，得出分析結果。

在本發明的較佳實施例中，上述之步驟(S4)之前還包含：(S4-0)判斷該影像是否符合一分析標準，若是，進入步驟(S4)，若否，進入步驟(S2)。

在本發明的較佳實施例中，上述之步驟(S3)之後、步驟(S4-0)之前還包含：(S3-1)顯示影像於操作與監控介面。

在本發明的較佳實施例中，上述之步驟(S4)包含：(S41’)優化影像，得出一校正的影像資料；(S42’)紀錄校正的影像資料；(S43’)分類校正的影像資料；以及(S44’)分析校正的影像資料，得出分析結果。

因此，本發明提供之一種研磨墊檢測系統與研磨墊檢測方法，可以於CMP製程前針對研磨墊本身進行檢測，因此可配合不同技術、機台、系統進行調整，有效偵測研磨墊本身缺陷的存在，解決習知技術之問題，避免研磨墊缺陷導致的研磨效果 不佳，以達到提升產品良率、降低成本之功效。並且由於本發明之系統與方法可配合嵌入式視覺辨識系統及可攜式技術，因此可有效與現有CMP機台整合，不需添購或更換機台，能在相對較少之預算程本下來對現有製程進行改善。

1‧‧‧承載平台

2‧‧‧移動平台

3‧‧‧光源

4‧‧‧鏡頭

5‧‧‧主控制系統

6‧‧‧嵌入式視覺辨識系統

7‧‧‧操作與監控介面

8‧‧‧輸入媒體

9‧‧‧固定骨架

11‧‧‧承載滾輪

100、200‧‧‧研磨墊檢測系統

S1-S8、S11-S12、S11’-S12’、S21-S23、S3-1、S4-0、S51-S54、S51’-S54’、S7-0‧‧‧步驟

為讓本發明之上述和其他目的、特徵和優點能更明顯易懂，下文特舉數個較佳實施例，並配合所附圖式，作詳細說明如下：圖1係本發明概念所提供之研磨墊檢測系統100之示意圖；圖2係依據本發明之一實施例所繪製研磨墊檢測系統200的示意圖；圖3係依據本發明提供之一種研磨墊檢測方法，其主要步驟流程示意圖；圖3A係依據本創作提供之一種研磨墊檢測方法，另一實施方式之主要步驟流程示意圖；圖4係依據本發明之一實施例所繪製，一種研磨墊檢測方法之流程步驟示意圖；圖4A係依據本發明之一實施例所繪製，一種研磨墊檢測方法之流程步驟示意圖；圖5係依據本發明之另一實施例所繪製，一種研磨墊檢測方法之流程步驟示意圖；圖5A係依據本發明之一實施例所繪製，一種研磨墊檢測方法之流程步驟示意圖；圖6係依據本發明之一實施例所繪製，步驟(S1)包含之步驟示意圖；以及圖7係依據本發明之另一實施例所繪製，步驟(S1)包含之步 驟示意圖。

本發明是在提供一種研磨墊檢測系統與研磨墊檢測方法，於CMP製程前針對研磨墊進行檢測，配合不同技術的使用，有效偵測研磨墊本身缺陷的存在，解決習知技術之問題，避免研磨墊缺陷導致的研磨效果不佳，以達到提升產品良率、降低成本之功效。為讓本發明之上述和其他目的、特徵和優點能更明顯易懂，下文以實施例配合所附圖式，做詳細說明。

如圖1所示為本發明所提供之研磨墊檢測系統100之示意圖，其主要包含承載平台1、移動平台2、至少一個光源3、至少一個鏡頭4、主控制系統5以及嵌入式視覺辨識系統6。主控制系統5電性連接承載平台1，以控制承載平台1使放置於承載平台1上之待測研磨墊Pad移動至待測位置。同時，主控制系統5與移動平台2電性連接，以控制設置於移動平台2上之至少一個光源3與至少一個鏡頭4，用以擷取待測研磨墊Pad之影像。擷取之影像被傳輸至嵌入式視覺辨識系統6進行分析，以判斷待測研磨墊Pad是否符合研磨標準。嵌入式視覺辨識系統6與主控制系統5電性連接，同時也與移動平台2電性連接，接收影像可以是透過主控制系統5，或是直接經由移動平台2接收自鏡頭4。

本發明提供的上述研磨墊檢測系統100，可利用多頻譜光源進行，以針對待測研磨墊Pad的表面平整度、顆粒與凹槽分佈、材質均勻性、表面刮痕、顏色異常等進行分析。光源3可以為複數個，並且每一光源3提供一波段範圍之一種光波，因此研磨墊檢測系統100可以利用不同的光源3提供不同波長之光波，如紅外線、紫外光、綠光、X光等，以針對待測研磨墊Pad進行不同層面之分析。鏡頭4也可以為複數個，並且每個鏡頭4配置 有不同類型之感應器，可以分別接收不同波段之光波。例如至少一個光源3可以提供紅外線，搭配至少一個鏡頭4以接收紅外線光波，並擷取熱圖像，以傳送至嵌入式視覺辨識系統6來對待測研磨墊Pad內部材質均勻度做分析檢測，以避免待測研磨墊Pad在研磨製程中，因材質均勻度不佳所導致的耗損不均，進而影響研磨製程良率之問題。同理，待測研磨墊Pad的表面平整度可以經由光源3提供其他適合波段波長之光波，並且鏡頭4配置的相對應感應器來擷取影像，嵌入式視覺辨識系統6則可以植入智慧型影像辨識技術，並結合智慧型計算，如模糊理論、類神經、深度學習等人工智慧相關演算法，來判斷是否有例如孔洞或刻痕等缺陷，以避免因表面平整度欠佳而導致的研磨製程良率之問題。待測研磨墊Pad的顆粒與凹槽分佈亦可以經由類似原理進行檢測，避免進行研磨製程時，同一待測研磨墊Pad的不同區域具有不同研磨速率，導致研磨速率與理論值差異之問題。上述說明中以單一光源3提供單一波段之光波為例，但於一些實施例中，單一光源3可以視所需進行設備的調整，以提供複數個波段範圍之複數種光波，因此腔室較小之機台也可搭配本發明提供的研磨墊檢測系統100，達到相同之檢測效果。相同地，單一鏡頭4可以視所需同時設置有多個不同類型之感應器以感應不同種類之光波。

為了能達到檢測上較好的全面性與精準度，主控制系統5可控制移動平台2來移動光源3與鏡頭4至適當之影像擷取位置，以擷取影像。光源3與鏡頭4的移動方式可以是沿X-Y軸進行平面移動，或是沿X-Y-Z軸進行全方位移動。如圖1所示，右邊的光源3可以利用伸縮的方式下降高度，提供較佳之光波強度。光源3與鏡頭4可以利用滑輪、伸縮等技術來進行移動，並且鏡頭4還可以於選擇性設置定位旋轉之功能，由於此部分可依實際需求來選擇材料與移動媒介，因此不再贅述。另外，鏡頭4擷取之影像可以為多重影像，其中將針對單一區域進行至少兩張 影像的拍攝(不限攝影鏡頭數量、拍攝角度、拍攝位置、光波種類等)，定義為一組多重影像。例如利用複數個鏡頭4於不同角度、方位對同一區域進行影像擷取，達到於單一攝影時間內同時截取多個影像，該多個影像即為一組多重影像；或是利用單一鏡頭4的移動來實現對同一區域進行不同角度、方位的影像擷取，以提供一組多重影像，更或是利用上述多頻譜光源來進行情況下，可以於同一角度位置(或不同角度位置)來針對同一區域，進行紅外線、紫外光、綠光或/及X光的攝影，產生的該組多重影像為一組多頻譜多重影像。在使用多重影像的實施例中，至少一組多重影像被傳送至嵌入式視覺辨識系統6，以對所接收的至少一組多重影像進行重疊、優化與分析後，提供精準的分析結果。

本發明之另一大優勢是，研磨墊檢測系統100可以與現有CMP製程機台整合，不需更換或額外添購機台，大幅降低成本花費。嵌入式視覺辨識系統6可以為一任意型式嵌入式平台，如ARM、FPGA、DSP、Linux嵌入式系統等，搭配其他相關檢測所需之嵌入式視覺辨識系統功能(如程序步驟、演算法、比對分析資料庫等)，例如包含測研磨墊的移動、至少一個光源與至少一個鏡頭的移動、擷取待測研磨墊之影像及進行分析、能植入判斷待測研磨墊是否符合研磨標準的相關演算法的晶片，因此可以有效與現有機台整合。嵌入式視覺辨識系統6接收上述影像後，嵌入式媒體包含的演算法可以判斷接收之上述影像例如是檢測角度、拍攝角度等，是否符合進行分析的標準，並決定是否需要再進行一次影像擷取，若上述影像符合基本分析標準，則再進行影像處理或校正，例如對待測物上的瑕疵檢測(表面刮痕、雜點、晶圓製程異常、晶圓標識、顏色異常等)進行影像重疊、優化等，並將校正後的影像資料依據缺陷、瑕疵或擷取影像類型的不同來對校正後的影像資料進行紀錄與分類。之後對校正後的影像資料(如特徵的擷取)進行分析，並依據分析結果來判斷待測研磨墊Pad之 擷取影像區域是否符合進行研磨的標準(如特徵的比對)。依據待測研磨墊Pad的大小，執行單次或多次上述程序，可完成待測研磨墊Pad的檢測。

依據上述說明可了解，本發明提供之研磨墊檢測系統與研磨墊檢測方法可以有效檢測、分析、判斷、分類研磨墊上(不論是表面或是內層)的瑕疵，以有效提升研磨製程的良率。另一方面，為能改善製程，提升研磨墊品質，在進行完一個研磨墊的檢測後，嵌入式視覺辨識系統6可針對分析後的影像資料，依據瑕疵整類的不同進行分類與資料彙整後匯出，以供相關人員做後續處理，例如研磨墊製程的研判與改善，達到品質監控的有效管理。

圖2所示為依據本發明之一實施例所繪製之研磨墊檢測系統200的示意圖，為簡化說明，其中與圖1所示相同之元件將沿用相同標號。研磨墊檢測系統200相較於前述研磨墊檢測系統100更包含了操作與監控介面7、輸入媒體8、固定骨架9，以及包含於承載平台1上的至少一承載滾輪11。操作與監控介面7例如是一螢幕，與嵌入式視覺辨識系統6電性連接，可以於影像擷取時以及嵌入式視覺辨識系統6進行重疊、優化、分析、比對時，進行操作與監控。而輸入媒體8可以為鍵盤、滑鼠、觸控式面板等，與嵌入式視覺辨識系統6電性連接，用以接收來自操作者的至少一指令並傳送指令至嵌入式視覺辨識系統6、主控制系統5或同時二者。另外，由於目前研磨墊尺寸日趨增長，承載平台1還可以包含承載滾輪11，用以移動研磨墊Pad，例如研磨墊Pad被載入至研磨墊檢測系統200的承載平台1上，主控制系統5控制承載平台1，使待測研磨墊Pad移動至待測位置，並且擷取待測研磨墊Pad之影像時，待測研磨墊Pad靜置於待測位置，以使光源3與鏡頭4移動至影像擷取位置後，能精準地擷取影像。固定骨架9分別與主控制系統5與移動平台電性連接，支撐移動平台2，並且移動平台2可以經由固定骨架9來與主控制系統5電性連 接。固定骨架9與移動平台2可以鑼栓或其他方式固定。

本發明同時還提供一種研磨墊檢測方法，其主要步驟流程如圖3所示。步驟(S1)係利用主控制系統使位於承載平台上之待測研磨墊移動至待測位置，其中主控制系統與承載平台電性連接；步驟(S2)係利用主控制系統控制至少一個光源與至少一個鏡頭之移動，以對待測研磨墊擷取影像，其中主控制系統與移動平台電性連接，使位於移動平台上的至少一個光源與至少一個鏡頭移動並擷取上述影像；步驟(S3)嵌入式視覺辨識系統接收上述影像；步驟(S4)對上述影像進行分析；步驟(S5)判斷分析結果是否符合研磨標準，若是，進入步驟(S6)，若否，進入步驟(S7)；步驟(S6)判斷是否進行另一影像擷取步驟，若是，進入步驟(S2)，若否，進入步驟(S7)；以及步驟(S7)判斷是否載入另一待測研磨墊，若是，進入步驟步驟(S1)，若否，則結束。

其中在進行完一個研磨墊檢測之後，步驟(S7)進行判斷是否載入另一待測研磨墊之前，可以選擇性加入步驟(S7-0)，如圖3A所示。步驟(S5)判斷分析結果是否符合研磨標準，若是，進入步驟(S6)，若否，進入步驟(S7-0)；步驟(S6)判斷是否進行另一影像擷取步驟，若是，進入步驟(S2)，若否，進入步驟(S7-0)將分析結果依據瑕疵類型進行分類與彙整，以利後續品管的有效進行；以及步驟(S7)判斷是否載入另一待測研磨墊，若是，進入步驟步驟(S1)，若否，則結束。(圖式僅為以說明之用，步驟(S7-0)可以設定為包含於步驟(S7)中之前置步驟，此調整改變並不影響本發明。)

將本發明提供之上述研磨墊檢測方法還可依據不同實施例調整圖3與3A所示之步驟流程。圖4、4A、5、5A為依據本發明不同實施例所繪製之步驟流程示意圖，並且圖4與4A所示之研磨墊檢測方法試適用於鏡頭擷取之影像為多重影像時之步驟，而圖5與5A所示之研磨墊檢測方法試適用於鏡頭擷取之影像 為單一影像圖時之步驟。

圖4所示之研磨墊檢測方法，此實施例係之影像擷取係利用多頻譜原理進行，包含步驟(S1)利用主控制系統使位於承載平台上之待測研磨墊移動至待測位置，其中主控制系統與承載平台電性連接；接者進行步驟(S2)，此實施例中之步驟(S2)包含步驟(S21)至步驟(S23)，步驟(S21)係利用主控制系統啟動至少一個光源與至少一個鏡頭，步驟(S22)係利用主控制系統移動至少一個光源與至少一個鏡頭移動至一影像擷取位置，以及步驟(S23)係利用主控制系統控制至少一個鏡頭擷取影像；接著進行步驟(S3)嵌入式視覺辨識系統接收上述影像；並且於步驟(S3)之後還可選擇性包含步驟(S3-1)顯示影像於操作與監控介面，以方便操作者進行操作上的調整與檢測過程的監控；並且為確保擷取之影像之清晰度、解度等都符合分析標準，以避免後續分析結果的錯誤，減少時間與成本的浪費，此實施例中於步驟(S3-1)後、進行步驟(S4)之前還包含步驟(S4-0)判斷上述影像是否符合分析標準，若是，進入步驟(S4)以進行後續檢測步驟，若否，進入步驟(S2)以再次擷取影像以進行分析；接著步驟(S4)對上述影像進行分析還包含步驟(S41)至步驟(S44)，步驟(S41)將多重影像重疊並優化，得出校正的影像資料，步驟(S42)紀錄校正的影像資料，步驟(S43)分類校正的影像資料(請同時參考上述說明的瑕疵分類)，以及步驟(S44)分析校正的影像資料，得出分析結果；分析之後進行步驟(S5)判斷分析結果是否符合研磨標準，若是，進入步驟(S6)，若否，進入步驟(S7)；以及步驟(S7)判斷是否載入另一待測研磨墊，若是，進入步驟步驟(S1)，若否，則結束。

圖4A所示為本發明之另一實施例，圖4A所示之實施例與圖4所示之實施例的差異在於，圖4A之實施例在步驟(S6)之後、步驟(S7)之前還包含步驟(S7-0)，並且為簡化說明，此實施例中與圖4之實施例相同步驟將省略說明。如圖5所示，步驟(S5) 判斷分析結果是否符合研磨標準，若是，進入步驟(S6)，若否，進入步驟(S7-0)；步驟(S6)判斷是否進行另一影像擷取步驟，若是，進入步驟(S2)，若否，進入步驟(S7-0)將分析結果進行依據瑕疵類型進行分類與彙整，以利後續品管的有效進行；以及步驟(S7)判斷是否載入另一待測研磨墊，若是，進入步驟步驟(S1)，若否，則結束。

圖5所示之研磨墊檢測方法，同樣擷取該影像係利用多頻譜原理進行，與圖4所示之實施例差異在於步驟(S4)所包含之內容，由於此實施例所示之研磨墊檢測方法試適用於鏡頭擷取之影像為單一影像圖時之步驟，因此步驟(S4)包含步驟(S41’)至步驟(S44’)，步驟(S41’)係優化上述影像，得出一校正的影像資料，步驟(S42’)係紀錄校正的影像資料，步驟(S43’)係分類校正的影像資料，以及步驟(S44’)係分析校正的影像資料，得出分析結果。其餘步驟同圖4所示之實施例，因此不在贅述。

圖5A所示為本發明之另一實施例，圖5A所示之實施例與圖5所示之實施例的差異在於，圖5之實施例在步驟(S6)之後、步驟(S7)之前還包含步驟(S7-0)，並且為簡化說明，此實施例中與圖4之實施例相同步驟將省略說明。如圖5所示，步驟(S5)判斷分析結果是否符合研磨標準，若是，進入步驟(S6)，若否，進入步驟(S7-0)；步驟(S6)判斷是否進行另一影像擷取步驟，若是，進入步驟(S2)，若否，進入步驟(S7-0)將分析結果進行依據瑕疵類型進行分類與彙整，以利後續品管的有效進行；以及步驟(S7)判斷是否載入另一待測研磨墊，若是，進入步驟步驟(S1)，若否，則結束。

圖4、4A與圖5、5A所示實施例中使用到之元件與上述說明之功能類似或相同，例如兩實施例步驟(S2)中，至少一個光源與至少一個鏡頭之移動可以依需求做調整，其移動方式可以是沿X-Y軸進行平面移動，或是沿X-Y-Z軸進行全方位移動。其 他如光源所提供的波長範圍與種類、鏡頭所能接收的頻譜範圍、擷取之影像類型、嵌入式視覺辨識系統所包含之演算法能達到的功能等，都與上述系統100與200類似或相同，在此不做贅述。並且可依據機台設定或是研磨墊尺寸與重量不同，來調整步驟(S1)。例如當系統與機台配置有能進行全方位移動的光源與鏡頭時，如圖6步驟(S1)包含步驟(S11)利用設置於承載平台上之承載滾輪，以將待測研磨墊移動至待測位置，以及步驟(S12)使待測研磨墊靜置於待測位置，並且影像的擷取完全依賴光源與鏡頭的移動來進行。又例如當光源與/或鏡頭旋轉與移動的角度受限，或是系統與機台配置的光源與鏡頭僅能進行平面移動時，如圖7所示，步驟(S1)包含步驟(S11’)利用設置於承載平台上之承載滾輪，以將待測研磨墊移動至待測位置，以及步驟(S12’)利用承載滾輪使待測研磨墊旋轉或移動，以利用待測研磨墊的位移，配合鏡頭與光源的移動來進行影像的擷取。同樣地，步驟(S3-1)也依不同實施例選擇執行或是不執行而直接進入步驟(S4)或步驟(S4-0)，若機台設備並沒有配製操作與監控介面，或是經由全部自動化而不需經由操作員監控與操作，則步驟(S3-1)亦可選擇不執行。

因此，本發明提供之一種研磨墊檢測系統與研磨墊檢測方法，可以於CMP製程前針對研磨墊本身進行檢測，因此可配合不同技術、機台、系統進行調整，有效偵測研磨墊本身缺限的存在，解決習知技術之問題，避免研磨墊缺陷導致的研磨效果不佳，以達到提升產品良率、降低成本之功效。並且由於設計中有增列多功能的移動平台，使附於其上的檢測儀具主動深入待測物端附近進行任意位置、角度、方位等的檢測形式，而有效改善過去傳統僅靠承載平台的操作(如旋轉)將待測物帶至檢測儀的做法。再者，本發明之系統與方法包含並結合可攜式、嵌入式視覺辨識等技術及智慧型計算等之應用，因此可有效與現有CMP機台整合，不需添購或更換機台，能在相對較少之預算程本下來對現 有製程進行改善。最後，在製程與元件應用越來越多元且需求量增加的趨勢下，未來可能遇到待測物之外型多元、體積重量較大時，傳統操作承載平台的做法將使得承載平台設計困難，而本發明可以提早預防並解決此一潛在問題，提供不可預期之功效。

雖然本發明已以實施例揭露如上，然其並非用以限定本發明。任何該領域中具有通常知識者，在不脫離本發明之精神和範圍內，當可作些許之更動與潤飾。因此本發明之保護範圍當視後附之申請專利範圍所界定者為準。

S1-S7‧‧‧步驟

Claims (20)

1. 一種研磨墊檢測系統，其包含：一承載平台；一移動平台；至少一個光源與至少一個鏡頭，設置於該移動平台上；一主控制系統；以及一嵌入式視覺辨識系統，其中該主控制系統電性連接該承載平台，以使放置於該承載平台上之一待測研磨墊移動至一待測位置，並且該主控制系統與該移動平台電性連接，以控制該移動平台上之該至少一個光源與該至少一個鏡頭的移動，以擷取該待測研磨墊之一影像後，將該影像傳輸至該嵌入式視覺辨識系統進行分析，以判斷該待測研磨墊是否符合一研磨標準。
2. 如專利請求項第1項所述之研磨墊檢測系統，還包含：一操作與監控介面，電性連接該嵌入式視覺辨識系統，用以對該待測研磨墊之影像擷取、分析程序進行操作與監控。
3. 如專利請求項第2項所述之研磨墊檢測系統，還包含：一輸入媒體，用以接收至少一指令並傳送該指令至該嵌入式視覺辨識系統、該主控制系統或同時二者。
4. 如專利請求項第1項所述之研磨墊檢測系統，其中該承載平台包含：至少一承載滾輪，用以移動該待測研磨墊。
5. 如專利請求項第1項所述之研磨墊檢測系統，還包含：一固動骨架，電性連接該主控制系統與該移動平台，並支撐該移動平台。
6. 如專利請求項第1項所述之研磨墊檢測系統，其中該至少一個光源與該至少一個鏡頭之移動方式為下列任一者：沿X-Y軸進行平面移動；以及沿X-Y-Z軸進行全方位移動。
7. 如專利請求項第1項所述之研磨墊檢測系統，其中該至少一個光源可放出不同波長之光波，用以對該待測研磨墊進行表面平整度、顆粒與凹槽分佈、材質均勻性、表面刮痕、顏色異常進行分析。
8. 如專利請求項第1項所述之研磨墊檢測系統，其中該至少一個鏡頭擷取之該影像為多重影像，並且該嵌入式視覺辨識系統可對該擷取出的多重影像進行重疊、優化與分析。
9. 如專利請求項第1項所述之研磨墊檢測系統，其中該主控制系統控制該承載平台，使該待測研磨墊移動至一待測位置，並且擷取該待測研磨墊之該影像時，該待測研磨墊靜置於該待測位置，並利用該至少一個光源與該鏡頭之移動來擷取待測研磨墊之該影像。
10. 一種研磨墊檢測方法，其包含以下步驟：(S1)利用一主控制系統使位於一承載平台上之一待測研磨墊移動至一待測位置，其中該主控制系統與該承載平台電性連接； (S2)利用該主控制系統控制至少一個光源與至少一個鏡頭之移動，以對該待測研磨墊擷取一影像，其中該主控制系統與一移動平台電性連接，使位於該移動平台上的該至少一個光源與該至少一個鏡頭移動並擷取該影像；(S3)一嵌入式視覺辨識系統接收該影像；(S4)對該影像進行一分析；(S5)判斷該分析之一分析結果是否符合一研磨標準，若是，進入步驟(S6)，若否，進入步驟(S7)；(S6)判斷是否進行另一影像擷取步驟，若是，進入步驟(S2)，若否，進入步驟(S7)；以及(S7)判斷是否載入另一待測研磨墊，若是，進入步驟(S1)，若否，則結束。
11. 如專利請求項第10項所述之研磨墊檢測方法，其中該步驟(S1)包含：(S11)利用設置於該承載平台上之一承載滾輪，以將該待測研磨墊移動至該待測位置；以及(S12)使該待測研磨墊靜置於該待測位置。
12. 如專利請求項第10項所述研磨墊檢測方法，其中該步驟(S2)中，該至少一個光源與該至少一個鏡頭之移動方式為下列任一者：沿X-Y軸進行平面移動；以及沿X-Y-Z軸進行全方位移動。
13. 如專利請求項第10項所述之研磨墊檢測方法，其中該步驟(S2)包含：(S21)利用該主控制系統啟動該至少一個光源與該至少一個鏡頭；(S22)利用該主控制系統移動該至少一個光源與該至少一個鏡頭移動至一影像擷取位置；以及(S23)利用該主控制系統控制該至少一個鏡頭擷取該影像。
14. 如專利請求項第10項所述之研磨墊檢測方法，其中該步驟(S2)中擷取該影像係利用多頻譜原理進行，擷取之該影像為一組多重影像。
15. 如專利請求項第14項所述之研磨墊檢測方法，其中該步驟(S4)包含：(S41)將該組多重影像重疊並優化，得出一校正的影像資料；(S42)紀錄該校正的影像資料；(S43)分類該校正的影像資料；以及(S44)分析該校正的影像資料，得出該分析結果。
16. 如專利請求項第10項所述之研磨墊檢測方法，其中於該步驟(S4)之前還包含：(S4-0)判斷該影像是否符合一分析標準，若是，進入步驟(S4)，若否，進入步驟(S2)。
17. 如專利請求項第16項所述之研磨墊檢測方法，其中於該步驟(S3)之後、該步驟(S4-0)之前還包含：(S3-1)顯示該影像於一操作與監控介面。
18. 如專利請求項第10項所述之研磨墊檢測方法，其中於該步驟(S4)包含：(S41’)優化該影像，得出一校正的影像資料；(S42’)紀錄該校正的影像資料；(S43’)分類該校正的影像資料；以及(S44’)分析該校正的影像資料，得出該分析結果。
19. 如專利請求項第10項所述之研磨墊檢測方法，其中該步驟(S7)中，在判斷是否載入另一待測研磨墊前，還包含：將該分析結果依據瑕疵類型進行分類與彙整。
20. 如專利請求項第10項所述之研磨墊檢測方法，其中該嵌入式視覺辨識系統內嵌有智慧型計算檢測演算法。