TWI587980B

TWI587980B - 表面量測裝置及其方法

Info

Publication number: TWI587980B
Application number: TW105126442A
Authority: TW
Inventors: 卓嘉弘; 莊凱評; 張奕威
Original assignee: 財團法人工業技術研究院
Priority date: 2015-08-26
Filing date: 2016-08-18
Publication date: 2017-06-21
Also published as: US9835449B2; JP2019049549A; TW201707862A; US20170059310A1; JP6783833B2

Description

表面量測裝置及其方法

本發明係提供一種表面量測裝置及其方法。

一般在量測一個旋轉中的物體表面時，當量測的位置較靠近旋轉中心時，量測的取樣點通常分佈較為密集，而量測的位置較遠離旋轉中心時，量測的取樣點位置通常分佈較為疏散，而使得物體表面上的量測取樣點位置分佈不均勻。也就是說，一般習知量測旋轉物體的方式，可能無法均勻地對物體的表面取樣，而無法準確的取得物體表面的狀態，抑或是更進一步地對物體的表面進行分析。

舉例來說，目前技術上，多半係採用化學機械研磨（chemical mechanical polishing，CMP）技術來平坦化半導體晶圓的表面。這種技術的研磨裝置大多由旋轉中的研磨墊與半導體晶圓彼此相對移動，以平坦化半導體晶圓的表面。因此，此種化學機械研磨技術，研磨墊表面的粗糙度對半導體晶圓的平坦化品質有高度的影響。若能提供一種可以均勻地對旋轉中的研磨墊進行表面取樣的技術，以令研磨墊的表面狀態可以精準地被技術人員掌握，如此一來，此種化學機械研磨技術的效率就能夠被有效地提升，同時研磨半導體晶圓的成本亦能有效地被控制。

本發明在於提供一種表面量測裝置及其方法，藉以解決習知量測旋轉中的物體無法均勻地被量測，從而無法準確的取得物體表面狀態的議題。

本發明所揭露的表面量測裝置具有旋轉平台、移動桿、量測模組及控制模組。旋轉平台用以設置待測物，且旋轉平台以轉動速度轉動待測物。移動桿位於旋轉平台上方。量測模組位於移動桿上，且量測模組於移動桿上具有多個量測位置。當量測模組位於一個量測位置時，量測模組以取樣頻率對待測物的表面的多個取樣點進行表面高度量測。控制模組依據量測模組位於移動桿上的量測位置，選擇性地調整旋轉平台的轉動速度或調整量測模組的取樣頻率，而使待測物的表面中至少部分區域內的取樣點之間的距離符合取樣規則。

本發明所揭露的表面量測裝置具有旋轉平台、移動桿、量測模組及控制模組。旋轉平台用以設置待測物，且旋轉平台以轉動速度轉動待測物。移動桿位於旋轉平台上方。量測模組具有光源、色散鏡組、光譜儀及噴氣構件。光源用以提供量測光束。色散鏡組連接於光源，且移動於移動桿上的多個量測位置之間。光譜儀連接於色散鏡組，當色散鏡組位於量測位置其中之一時，光源透過色散鏡組以取樣頻率投射量測光束於待測物的表面的多個取樣點。光譜儀分析量測光束被一個取樣點反射的光束，判斷波長強度分佈，波長強度分佈關聯於取樣點的表面高度。噴氣構件當色散鏡組投射量測光束於取樣點時，噴氣構件對色散鏡組投射的取樣點進行表面清除處理。控制模組依據色散鏡組位於移動桿上的位置，選擇性地調整旋轉平台的轉動速度或調整光源透過色散鏡組投射量測光束的取樣頻率，使待測物的表面中至少部分區域內的取樣點的距離符合取樣規則。

本發明所揭露的表面量測方法，具有以下步驟。以轉動速度轉動待測物。當量測模組位於多個量測位置其中之一時，量測模組以取樣頻率對待測物的表面取多個取樣點進行表面高度量測。依據量測模組於量測位置其中之一的位置，選擇性地調整待測物的轉動速度或量測模組的取樣頻率，而使待測物的表面中至少部分區域內的取樣點之間的距離符合取樣規則。

根據上述本發明所揭露的表面量測裝置及其方法，控制模組會依據量測模組位於移動桿上的量測位置，而選擇性地調整旋轉平台的轉動速度或調整量測模組的取樣頻率，進而均勻地對旋轉中的待測物進行表面取樣，而令待測物的表面狀態可以精準地被技術人員掌握。當本發明運用於化學機械研磨技術中時，化學機械研磨技術的效率就能夠被有效地提升，同時研磨半導體晶圓的成本亦能有效地被控制。

以上之關於本揭露內容之說明及以下之實施方式之說明係用以示範與解釋本發明之精神與原理，並且提供本發明之專利申請範圍更進一步之解釋。

以下在實施方式中詳細敘述本發明之詳細特徵以及優點，其內容足以使任何熟習相關技藝者了解本發明之技術內容並據以實施，且根據本說明書所揭露之內容、申請專利範圍及圖式，任何熟習相關技藝者可輕易地理解本發明相關之目的及優點。以下之實施例係進一步詳細說明本發明之觀點，但非以任何觀點限制本發明之範疇。

請一併參照圖1至圖4，圖1係為根據本發明一實施例所繪示之表面量測裝置的示意圖，圖2係為根據本發明一實施例所繪示之表面量測裝置的功能方塊圖，圖3係為根據本發明第一實施例所繪示之待測物中至少部分區域內取樣點的示意圖，圖4係為根據本發明第二實施例所繪示之待測物中至少部分區域內取樣點的示意圖。如圖所示，表面量測裝置1具有旋轉平台10、移動機構12、量測模組14及控制模組16。旋轉平台10用以設置待測物20，且旋轉平台10以轉動速度轉動待測物20。移動機構12具有移動桿121，移動桿121位於旋轉平台10上方。量測模組14位於移動桿121上，且量測模組14於移動桿121上具有多個量測位置。當量測模組14位於一個量測位置時，量測模組14以取樣頻率對待測物表面的多個取樣點進行表面高度量測。控制模組16依據量測模組14位於移動桿121上的量測位置，選擇性地調整旋轉平台10的轉動速度或調整量測模組14的取樣頻率，而使待測物20的表面中至少部分區域內的取樣點之間的距離符合取樣規則。

於本實施例中，控制模組16選擇性地調整旋轉平台10的轉動速度或調整量測模組14的取樣頻率，可以指在旋轉平台10的轉動速度固定下，控制模組16調整量測模組14的取樣頻率，或是在量測模組14的取樣頻率固定下，控制模組16調整旋轉平台10的轉動速度，抑或是控制模組16同時調整旋轉平台10的轉動速度或調整量測模組14的取樣頻率，詳細的實施例容後說明。而於本實施例中，取樣規則可以指任一個取樣點與其周圍最近的其他取樣點的距離相等，或是在同一半徑距離上的任兩個相鄰的取樣點彼此距離相等，抑或是每一個取樣點沿著以旋轉平台10的旋轉軸心為中心的螺線排列，取樣規則的實施例亦容後以文字配合圖式說明。

於一個實施例中，旋轉平台10具有承載平台101及旋轉軸102，承載平台101係設置於旋轉軸102上，且沿著旋轉軸心103旋轉。承載平台101具有承載面104。待測物20例如為拋光墊、碳化矽（SiC）基板或氮化鎵（GaN）基板，待測物20設置於承載平台101的承載面104上，且待測物20的待測表面朝向量測模組14。量測模組14例如為彩色共焦技術的量測儀或雷射共焦技術的量測儀，量測模組14移動於移動機構12的移動桿121上，且移動桿121的延伸方向垂直於承載面104的法線方向，使量測模組14移動於移動桿121的延伸方向上對待測物20的待測表面進行表面高度量測。控制模組16電性連接旋轉平台10、移動機構12及量測模組14，控制模組16用以控制量測模組14移動於移動機構12的移動桿121，且控制模組16亦依據量測模組14位於移動桿121上的量測位置來調整旋轉平台10的轉動速度或量測模組14的取樣頻率。

在實務上，於一個實施例中，控制模組16可以設定旋轉平台10的轉動速度固定於固定轉速，而依據量測模組14位於移動桿121上的量測位置來調整量測模組14的取樣頻率。舉例來說，當量測模組14位於移動桿121上的量測位置越靠近旋轉軸心103時，控制模組16調整量測模組14的取樣頻率越小。換言之，當量測位置14於待測物20的待測表面上的投影位置與旋轉軸心103的距離較小時，量測模組14的取樣頻率越小，當量測位置14於待測物20的待測表面上的投影位置與旋轉軸心103的距離較大時，量測模組14的取樣頻率越大，據以使量測模組14於待測物20的表面中至少部分區域內取得多個第一取樣點P1及多個第二取樣點P2符合取樣規則，例如圖中所示待測物20的表面中至少於區域R內取得的第一取樣點P1及第二取樣點P2符合取樣規則。

於本實施例中，第一取樣點P1與旋轉軸心103距離第一距離d1，第二取樣點P2與旋轉軸心103距離第二距離d2。當第一取樣點P1中相鄰之二個第一取樣點P1的距離w1，實質上等於第二取樣點P2中相鄰之二個第二取樣點P2的距離w2時，表示第一取樣點P1及第二取樣點P2符合取樣規則。於本實施例中為了方便說明，以第一取樣點P1及第二取樣點P2來說明，並非限制本實施例。本實施例還可以更多與旋轉軸心103不同距離的取樣點來對待測物20進行表面高度量測。

此外，於一個實施例中，如圖4所示，當量測模組14於待測物20的表面中至少於區域Q取得多個第三取樣點P3、多個第四取樣點P4、多個第五取樣點P5時，第三取樣點P3與旋轉軸心103之間的第三距離d3小於第四取樣點P4與旋轉軸心103之間的第四距離d4，第四距離d4小於第五取樣點P5與旋轉軸心103之間的第五距離d5，且第三距離d3與第四距離d4之間的差值f1實質上等於第四距離d4與第五距離d5之間的差值f2，則第三取樣點P3、第四取樣點P4及第五取樣點P5符合取樣規則。

在實務上，當量測模組14於移動桿121上的量測位置到達預設位置，且量測模組14的取樣頻率到達預設頻率時，控制模組16改以調整旋轉平台10的轉動速度。也就是說，例如當量測模組14於待測物20的表面上的投影位置已經到達區域R的內側緣時，控制模組16調整量測模組14的取樣頻率到可以設定的最低值，量測模組14於區域R內側緣的取樣點仍無法符合取樣規則，則控制模組16改以調整旋轉平台10的轉動速度，使區域R內側緣的取樣點可以符合取樣規則。

於另一個實際的實施例中，控制模組16可以設定量測模組14的取樣頻率固定於固定頻率下，而控制模組16則依據量測模組14位於移動桿121上的量測位置來調整旋轉平台10的轉動速度。例如當量測位置14於待測物20的待測表面上的投影位置與旋轉軸心103的距離較小時，意即量測模組14位於移動桿121上的量測位置越靠近旋轉軸心103時，旋轉平台10的轉動速度越快，當量測模組14於待測物20的待測表面上的投影位置與旋轉軸心103的距離較大時，旋轉平台10的轉動速度越慢，而使得量測模組14於待測物20的表面中至少於區域R內取得的第一取樣點P1及第二取樣點P2符合取樣規則。

於本實施例中，多個第一取樣點P1與旋轉軸心103距離第一距離d1，多個第二取樣點P2與旋轉軸心103距離第二距離d2。第一取樣點P1及第二取樣點P2的取樣規則例如是相鄰的二個第一取樣點P1的距離與相鄰的二個第二取樣點P2的距離實質上相等。

在實務上，當量測模組14於移動桿121上的量測位置到達預設位置，且旋轉平台10的轉動速度到達預設速度時，控制模組16改以調整量測模組14的取樣頻率。也就是說，例如當量測模組14於待測物20的表面上的投影位置已經到達區域R的內側緣時，控制模組16調整旋轉平台10的轉動速度到可以設定最快速度，量測模組14於區域R內側緣的取樣點仍無法符合取樣規則，則控制模組16改以調整量測模組14的取樣頻率，使區域R內側緣的取樣點可以符合取樣規則。

總合來說，為了讓量測模組14對待測物20表面的取樣點符合取樣規則，控制模組16可以控制的方式例如(1)當設定旋轉平台10的轉動速度為一定，依據量測模組14改變的量測位置，調整量測模組14的取樣頻率；(2)當設定量測模組14的取樣頻率為一定，依據量測模組14改變的量測位置，調整旋轉平台10的轉動速度；(3)當取樣頻率或轉動速度達到設定的限制值時，改以調整原本設定為固定的取樣頻率或轉動速度。

於一個實施例中，旋轉平台10的轉動速度和量測模組14的取樣頻率的關係例如：T = D/v = D/(2πr/t)，其中T為量測模組14的取樣頻率的倒數，意即量測模組14的取樣週期。D為同一個圓周上，相鄰兩取樣點的距離。而v為旋轉平台10的平台上一質點的轉動速度，t為旋轉平台10旋轉一圈的時間，r為取樣點距離旋轉軸心103的半徑。換言之，為了符合同一個圓周上，相鄰兩取樣點距離相同的取樣規則，意即D為定值。當設定旋轉平台10的轉動速度為一定時，亦即旋轉平台10旋轉一圈的時間t為定值，量測模組14的量測位置向著遠離旋轉軸心103的方向移動時，r變大，使得量測模組14的取樣週期變小，量測模組14的取樣頻率提高。

另一個符合同一個圓周上相鄰兩取樣點距離相同的取樣規則的例子中，當設定量測模組14的取樣頻率為一定時，亦即量測模組14的取樣週期T為定值，量測模組14的量測位置向著遠離旋轉軸心103的方向移動時，r變大，使得旋轉平台10旋轉一圈的時間t變大，亦即旋轉平台10的轉動速度變慢。控制模組16可以依據旋轉平台10的轉動速度和量測模組14的取樣頻率之間的關係如：T = D/v = D/(2πr/t)來控制量測模組14對待測物20表面進行高度量測的取樣點符合取樣規則。

前述的實施例中係令控制模組16在旋轉平台10的轉動速度固定下，依據量測模組14位於移動桿121上的量測位置來調整量測模組14的取樣頻率，抑或是令控制模組16在量測模組14的取樣頻固定下，依據量測模組14位於移動桿121上的量測位置來調整旋轉平台10的轉動速度，以均勻地對待測物取樣，進而準確地取得待測物的表面狀態。於其他實施例中，所屬技術領域具有通常知識者可以理解，控制模組16亦可以依據量測模組14位於移動桿121上的量測位置，來同時調整量測模組14的取樣頻率及旋轉平台10的轉動速度，以令量測模組14於待測物20的表面中至少於區域內取得的取樣點符合前述取樣規則，於此不再加以贅述。

請一併參照圖1至圖2及圖5，圖5係為根據本發明第三實施例所繪示之待測物中至少部分區域內取樣點的示意圖。如圖所示，於本實施例中，列舉一個實施例來說明控制模組16係依據量測模組14位於移動桿121上的量測位置，來同時調整量測模組14的取樣頻率及旋轉平台10的轉動速度，以令量測模組14於待測物20表面的至少部分區域內取得的取樣點符合另一個取樣規則。控制模組16控制量測模組14位移於移動桿121的延伸方向上，使量測模組14於待測物20表面的投影位置分別停留於第一位置、第二位置、第三位置及第四位置，其中第一位置與旋轉軸心103的距離為第一半徑r1，第二位置與旋轉軸心103的距離為第二半徑r2，第三位置與第四位置與旋轉軸心103的距離分別為第三半徑r3及第四半徑r4，其中第一半徑r1至第四半徑r4係決定於預設取樣的取樣點的位置。

於圖5所示的實施例中，區域T內的取樣點大致上係以五階的矩陣排列，其中取樣點Q1～Q4係位於距離旋轉軸心103第一半徑r1的圓周上，取樣點Q5～Q8係位於距離旋轉軸心103第二半徑r2的圓周上，以此類推其他的取樣點係位於距離旋轉軸心103第三半徑r3和第四半徑r4的圓周上。當量測模組14位於第一位置時，控制模組16可以依據預設的取樣點位置來調整量測模組14的取樣頻率及旋轉平台10的轉動速度，而使量測模組14分別於取樣點Q1～Q4上進行表面高度量測。當量測模組14位於第二位置時，控制模組16可以依據預設的取樣點位置來調整量測模組14的取樣頻率及旋轉平台10的轉動速度，而使量測模組14分別於取樣點Q5～Q8上進行表面高度量測，以此類推量測模組14位於第三位置或第四位置時，將分別依據預設的位置來調整量測模組14的取樣頻率及旋轉平台10的轉動速度，而使量測模組14分別於區域T內的其他預設的取樣點上進行表面高度量測。

據此，待測物20的表面中至少於區域T內的取樣點與其鄰近的其他取樣點之間的距離相等，進而符合取樣規則，換言之，藉由控制模組16依據取樣規則來調整量測模組14的取樣頻率及旋轉平台10的轉動速度，使得量測模組14對待測物20均勻地取樣，因此可以更準確地取得待測物的表面狀態。

於本實施例中，控制模組16是同時調整量測模組14的取樣頻率及旋轉平台10的轉動速度來使待測物20的表面中至少於區域T內的取樣點彼此之間的距離相等。於其他實施例中，控制模組亦可以控制量測模組14的取樣頻率或旋轉平台10的轉動速度其中之一固定，而調整未固定的取樣頻率或轉動速度，而令待測物20的表面中至少於區域T內的取樣點與其鄰近的其他取樣點之間的距離相等。

請一併參照圖1至圖2及圖6A至圖6B，圖6A係為根據本發明第四實施例所繪示之待測物中至少部分區域內取樣點的示意圖，圖6B係為根據本發明第五實施例所繪示之待測物中至少部分區域內取樣點的示意圖。如圖所示，於本實施例中，量測模組14在對待測物20表面取樣的過程中，於移動桿121上自遠離旋轉軸心103的量測位置往靠近旋轉軸心103的量測位置移動。換言之，量測模組14在旋轉平台10旋轉中，自區域V的外緣向區域V的內緣移動，使得取樣點A符合另一個取樣規則，亦即取樣點A在區域V內沿著螺線Spr1排列。於一個實施例中，取樣點A所排列的螺線Spr1係以旋轉軸心103為中心的螺線Spr1，且螺線Spr1的每一圈的間距相等，但不以此為限。於其他實施例中，取樣點A所排列的規則線亦可以是以旋轉軸心103為中心，且每一圈的間距自旋轉軸心103向區域V外緣方向漸張或漸縮的螺線。為了方便說明，以下以每一圈間距相等的螺線Spr1為例來說明，但並非限制本實施例。

於一個實施例中，控制模組16設定旋轉平台10的轉動速度固定於固定轉速，且量測模組14以固定的移動速度於移動桿121上自遠離旋轉軸心103的量測位置往靠近旋轉軸心103的量測位置移動，據以使得量測模組14於待測物20表面取樣的路徑為以旋轉軸心103為中心，且每一圈間距相等的螺線Spr1。

控制模組16依據量測模組14位於移動桿121上的量測位置，來調整量測模組14的取樣頻率，以令螺線Spr1上的取樣點可以符合實際量測需求。舉例來說，控制模組16可以控制量測模組14的取樣頻率為固定，使得量測模組14於螺線Spr1上的連續兩個取樣點等距離，如圖6A所示。控制模組16亦可以透過調整量測模組14的取樣頻率，來控制螺線Spr1上的連續兩個取樣點之間的距離。於另一個例子中，如圖6B所示，控制模組16在量測模組14位於遠離旋轉軸心103的量測位置時，調整量測模組14的取樣頻率為快，在量測模組14位於靠近旋轉軸心103的量測位置時，調整量測模組14的取樣頻率為慢，進而使得靠近旋轉軸心103連續兩個取樣點的距離小於遠離旋轉軸心103連續兩個取樣點的距離，反之亦可，本實施例不予限制。

於本實施例中，為了方便說明，將旋轉平台10的轉動速度和量測模組14移動於移動桿121上的速度設定為等速。於其他實施例中，控制模組16亦可以控制旋轉平台10的轉動速度以及量測模組14移動於移動桿121上的移動速度，使得量測模組14於待測物20表面取樣的路徑為螺線Spr1，本實施例不予限制。

於另一個實施例中，控制模組16除了控制旋轉平台10的轉動速度以及量測模組14移動於移動桿121上的移動速度以外，控制模組16亦可以控制移動機構12，使移動桿121相對於旋轉平台10移動，以令量測模組14於待測物20表面取樣的路徑為螺線。請一併參照圖1至圖2及圖7A至圖7B，圖7A係為根據本發明第六實施例所繪示之待測物中至少部分區域內取樣點的示意圖，圖7B係為根據本發明第七實施例所繪示之待測物中至少部分區域內取樣點的示意圖。如圖所示，於本實施例中，控制模組16控制移動桿121相對於旋轉平台10移動，且控制量測模組14變速地自區域X的外緣向區域X的內緣移動，使得量測模組14於待測物20表面投影的移動路徑如圖7A的路徑Y1所示。當控制模組16設定旋轉平台10以等速旋轉時，使量測模組14於待測物20表面中部分區域X內的取樣點沿著螺線Spr2排列。於圖7B中，控制模組16控制量測模組14等速地自區域X的外緣向區域X的內緣移動，使得量測模組14於待測物20表面投影的移動路徑如圖7B的路徑Y2所示。

同理地，控制模組16依據量測模組14位於移動桿121上的量測位置，來調整量測模組14的取樣頻率，以令螺線Spr2上的取樣點可以符合實際量測需求。控制模組16例如控制量測模組14的取樣頻率為固定，使得量測模組14於螺線Spr2上的連續兩個取樣點等距離。控制模組16可以透過調整量測模組14的取樣頻率，來控制螺線Spr2上的連續兩個取樣點之間的距離。於另一個例子中，如圖7B所示，控制模組16在量測模組14位於遠離旋轉軸心103的量測位置時，調整量測模組14的取樣頻率為快，在量測模組14位於靠近旋轉軸心103的量測位置時，調整量測模組14的取樣頻率為慢，使靠近旋轉軸心103連續兩個取樣點的距離小於遠離旋轉軸心103連續兩個取樣點的距離，反之亦可，本實施例不予限制。

於本實施例中，取樣點所排列的螺線Spr2是以旋轉軸心103為中心，且螺線Spr2的每一圈的間距相等，但不以此為限。於其他實施例中，取樣點所排列的規則線亦可以是以旋轉軸心103為中心，且每一圈的間距自旋轉軸心103向區域X外緣方向漸張或漸縮的螺線。於所屬技術領域具有通常知識者可以依據實際需求，使控制模組16控制移動桿121移動、或控制旋轉平台10的轉動速度，抑或是控制量測模組14移動於移動桿121上的移動速度，本實施例不予限制。當量測模組14於待測物20表面取樣的路徑為每圈間距不一定相等的螺紋時，控制模組16亦可以依據量測模組14位於移動桿121上的量測位置，來調整量測模組14的取樣頻率，以令螺線Spr2上的取樣點可以符合實際量測需求，不再加以贅述。

於一個實施例中，請一併參照圖1至圖2及圖8，圖8係為根據本發明第八實施例所繪示之待測物中至少部分區域內取樣點的示意圖。如圖所示，量測模組14每次對待測物20表面取樣時是一次提供多個量測訊號至待測物20的表面，例如量測模組14每次投射多個光束至待測物20表面的一個取樣範圍SR。多個光束於取樣範圍SR中分別取樣於一個點，多個取樣的點構成取樣範圍SR，多個光束例如排列成矩陣或平行地排列，本實施例不予限制。於圖式的實施例中，多個量測訊號例如沿著方向L平行地排列，方向L與螺紋Spr3的切線方向垂直，且多個取樣範圍SR以中心點C沿著螺紋Spr3排列。於一個實施例中，取樣範圍SR關聯於前述實施例的取樣點，例如每一個取樣範圍SR的中心點C的位置相同於前述實施例中多個取樣點的位置。換言之，控制模組16依據量測模組14位於移動桿121上的量測位置，來調整量測模組14的取樣頻率，以令螺線Spr3上的取樣範圍可以符合實際量測需求，例如使螺線Spr3上的連續兩個取樣範圍等距離，抑或使靠近旋轉軸心103連續兩個取樣範圍的距離小於遠離旋轉軸心103連續兩個取樣範圍的距離，反之亦可，本實施例不予限制。

請一併參照圖9至圖12，圖9係為根據本發明另一實施例所繪示之表面量測裝置的示意圖，圖10係為根據本發明另一實施例所繪示之表面量測裝置的功能方塊圖，圖11係為根據本發明一實施例所繪示之量測模組的示意圖，圖12係為根據本發明一實施例所繪示之反射光束的波長分佈圖。如圖所示，表面量測裝置3具有旋轉平台30、移動機構32、量測模組34、控制模組36、計算模組38及研磨液供應管39。旋轉平台30具有承載平台301、旋轉軸302及研磨頭305。承載平台301係設置於旋轉軸302上，且沿著旋轉軸心303旋轉。承載平台301具有承載面304，用以放置研磨墊40，並且讓研磨頭305抵壓晶圓Waf於研磨墊40上。當研磨頭305抵壓晶圓Waf與研磨墊40接觸時，旋轉平台30轉動研磨墊40，而研磨頭305轉動晶圓Waf，使晶圓Waf與研磨墊40相對地轉動，以令研磨墊40對晶圓Waf進行表面平坦化處理。研磨液供應管39用以提供於平坦化處理中所使用的研磨液於晶圓Waf的表面。

於一個實施例中，研磨墊40的上表面於距離旋轉軸心303第一距離到第二距離的區域為作業區U，研磨墊40以作業區U對晶圓Waf進行平坦化處理，並於晶圓Waf被平坦化處理時，量測模組34選擇性地對研磨墊40的作業區U內進行取樣點的表面高度量測。於本實施例中，移動桿321延伸的方向並不限制於承載面304或研磨墊40的徑向方向，移動桿321可以為任意的延伸方向，惟移動桿於承載面304或研磨墊40之表面的投射至少從與旋轉軸心303距離第一距離延伸至與旋轉軸心303距離第二距離。

量測模組34設置於移動桿321上，且量測模組34於移動桿321上具有多個量測位置。當量測模組34位於一個量測位置時，量測模組34以取樣頻率對研磨墊40的表面取多個取樣點進行表面高度量測。更詳細來說，量測模組34投射波長不同的多個光束來量測取樣點。當取樣點反射光束，而使量測模組34取得被取樣點反射的反射光束時，計算模組38依據反射光束的波長，計算取樣點的表面高度。

舉例來說，量測模組34據有輸入透鏡341、入射透鏡342、輸出透鏡343及光感測器344。由於取樣點上具有水膜和研磨墊40的表面，因此當量測模組34的輸入透鏡341接收到波長380nm～780nm的光束，並由入射透鏡342將投射波長380nm～780nm的光束投射於具有水膜和研磨墊40的表面時，光束會分別被水膜和研磨墊40反射，而由量測模組34的輸出透鏡343將被水膜反射的第一反射光及被研磨墊40反射的第二反射光集中於光感測器344上，由光感測器344來感測第一反射光及第二反射光的波長，例如第一反射光的第一波長為450nm，第二反射光的第二波長為650nm。

計算模組38電性連接於光感測器344，計算模組38依據第一反射光的第一波長及第二反射光的第二波長，計算量測模組34取樣點上水膜的高度值及研磨墊40表面的高度值。計算模組38計算水膜與研磨墊40表面的高度差值，並依據差值及水膜的折射率修正研磨墊40表面的高度值，而取得正確的研磨墊40表面高度。當量測模組34依據前述的取樣規則，取得研磨墊40表面上作業區U內取樣點的表面高度後，計算模組38依據每一個取樣點的表面高度，取得研磨墊40的表面粗糙度。技術人員可依據研磨墊40的表面粗糙度而決定是否要更換研磨墊40。於本實施例中，雖然量測模組34只量測作業區U內的表面粗糙度，但於其他實施例中，量測模組亦可以量測整個研磨墊40的表面粗糙度，本實施例不予限制。

此外，於一個實施例中，量測模組34中更具有噴氣構件，用以當量測模組34投射不同波長的光束以量測取樣點時，噴氣構件對取樣點進行表面清除處理。噴氣構件例如清除取樣點表面的粒子或水膜。所屬技術領域具有通常知識者可以理解，當量測模組34具有噴氣構件以預先對取樣點進行表面清除處理時，抑或是量測模組34所量測的該取樣點上不具有水膜時，計算模組38則不會取得水膜或粒子的反射光束，因此可以取消對量測到的研磨墊40表面的高度值進行修正的步驟。

請一併參照圖13至圖14，圖13係為根據本發明再一實施例所繪示之表面量測裝置的示意圖，圖14係為根據本發明再一實施例所繪示之表面量測裝置的功能方塊圖。如圖所示，表面量測裝置5具有旋轉平台50、移動機構52、量測模組54及控制模組56。旋轉平台50用以設置待測物60，且旋轉平台50以轉動速度轉動待測物60。在一個實際的例子中，旋轉平台50具有承載平台501及旋轉軸502，承載平台501係設置於旋轉軸502上，且沿著旋轉軸心503旋轉。承載平台501具有承載面504，待測物60設置於承載平台501的承載面504上，且待測物60的待測表面朝向量測模組54。待測物60例如為拋光墊、碳化矽（SiC）基板、氮化鎵（GaN）基板或其他合適的物件。

移動機構52具有移動桿521，移動桿521位於旋轉平台50上方，且移動桿521的延伸方向垂直於承載面504的法線方向，使得量測模組54移動於移動桿521的延伸方向上對待測物60的待測表面進行表面高度量測。具體來說，量測模組54具有光源541、投影鏡頭542、光譜儀543及噴氣構件544。量測模組54的投影鏡頭542是移動於移動桿521的延伸方向上，而光源541、光譜儀543及噴氣構件544不限制是否移動於移動桿521上。

量測模組54的光源541用以提供量測光束，且量測光束藉由入射光纖545傳輸至投影鏡頭542。投影鏡頭542移動於移動桿521上的多個量測位置之間，且具有色散鏡組5421。光源541透過色散鏡組5421以取樣頻率投射量測光束於待測物60表面的多個取樣點。光源541及色散鏡組5421例如採用彩色共焦技術、雷射共焦技術或其他合適的技術來對待測物60的待測表面進行量測。以彩色共焦技術來說，光源541提供的量測光束具有不同波長的多個光線，且多個光線經過色散鏡組5421後所分別聚焦的點投影於待測物60表面是位於取樣點上，以令不同高度的取樣點反射光線以量測取樣點的表面高度。

光譜儀543以出射光纖546連接於投影鏡頭542，用以自投影鏡頭542接收量測光束被取樣點反射的光束，並依據被取樣點反射的光束判斷波長強度分佈，波長強度分佈關聯於取樣點的表面高度。噴氣構件544例如設置於投影鏡頭542內，與色散鏡組5421一併移動於移動桿521上的多個量測位置之間。當色散鏡組5421投射量測光束於取樣點時，噴氣構件544對色散鏡組5421投射的取樣點噴氣，以對取樣點的表面進行清除處理，例如清除取樣點表面的粒子或水膜。噴氣構件544亦可以設置於投影鏡頭542外、設置於移動桿521上或其他合適的位置，以於色散鏡組5421投射量測光束於取樣點時對取樣點噴氣，本實施例不予限制。

控制模組56電性連接旋轉平台50、移動機構52及量測模組54，控制模組56用以控制色散鏡組5421移動於移動桿521的量測位置和移動速度，且依據投影鏡頭542位於移動桿521上的量測位置，選擇性地調整旋轉平台50的轉動速度或調整光源541透過色散鏡組5421投射量測光束的取樣頻率，使待測物60的表面中至少部分區域內的取樣點之間的距離符合取樣規則。

於一個實施例中，光源541透過色散鏡組5421投射量測光束的取樣頻率例如是光源541以取樣頻率提供量測光束至色散鏡組5421，或光源541持續提供量測光束至色散鏡組5421，而色散鏡組5421以取樣頻率將量測光束投射至待測物60的表面，本實施例不予限制。為了方便說明，以下以色散鏡組5421以取樣頻率將量測光束投射至待測物60的表面的實施例說明，於所屬技術領域具有通常知識者應可從以下實施例理解光源541以取樣頻率提供量測光束至色散鏡組5421的實施例，不再加以贅述。

控制模組56依據投影鏡頭542位於移動桿521上的量測位置，選擇性地調整轉動速度或取樣頻率，可以指在旋轉平台50的轉動速度固定下，控制模組56依據投影鏡頭542位於移動桿521上的量測位置，調整色散鏡組5421的取樣頻率，或是在色散鏡組5421的取樣頻率固定下，控制模組56依據投影鏡頭542位於移動桿521上的量測位置，調整旋轉平台50的轉動速度，抑或是控制模組56依據投影鏡頭542位於移動桿521上的量測位置，同時調整旋轉平台50的轉動速度或調整色散鏡組5421的取樣頻率，詳細的實施例容後說明。此外，取樣規則可以指任一個取樣點與其周圍最近的其他取樣點的距離相等，或是在同一半徑距離上的任兩個相鄰的取樣點彼此距離相等，抑或是每一個取樣點沿著以旋轉平台50的旋轉軸心為中心的螺線排列，取樣規則的實施例亦容後以文字配合圖式說明。

首先，請一併參照圖13至圖15，圖15係為根據本發明第九實施例所繪示之待測物中至少部分區域內取樣點的示意圖。如圖所示，於本實施例中，色散鏡組5421對待測物60的取樣規則是多個第一取樣點P1’排列於以旋轉軸心103為圓心，半徑為d1’的圓周上，多個第二取樣點P2’分別排列於以旋轉軸心103為圓心，半徑為d2’的圓周上，且任兩個相鄰的第一取樣點P1’之間的距離W1’大致上等於任兩個相鄰的第二取樣點P2’之間的距離W2’。

為了使色散鏡組5421對待測物60量測的取樣點符合前述的取樣規則，控制模組56設定旋轉平台50的轉動速度固定於固定轉速下，且依據色散鏡組5421位於移動桿521上的量測位置來調整色散鏡組5421的取樣頻率。舉例來說，當色散鏡組5421位於移動桿521上的量測位置越靠近旋轉軸心503時，控制模組56調整色散鏡組5421的取樣頻率越小。換言之，當色散鏡組5421於待測物60的待測表面上的投影位置與旋轉軸心503的距離較小時，色散鏡組5421的取樣頻率越小，當色散鏡組5421於待測物60的待測表面上的投影位置與旋轉軸心503的距離較大時，色散鏡組5421的取樣頻率越大，而使得色散鏡組5421於待測物60的表面中至少區域R’內取得多個第一取樣點P1及多個第二取樣點P2符合取樣規則，例如圖中所示待測物60的表面中至少於區域R內取得的第一取樣點P1及第二取樣點P2符合取樣規則。

為了方便說明，本實施例以第一取樣點P1及第二取樣點P2來說明，在實務上，取樣規則還可以有更多取樣點分別設置於以旋轉軸心503為中心，半徑不同的圓周上，本實施例不予限制。此外，於一個實施例中，取樣規則亦可以限制以旋轉軸心503為中心的相鄰兩個圓周半徑差值相等。

在實務上，當色散鏡組5421於移動桿521上的量測位置到達預設位置，且色散鏡組5421的取樣頻率到達預設頻率時，控制模組56改以調整旋轉平台50的轉動速度。也就是說，例如當色散鏡組5421於待測物60的表面上的投影位置已經到達區域R’的內側緣時，控制模組56調整色散鏡組5421的取樣頻率到可以設定的最低值，色散鏡組5421於區域R’內側緣的取樣點仍無法符合取樣規則，則控制模組56改以調整旋轉平台50的轉動速度，使區域R’內側緣的取樣點可以符合取樣規則。

於此取樣規則中，控制模組56亦可以改以將色散鏡組5421的取樣頻率設定於固定頻率，且控制模組56依據色散鏡組5421位於移動桿521上的量測位置來調整旋轉平台50的轉動速度。例如當色散鏡組5421於待測物60的待測表面上的投影位置與旋轉軸心503的距離較小時，亦即色散鏡組5421位於移動桿521上的量測位置越靠近旋轉軸心503時，旋轉平台50的轉動速度越快。當色散鏡組5421於待測物60的待測表面上的投影位置與旋轉軸心503的距離較大時，旋轉平台50的轉動速度越慢，進而使色散鏡組5421於區域R’內取得的第一取樣點P1’及第二取樣點P2’符合取樣規則。

同理地，在實務上，當色散鏡組5421於移動桿521上的量測位置到達預設位置，且旋轉平台50的轉動速度到達預設速度時，控制模組56改以調整色散鏡組5421的取樣頻率。也就是說，例如當色散鏡組5421於待測物60的表面上的投影位置已經到達區域R’的內側緣時，控制模組56調整旋轉平台50的轉動速度到可以設定最快速度，色散鏡組5421於區域R’內側緣的取樣點仍無法符合取樣規則，則控制模組56改以調整色散鏡組5421的取樣頻率，使區域R’內側緣的取樣點可以符合取樣規則。

綜合來說，為了讓色散鏡組5421對待測物60表面的取樣點符合取樣規則，控制模組56可以控制的方式例如(1)當設定旋轉平台50的轉動速度為一定，依據色散鏡組5421的量測位置，調整色散鏡組5421的取樣頻率；(2)當設定色散鏡組5421的取樣頻率為一定，依據色散鏡組5421的量測位置，調整旋轉平台50的轉動速度；(3)當取樣頻率或轉動速度達到設定的限制值時，改以調整原本設定為固定的取樣頻率或轉動速度。

於一個實施例中，旋轉平台10的轉動速度和色散鏡組5421的取樣頻率的關係例如：T = D/v = D/(2πr/t)，其中T為色散鏡組5421的取樣頻率的倒數，亦即色散鏡組5421的取樣週期。D為同一個圓周上，相鄰兩取樣點的距離。而v為旋轉平台50的平台上一質點的轉動速度，t為旋轉平台50旋轉一圈的時間，r為取樣點距離旋轉軸心503的半徑。換言之，為了符合同一個圓周上，相鄰兩取樣點距離相同的取樣規則，意即D為定值。當設定旋轉平台50的轉動速度為一定時，亦即旋轉平台50旋轉一圈的時間t為定值，色散鏡組5421的量測位置向著遠離旋轉軸心503的方向移動時，r變大，使得色散鏡組5421的取樣週期變小，色散鏡組5421的取樣頻率提高。當設定色散鏡組5421的取樣頻率為一定時，亦即色散鏡組54214的取樣週期T為定值，色散鏡組5421的量測位置向著遠離旋轉軸心503的方向移動時，r變大，使得旋轉平台50旋轉一圈的時間t變大，亦即旋轉平台50的轉動速度變慢。控制模組56可以依據旋轉平台50的轉動速度和色散鏡組5421的取樣頻率之間的關係如：T = D/v = D/(2πr/t)來控制色散鏡組5421對待測物60表面進行高度量測的取樣點符合取樣規則。

前述的實施例中係令控制模組56在旋轉平台50的轉動速度固定下，依據色散鏡組5421位於移動桿521上的量測位置來調整量測模組54的取樣頻率，抑或是令控制模組56在量測模組54的取樣頻固定下，依據量測模組54位於移動桿521上的量測位置來調整旋轉平台50的轉動速度，以均勻地對待測物取樣，進而準確地取得待測物的表面狀態。於其他實施例中，所屬技術領域具有通常知識者可以理解，控制模組56亦可以依據色散鏡組5421位於移動桿521上的量測位置，來同時調整色散鏡組5421的取樣頻率及旋轉平台50的轉動速度，以令色散鏡組5421於待測物60的表面中至少於區域內取得的取樣點符合前述取樣規則，於此不再加以贅述。

請一併參照圖13至圖14及圖16，圖16係為根據本發明第十實施例所繪示之待測物中至少部分區域內取樣點的示意圖。如圖所示，於本實施例中，色散鏡組5421對待測物60的取樣規則是於待測物60的表面中至少部分區域T’內的每一個取樣點與其他最近距離的取樣點彼此之間的距離相等。以圖16實施例中的取樣點Q1’～Q8’來說，區域T’內的取樣點Q1’～Q8’大致上係以矩陣排列，其中與取樣點Q1’最近距離的取樣點為取樣點Q5’和Q8’，取樣點Q1’與取樣點Q5’的距離等於取樣點Q1與取樣點Q8’ 的距離。

為了使色散鏡組5421對待測物60量測的取樣點符合前述的取樣規則，控制模組56依據色散鏡組5421位於移動桿521上的量測位置，同時調整色散鏡組5421的取樣頻率及旋轉平台50的轉動速度。控制模組56控制色散鏡組5421位移於移動桿521的延伸方向上，使色散鏡組5421於待測物60表面的投影位置分別停留於第一位置、第二位置、第三位置及第四位置，其中第一位置與旋轉軸心503的距離為第一半徑r1’，第二位置與旋轉軸心503的距離為第二半徑r2’，第三位置與第四位置與旋轉軸心503的距離分別為第三半徑r3’及第四半徑r4’，其中第一半徑r1’至第四半徑r4’係決定於預設取樣的取樣點的位置。取樣點Q1’～Q4’係位於距離旋轉軸心503第一半徑r1’的圓周上，取樣點Q5’～Q8’係位於距離旋轉軸心503第二半徑r2’的圓周上，以此類推其他的取樣點係位於距離旋轉軸心503第三半徑r3’和第四半徑r4’的圓周上。

當色散鏡組5421位於第一位置時，控制模組56依據預設的取樣點位置來調整色散鏡組5421的取樣頻率及旋轉平台50的轉動速度，而使色散鏡組5421分別於取樣點Q1’～Q4’上進行表面高度量測。當色散鏡組5421位於第二位置時，控制模組56可以依據預設的取樣點位置來調整色散鏡組5421的取樣頻率及旋轉平台50的轉動速度，而使色散鏡組5421分別於取樣點Q5’～Q8’上進行表面高度量測。以此類推，當色散鏡組5421位於第三位置或第四位置時，將分別依據預設的位置來調整色散鏡組5421的取樣頻率及旋轉平台50的轉動速度，而使色散鏡組5421分別於區域T’內的其他預設的取樣點上進行表面高度量測。

據此，於待測物60表面的區域T’中，每一個取樣點與其最近距離的其他取樣點之間的距離相等，進而使得色散鏡組5421對待測物60均勻地取樣，因此可以更準確地取得待測物60的表面狀態。於本實施例中，控制模組56是同時調整色散鏡組5421的取樣頻率及旋轉平台50的轉動速度來使待測物60的表面中至少於區域T’內的取樣點彼此之間的距離相等。於其他實施例中，控制模組亦可以控制色散鏡組5421的取樣頻率或旋轉平台50的轉動速度其中之一固定，而調整未固定的取樣頻率或轉動速度，而令待測物60的表面中至少於區域T’內的取樣點與其鄰近的其他取樣點之間的距離相等。

請一併參照圖13至圖14及圖17A至圖17B，圖17A係為根據本發明第十一實施例所繪示之待測物中至少部分區域內取樣點的示意圖，圖17B係為根據本發明第十二實施例所繪示之待測物中至少部分區域內取樣點的示意圖。如圖所示，於本實施例中，色散鏡組5421在對待測物60表面取樣的過程中，於移動桿521上自遠離旋轉軸心503的量測位置往靠近旋轉軸心503的量測位置移動。換言之，色散鏡組5421在旋轉平台50旋轉中，自區域V’的外緣向區域V’的內緣移動，使得取樣點A’符合另一個取樣規則，亦即取樣點A’在區域V’內沿著螺線Spr1’排列。於一個實施例中，取樣點A’所排列的螺線Spr1’係以旋轉軸心503為中心的螺線Spr1’，且螺線Spr1’的每一圈的間距相等，但不以此為限。於其他實施例中，取樣點A’所排列的規則線亦可以是以旋轉軸心503為中心，且每一圈的間距自旋轉軸心503向區域V’外緣方向漸張或漸縮的螺線。

為了方便說明，以下以每一圈間距相等的螺線Spr1’為例來說明，但並非限制本實施例。於一個實施例中，控制模組56設定旋轉平台50的轉動速度固定於固定轉速下，且色散鏡組5421以固定的移動速度於移動桿521上自遠離旋轉軸心503的量測位置往靠近旋轉軸心503的量測位置移動，據以使得色散鏡組5421於待測物60表面取樣的路徑為以旋轉軸心503為中心，且每一圈間距相等的螺線Spr1’。

控制模組56依據色散鏡組5421位於移動桿521上的量測位置，來調整色散鏡組5421的取樣頻率，以令螺線Spr1’上的取樣點A’可以符合實際量測需求。舉例來說，控制模組56可以控制色散鏡組5421的取樣頻率為固定，使得色散鏡組5421於螺線Spr1’上的連續兩個取樣點A’等距離，如圖17A所示。控制模組56亦可以透過調整色散鏡組5421的取樣頻率，來控制螺線Spr1’上的連續兩個取樣點之間的距離。於另一個例子中，如圖17B所示，控制模組56在色散鏡組5421位於遠離旋轉軸心503的量測位置時，調整色散鏡組5421的取樣頻率為快，在色散鏡組5421位於靠近旋轉軸心503的量測位置時，調整色散鏡組5421的取樣頻率為慢，進而使得靠近旋轉軸心503連續兩個取樣點A’的距離小於遠離旋轉軸心503連續兩個取樣點A’的距離，反之亦可，本實施例不予限制。

於本實施例中，為了方便說明，將旋轉平台50的轉動速度和色散鏡組5421移動於移動桿521上的速度設定為等速。於其他實施例中，控制模組56亦可以控制旋轉平台50的轉動速度以及色散鏡組5421移動於移動桿521上的移動速度，使得色散鏡組5421於待測物60表面取樣的路徑為螺線Spr1’，本實施例不予限制。

於另一個實施例中，控制模組56除了控制旋轉平台50的轉動速度以及色散鏡組5421移動於移動桿521上的移動速度以外，控制模組56亦可以控制移動機構52，使移動桿521相對於旋轉平台50移動，以令色散鏡組5421於待測物60表面取樣的路徑為螺線。請一併參照圖13至圖14及圖18A至圖18B，圖18A係為根據本發明第十三實施例所繪示之待測物中至少部分區域內取樣點的示意圖，圖18B係為根據本發明第十四實施例所繪示之待測物中至少部分區域內取樣點的示意圖。如圖所示，於本實施例中，控制模組56控制移動桿521相對於旋轉平台50移動，且控制色散鏡組5421變速地自區域X’的外緣向區域X’的內緣移動，使得色散鏡組5421於待測物60表面投影的移動路徑如圖18A的路徑Y1’所示。當控制模組56設定旋轉平台50以等速旋轉時，使色散鏡組5421於待測物60表面中部分區域X’內的取樣點沿著螺線Spr2’排列。於圖18B中，控制模組56控制色散鏡組5421等速地自區域X’的外緣向區域X’的內緣移動，使得色散鏡組5421於待測物60表面投影的移動路徑如圖18B的路徑Y2’所示。

同理地，控制模組56依據色散鏡組5421位於移動桿521上的量測位置，來調整色散鏡組5421的取樣頻率，以令螺線Spr2’上的取樣點可以符合實際量測需求。控制模組56例如控制色散鏡組5421的取樣頻率為固定，使得色散鏡組5421於螺線Spr2’上的連續兩個取樣點等距離。控制模組56可以透過調整色散鏡組5421的取樣頻率，來控制螺線Spr2’上的連續兩個取樣點之間的距離。於另一個例子中，如圖18B所示，控制模組56在色散鏡組5421位於遠離旋轉軸心503的量測位置時，調整色散鏡組5421的取樣頻率為快，在色散鏡組5421位於靠近旋轉軸心503的量測位置時，調整色散鏡組5421的取樣頻率為慢，使靠近旋轉軸心503連續兩個取樣點的距離小於遠離旋轉軸心503連續兩個取樣點的距離，反之亦可，本實施例不予限制。

於本實施例中，取樣點所排列的螺線Spr2’是以旋轉軸心503為中心，且螺線Spr2’的每一圈的間距相等，但不以此為限。於其他實施例中，取樣點所排列的規則線亦可以是以旋轉軸心503為中心，且每一圈的間距自旋轉軸心503向區域X’外緣方向漸張或漸縮的螺線。於所屬技術領域具有通常知識者可以依據實際需求，使控制模組56控制移動桿521移動、或控制旋轉平台50的轉動速度，抑或是控制色散鏡組5421移動於移動桿521上的移動速度，本實施例不予限制。當色散鏡組5421於待測物60表面取樣的路徑為每圈間距不一定相等的螺紋時，控制模組56亦可以依據色散鏡組5421位於移動桿521上的量測位置，來調整色散鏡組5421的取樣頻率，以令螺線Spr2’上的取樣點可以符合實際量測需求，不再加以贅述。

於一個實施例中，請一併參照圖13至圖14及圖19至圖20，圖19係為根據本發明第十五實施例所繪示之待測物中至少部分區域內取樣點的示意圖，圖20為根據本發明一實施例所繪示之入射光纖的剖面圖。如圖所示，於本實施例中，光源541提供多個量測光束至色散鏡組5421，使每次色散鏡組5421對待測物60表面取樣時，投射多個量測訊號至待測物60表面的一個取樣範圍SR’。多個量測光束於取樣範圍SR中例如分別取樣於一個點，多個取樣的點構成取樣範圍SR’，多個量測光束例如以矩陣的形式或平行地排列，本實施例不予限制。於一個實施例中，投影鏡頭542與光源541連接的入射光纖545具有多個傳輸通道5451。多個傳輸通道5451平行地排列，且傳輸通道5451傳輸光束的方向與入射光纖545的延伸方向相同。當光源541提供多個量測光束至色散鏡組5421時，每一個傳輸通道5451用以傳輸一個量測光束，使多個量測光束是平行排列地被傳輸至色散鏡組5421。於一個實施例中，色散鏡組5421亦具有與傳輸通道5451配合的多個針孔且每一個針孔用以投射一個量測光束至取樣範圍SR’。

於圖19的實施例中，多個量測光束例如沿著方向L’平行地排列，方向L’與螺紋Spr3’的切線方向垂直，且多個取樣範圍SR’以中心點C’沿著螺紋Spr3’排列。於一個實施例中，取樣範圍SR’關聯於前述實施例的取樣點，例如每一個取樣範圍SR’的中心點C’的位置與前述實施例中多個取樣點的位置相同。換言之，控制模組56’依據色散鏡組5421位於移動桿521上的量測位置，來調整色散鏡組5421的取樣頻率，以令螺線Spr3’上的取樣範圍可以符合實際量測需求，例如使螺線Spr3’上的連續兩個取樣範圍等距離，抑或使靠近旋轉軸心503連續兩個取樣範圍的距離小於遠離旋轉軸心503連續兩個取樣範圍的距離，反之亦可，本實施例不予限制。

光源541提供多個量測光束至色散鏡組5421時，光源541及色散鏡組5421同樣可以採用彩色共焦技術、雷射共焦技術或其他合適的技術來對待測物60的待測表面進行量測。以彩色共焦技術來說，光源541提供的每一個量測光束皆具有不同波長的多個光線，且不同波長的光線經過色散鏡組5421的一個針孔後會聚焦於不同的高度。換言之，多個量測光束經過色散鏡組5421的多個針孔後，會於不同高度的位置聚焦多個量測點。當量測光束投射在待測物60表面時，聚焦於不同高度的光線會被待測物60不同高度的表面反射。反射的光束會被傳送至光譜儀543，由光譜儀543分析被待測物60反射的光束，判斷該波長強度分佈。

請一併參照圖13至圖14及圖21至圖22，圖21為根據本發明一實施例所繪示之光譜儀的示意圖，圖22為根據本發明一實施例所繪示之狹縫的剖面圖。如圖所示，光譜儀543具有狹縫5431、第一透鏡5432、光柵5433、第二透鏡5434及感測器5435。狹縫5431具有多個狹孔5436，每一個狹孔5436用以接收被取樣範圍SR’反射的光束，且限制通過狹縫5431的光束強度。第一透鏡5432設置於狹縫5431傳輸光至光柵5433的路徑上，第二透鏡5434設置於光柵5433傳輸光至感測器5435的路徑上。在實務上，被取樣範圍SR’反射的光束通過狹縫5431後，被投射至第一透鏡5432，使被取樣範圍SR’反射的光束被平行地投射於光柵5433。光柵5433接收通過第一透鏡5432的光束，並依據光束的波長，將被取樣範圍SR’反射的光束分光成不同波長的多個分色光線，並經由第二透鏡5434聚焦於感測器5435。感測器5435依據每一個分色光線的強度，判斷波長強度分佈。於一個實施例中，感測器5435電性連接於一個計算模組，計算模組依據感測器5435所判斷的波長強度分佈，判斷待測物60的表面高度變化，本實施例不予限制。

於另一個實施例中，請一併參照圖13至圖14及圖23，圖23為根據本發明另一實施例所繪示之量測模組及光譜儀的示意圖。如圖23所示，光源541’和投影鏡頭542’為鏡頭式，投影鏡頭542’具有色散鏡組5421’及分光鏡5422。光源541’提供的量測光束經過分光鏡5422，使量測光束經過分光鏡5422反射至色散鏡組5421’，由色散鏡組5421’將光線皆聚焦於不同的高度位置，以令待測物60不同高度的表面反射光線。反射的光線透過分光鏡5422進入光譜儀543的狹縫5431、第一透鏡5432、光柵5433、第二透鏡5434及感測器5435，使感測器5435依據反射的光線強度，判斷關聯於待測物60的表面高度變化的光線波長強度分佈。

請一併參照圖24及圖25，圖24係為根據本發明又一實施例所繪示之表面量測裝置的示意圖，圖25係為根據本發明又一實施例所繪示之表面量測裝置的功能方塊圖，如圖所示，表面量測裝置7具有旋轉平台70、移動機構72、量測模組74、控制模組76、計算模組78及研磨液供應管79。旋轉平台70具有承載平台701、旋轉軸702及研磨頭705。承載平台701係設置於旋轉軸702上，且沿著旋轉軸心703旋轉。承載平台701具有承載面704，用以放置研磨墊80，並且讓研磨頭705抵壓晶圓Waf’於研磨墊80上。當研磨頭705抵壓晶圓Waf’與研磨墊80接觸時，旋轉平台70轉動研磨墊70，而研磨頭705轉動晶圓Waf’，使晶圓Waf’與研磨墊80相對地轉動，以令研磨墊80對晶圓Waf’進行表面平坦化處理。研磨液供應管79用以提供於平坦化處理中所使用的研磨液於晶圓Waf’的表面。

移動機構72具有移動桿721，移動桿721位於旋轉平台70上方，量測模組74移動於移動桿721的延伸方向上對研磨墊80的表面進行表面高度量測。具體來說，量測模組74具有光源741、投影鏡頭742、光譜儀743及噴氣構件744。量測模組74的投影鏡頭742是移動於移動桿721的延伸方向上，而光源741、光譜儀743及噴氣構件744不限制是否移動於移動桿721上。量測模組74的光源741用以提供量測光束，且量測光束藉由入射光纖745傳輸至投影鏡頭742。投影鏡頭742移動於移動桿721上的多個量測位置之間，且具有色散鏡組7421。光源741透過色散鏡組7421以取樣頻率投射量測光束於研磨墊80表面的多個取樣點。光源741及色散鏡組7421例如採用彩色共焦技術、雷射共焦技術或其他合適的技術來對研磨墊80的待測表面進行量測。

光譜儀743以出射光纖746連接於投影鏡頭742，用以自投影鏡頭742接收量測光束被取樣點反射的光束，並依據被取樣點反射的光束判斷波長強度分佈。噴氣構件744例如設置於投影鏡頭742內，與色散鏡組7421一併移動於移動桿721上的多個量測位置之間。當色散鏡組7421投射量測光束於取樣點時，噴氣構件744用以對色散鏡組7421投射的取樣點噴氣，清除取樣點表面的粒子或水膜。噴氣構件744亦可以設置於投影鏡頭742外、設置於移動桿721上或其他合適的位置，本實施例不予限制。

控制模組76電性連接旋轉平台70、移動機構72及量測模組74，控制模組76用以控制色散鏡組7421移動於移動桿721的量測位置和移動速度，且依據投影鏡頭742位於移動桿721上的量測位置，選擇性地調整旋轉平台70的轉動速度或調整光源741透過色散鏡組7421投射量測光束的取樣頻率，使待測物60的表面中至少部分區域內的取樣點之間的距離符合取樣規則。

計算模組78電性連接於光譜儀743，計算模組78依據光譜儀743判斷的波長強度分佈，計算研磨墊80表面的高度值。例如當光譜儀743依據前述的取樣規則，取得研磨墊80表面上作業區U’內取樣點的表面高度後，光譜儀743依據每一個取樣點反射的光束，判斷出每一個取樣點對應的波長強度分佈。以彩色共焦技術來說，不同波長的光線投射在取樣點上不同的高度位置時，會依據取樣點實際的位置被反射，因此當光譜儀743偵測取樣點反射的光束時，反射光束的波長強度分佈可以反應出取樣點反射較多的光束波長。計算模組78被反射較多的光束波長投射至取樣點的高度，可以判斷出取樣點的高度。當計算模組78依據每一個取樣點對應的波長強度分佈，判斷每一個取樣點的表面高度後，計算模組78可據以判斷出研磨墊80的表面粗糙度，提供給技術人員依據研磨墊80的表面粗糙度而決定是否要更換研磨墊80。

於一個實施例中，研磨墊80的上表面於距離旋轉軸心703第一距離到第二距離的區域為作業區U’，研磨墊80以作業區U’對晶圓Waf’進行平坦化處理，並於晶圓Waf’被平坦化處理時，量測模組74對研磨墊80的作業區U’內進行取樣點的表面高度量測。於本實施例中，雖然量測模組74只量測作業區U’內的表面粗糙度，但於其他實施例中，量測模組亦可以量測整個研磨墊80的表面粗糙度，本實施例不予限制。此外，移動桿721延伸的方向並不限制於承載面704或研磨墊80的徑向方向，移動桿721可以為任意的延伸方向，且移動桿721亦可以受控制模組76的控制相對於旋轉平台70移動。本實施例可行的取樣規則，控制模組76可控制的轉動速度、取樣頻率和移動桿的移動實際上已揭露前述的實施例中，於所屬技術領域具有通常知識者依據前述揭示的內容應可以自行至奐實施，不再贅述。

為了解釋本發明的表面量測方法，以下搭配本發明的表面量測裝置一併說明。請一併參考圖1及圖26，圖26係為根據本發明一實施例所繪示之表面量測方法的步驟流程圖。如圖所示，於步驟S801中，旋轉平台10以一個轉動速度轉動待測物20。於步驟S803中，當量測模組14位於多個量測位置其中之一時，量測模組14以取樣頻率對待測物20的表面的多個取樣點進行表面高度量測。於步驟S805中，依據量測模組14於移動桿121的位置，選擇性地調整待測物20的轉動速度或量測模組14的取樣頻率，而使待測物20的表面中至少部分區域內的取樣點之間的距離符合取樣規則。

於另一個實施例中，請一併參考圖9及圖27，圖27係為根據本發明另一實施例所繪示之表面量測方法的步驟流程圖。於步驟S901中，抵壓晶圓Waf於研磨墊40上，於步驟S903中，以一個轉動速度轉動研磨墊40，使研磨墊40以其表面的作業區U對晶圓Waf進行平坦化處理。於步驟S905中，當量測模組34位於多個量測位置其中之一時，量測模組34以取樣頻率對研磨墊40表面上的作業區U內的多個取樣點進行表面高度量測。於表面高度量測時，步驟S907中，量測模組34對其中一個取樣點投射波長不同的多個光束。於步驟S909中，量測模組34取得被取樣點反射的第一反射光及第二反射光。於步驟S911中，依據第一反射光的第一波長及第二反射光的第二波長，計算取樣點的第一高度值及第二高度值。於步驟S913中，計算第一高度及第二高度的差值。於步驟S915中，依據差值及折射率修正第二高度。於步驟S917中，依據取樣規則，選擇性地調整研磨墊40的轉動速度或量測模組34的取樣頻率，以對研磨墊40表面的至少作業區U內的每一個取樣點進行表面高度量測。於步驟S919中，依據每一個取樣點的表面高度，取得研磨墊40的表面粗糙度。本發明所述之表面量測方法實際上均已經揭露在前述記載的實施例中，本實施例在此不重複說明。

綜合以上所述，本發明實施例提供一種表面量測裝置及其方法，藉由控制模組依據量測模組位於移動桿上的量測位置，來選擇性地調整旋轉平台的轉動速度或調整量測模組的取樣頻率，使得本發明表面量測裝置及方法可以均勻地對旋轉中的待測物進行表面取樣，而令待測物的表面狀態可以精準地被技術人員掌握。於本發明一個實施例中，本發明表面量測裝置更可以運用於化學機械研磨技術中，本發明表面量測裝置可於晶圓被研磨墊平坦化的同時，對研磨墊進行表面量測，以均勻地對研磨墊取樣，進而準確地取得研磨墊的損耗狀況，提供技術人員更換研磨墊的依據。據此，化學機械研磨技術的效率就能夠被有效地提升，同時研磨半導體晶圓的成本亦能有效地被控制。

雖然本發明以前述之實施例揭露如上，然其並非用以限定本發明。在不脫離本發明之精神和範圍內，所為之更動與潤飾，均屬本發明之專利保護範圍。關於本發明所界定之保護範圍請參考所附之申請專利範圍。

1、3、5、7‧‧‧表面量測裝置
10、30、50、70‧‧‧旋轉平台
101、301、501、701‧‧‧承載平台
102、302、502、702‧‧‧旋轉軸
103、303、503、703‧‧‧旋轉軸心
104、304、504、704‧‧‧承載面
12、32、52、72‧‧‧移動機構
121、321、521、721‧‧‧移動桿
14、34、54、74‧‧‧量測模組
16、36、56、76‧‧‧控制模組
20、60‧‧‧待測物
305、705‧‧‧研磨頭
341‧‧‧輸入透鏡
342‧‧‧入射透鏡
343‧‧‧輸出透鏡
344‧‧‧光感測器
38、78‧‧‧計算模組
39、79‧‧‧研磨液供應管
40、80‧‧‧研磨墊
541、541’‧‧‧光源
542、542’‧‧‧投影鏡頭
5421、5421’‧‧‧色散鏡組
5422‧‧‧分光鏡
543‧‧‧光譜儀
5431‧‧‧狹縫
5432‧‧‧第一透鏡
5433‧‧‧光柵
5434‧‧‧第二透鏡
5435‧‧‧感測器
5436‧‧‧狹孔
544‧‧‧噴氣構件
545‧‧‧入射光纖
5451‧‧‧傳輸通道
546‧‧‧出射光纖
P1～P5、Q1～Q4、P1’～P5’、Q1’～Q4’‧‧‧取樣點
R、T、M、V、X、Z、R’、T’、V’、X’、Z’‧‧‧區域
U、U’‧‧‧作業區
d1～d5、w1～w2、d1’～d5’、w1’～w2’‧‧‧距離
r1～r3、r1’～r3’‧‧‧半徑
Spr1、Spr2、Spr3、Spr1’、Spr2’、Spr3’‧‧‧螺線
Ｌ、Ｌ‘‧‧‧方向
SR、SR’‧‧‧取樣範圍
C、C’‧‧‧中心點

圖1係為根據本發明一實施例所繪示之表面量測裝置的示意圖。圖2係為根據本發明一實施例所繪示之表面量測裝置的功能方塊圖。圖3係為根據本發明第一實施例所繪示之待測物中至少部分區域內取樣點的示意圖。圖4係為根據本發明第二實施例所繪示之待測物中至少部分區域內取樣點的示意圖。圖5係為根據本發明第三實施例所繪示之待測物中至少部分區域內取樣點的示意圖。圖6A係為根據本發明第四實施例所繪示之待測物中至少部分區域內取樣點的示意圖。圖6B係為根據本發明第五實施例所繪示之待測物中至少部分區域內取樣點的示意圖。圖7A係為根據本發明第六實施例所繪示之待測物中至少部分區域內取樣點的示意圖。圖7B係為根據本發明第七實施例所繪示之待測物中至少部分區域內取樣點的示意圖。圖8係為根據本發明第八實施例所繪示之待測物中至少部分區域內取樣點的示意圖。圖9係為根據本發明另一實施例所繪示之表面量測裝置的示意圖。圖10係為根據本發明另一實施例所繪示之表面量測裝置的功能方塊圖。圖11係為根據本發明一實施例所繪示之量測模組的示意圖。圖12係為根據本發明一實施例所繪示之反射光束的波長分佈圖。圖13係為根據本發明再一實施例所繪示之表面量測裝置的示意圖。圖14係為根據本發明再一實施例所繪示之表面量測裝置的功能方塊圖。圖15係為根據本發明第九實施例所繪示之待測物中至少部分區域內取樣點的示意圖。圖16係為根據本發明第十實施例所繪示之待測物中至少部分區域內取樣點的示意圖。圖17A係為根據本發明第十一實施例所繪示之待測物中至少部分區域內取樣點的示意圖。圖17B係為根據本發明第十二實施例所繪示之待測物中至少部分區域內取樣點的示意圖。圖18A係為根據本發明第十三實施例所繪示之待測物中至少部分區域內取樣點的示意圖。圖18B係為根據本發明第十四實施例所繪示之待測物中至少部分區域內取樣點的示意圖。圖19係為根據本發明第十五實施例所繪示之待測物中至少部分區域內取樣點的示意圖。圖20為根據本發明一實施例所繪示之入射光纖的剖面圖。圖21為根據本發明一實施例所繪示之光譜儀的示意圖。圖22為根據本發明一實施例所繪示之狹縫的剖面圖。圖23為根據本發明另一實施例所繪示之量測模組及光譜儀的示意圖。圖24係為根據本發明又一實施例所繪示之表面量測裝置的示意圖。圖25係為根據本發明又一實施例所繪示之表面量測裝置的功能方塊圖。圖26係為根據本發明一實施例所繪示之表面量測方法的步驟流程圖。圖27係為根據本發明另一實施例所繪示之表面量測方法的步驟流程圖。

1‧‧‧表面量測裝置

10‧‧‧旋轉平台

101‧‧‧承載平台

102‧‧‧旋轉軸

103‧‧‧旋轉軸心

104‧‧‧承載面

12‧‧‧移動機構

121‧‧‧移動桿

14‧‧‧量測模組

Claims

一種表面量測裝置，包括：一旋轉平台，用以設置一待測物，且該旋轉平台以一轉動速度轉動該待測物；一移動桿，位於該旋轉平台上方；一量測模組，位於於該移動桿上，該量測模組於該移動桿上具有多個量測位置，當該量測模組位於該些量測位置其中之一時，該量測模組以一取樣頻率對該待測物的一表面的多個取樣點進行一表面高度量測；以及一控制模組，依據該量測模組位於該移動桿上的該些量測位置其中之一，選擇性地調整該旋轉平台的該轉動速度或調整該量測模組的該取樣頻率，而使該待測物的該表面中至少部分區域內的該些取樣點的距離符合一取樣規則。
如請求項1所述之表面量測裝置，其中當該待測物的該表面中至少部分區域內的每一該取樣點與其他最近距離的取樣點彼此之間的距離相等時，該待測物的該表面中至少部分區域內的該些取樣點符合該取樣規則。
如請求項1所述之表面量測裝置，其中當該控制模組控制該旋轉平台的該轉動速度固定時，該控制模組依據該量測模組位於該移動桿上的該量測位置，調整該量測模組的該取樣頻率。
如請求項3所述之表面量測裝置，其中當該量測模組於該移動桿上的該量測位置到達一預設位置，且該量測模組的該取樣頻率到達一預設頻率時，該控制模組調整該旋轉平台的該轉動速度。
如請求項1所述之表面量測裝置，其中當該控制模組控制該量測模組的該取樣頻率固定時，該控制模組依據該量測模組位於該移動桿上的該量測位置，調整該旋轉平台的該轉動速度。
如請求項5所述之表面量測裝置，其中當該量測模組於該移動桿上的該量測位置到達一預設位置，且該旋轉平台的該轉動速度到達一預設速度時，該控制模組調整該量測模組的該取樣頻率。
如請求項1所述之表面量測裝置，其中該旋轉平台具有一旋轉軸心及一研磨頭，且該待測物為一研磨墊，該待測物沿著該旋轉軸心轉動，該研磨頭用以抵壓一晶圓於該待測物上，使被該旋轉平台轉動的該待測物與該晶圓接觸，以令該待測物對該晶圓進行平坦化處理。
如請求項7所述之表面量測裝置，其中該待測物的上表面於距離該旋轉軸心一第一距離到一第二距離的區域為一作業區，該待測物以該作業區對該晶圓進行平坦化處理，並於該晶圓被平坦化處理時，該量測模組選擇性地對該待測物的該作業區中的該些取樣點進行該表面高度量測，且該作業區中的該些取樣點符合該取樣規則。
如請求項8所述之表面量測裝置，其中該移動桿於該待測物之該表面的投影至少從距離該旋轉軸心該第一距離沿伸至距離該旋轉軸心該第二距離。
如請求項1所述之表面量測裝置，其中該量測模組投射波長不同的多個光束以量測該些取樣點其中之一，該量測模組取得該些光束被量測的該取樣點反射的至少一反射光束，該量測模組依據該至少一反射光束的波長，計算量測的該取樣點的一表面高度。
如請求項10所述之表面量測裝置，更包含一計算模組，當該量測模組取得被反射的光束包含一第一反射光及一第二反射光時，該計算模組依據該第一反射光的一第一波長及該第二反射光的一第二波長，計算該量測模組量測的該取樣點的一第一高度值及一第二高度值，該計算模組計算該第一高度及該第二高度的一差值，該計算模組依據該差值及一折射率修正該第二高度，其中修正後的該第二高度為被量測的該取樣點的該表面高度，且該第一波長小於該第二波長，該折射率關聯於被量測的該取樣點上介於該第一高度與該第二高度之間的介質。
如請求項11所述之表面量測裝置，其中該計算模組依據每一該取樣點的該表面高度，取得該待測物的一表面粗糙度。
如請求項10所述之表面量測裝置，其中該量測模組更具有一噴氣構件，當該量測模組投射該些光束以量測該些取樣點其中之一時，該噴氣構件對量測的該取樣點進行一表面清除處理。
如請求項1所述之表面量測裝置，其中每次該量測模組於該些取樣點其中之一進行該表面高度量測時，該量測模組更以多個量測訊號對該待測物的該表面的一取樣範圍進行該表面高度量測，該取樣範圍關聯於該取樣點。
如請求項14所述之表面量測裝置，其中當該待測物的該表面中至少部分區域內的每一該取樣點沿著一螺線排列時，該待測物的該表面中至少部分區域內的該些取樣點符合該取樣規則，該螺線以該旋轉平台的一旋轉軸心為中心。
如請求項15所述之表面量測裝置，其中該控制模組更控制該移動桿相對於該旋轉平台移動，使該待測物的該表面中至少部分區域內的該些取樣點的距離符合該取樣規則。
一種表面量測裝置，包括：一旋轉平台，用以設置一待測物，且該旋轉平台以一轉動速度轉動該待測物；一移動桿，位於該旋轉平台上方；一量測模組，包括：一光源，用以提供一量測光束；一色散鏡組，連接於該光源，且移動於該移動桿上的多個量測位置之間；一光譜儀，連接於該色散鏡組，當該色散鏡組位於該些量測位置其中之一時，該光源透過該色散鏡組以一取樣頻率投射該量測光束於該待測物的一表面的多個取樣點，該光譜儀分析該量測光束被該些取樣點其中之一反射的光束，判斷一波長強度分佈，該波長強度分佈關聯於該取樣點的表面高度；以及一噴氣構件，當該色散鏡組投射該量測光束於該些取樣點其中之一時，該噴氣構件對該色散鏡組投射的該取樣點進行表面清除處理；以及一控制模組，依據該色散鏡組位於該移動桿上的位置，選擇性地調整該旋轉平台的該轉動速度或調整該光源透過該色散鏡組投射該量測光束的該取樣頻率，使該待測物的該表面中至少部分區域內的該些取樣點的距離符合一取樣規則。
如請求項17所述之表面量測裝置，其中當該待測物的該表面中至少部分區域內的每一該取樣點與其他最近距離的取樣點彼此之間的距離相等時，該待測物的該表面中至少部分區域內的該些取樣點符合該取樣規則。
如請求項17所述之表面量測裝置，其中當該控制模組控制該旋轉平台的該轉動速度固定時，該控制模組依據該色散鏡組位於該移動桿上的該量測位置，調整該光源透過該色散鏡組投射該量測光束的該取樣頻率。
如請求項19所述之表面量測裝置，其中當該色散鏡組於該移動桿上的該量測位置到達一預設位置，且該光源透過該色散鏡組投射該量測光束的該取樣頻率到達一預設頻率時，該控制模組調整該旋轉平台的該轉動速度。
如請求項17所述之表面量測裝置，其中當該控制模組控制該光源透過該色散鏡組投射該量測光束的該取樣頻率固定時，該控制模組依據該色散鏡組位於該移動桿上的該量測位置，調整該旋轉平台的該轉動速度。
如請求項21所述之表面量測裝置，其中當該色散鏡組於該移動桿上的該量測位置到達一預設位置，且該旋轉平台的該轉動速度到達一預設速度時，該控制模組調整該光源透過該色散鏡組投射該量測光束的該取樣頻率。
如請求項17所述之表面量測裝置，其中該旋轉平台具有一旋轉軸心及一研磨頭，且該待測物為一研磨墊，該待測物沿著該旋轉軸心轉動，該研磨頭用以抵壓一晶圓於該待測物上，使被該旋轉平台轉動的該待測物與該晶圓接觸，以令該待測物對該晶圓進行平坦化處理。
如請求項23所述之表面量測裝置，其中該待測物的上表面於距離該旋轉軸心一第一距離到一第二距離的區域為一作業區，該待測物以該作業區對該晶圓進行平坦化處理，並於該晶圓被平坦化處理時，該光源透過色散鏡組投射該量測光束於該作業區中的該些取樣點，且該作業區中的該些取樣點符合該取樣規則。
如請求項24所述之表面量測裝置，其中該移動桿於該待測物的投影至少從距離該旋轉軸心該第一距離沿伸至距離該旋轉軸心該第二距離。
如請求項17所述之表面量測裝置，其中該光源提供的該量測光束的數量為多個，且該色散鏡組具有多個針孔，於每次該量測模組在該些取樣點其中之一進行取樣時，該色散鏡組的每一該針孔投射該些量測光束其中之一於該待測物的該表面的一取樣範圍，該取樣範圍關聯於該取樣點。
如請求項26所述之表面量測裝置，其中每一該量測光束包括不同波長的多個光線，該色散鏡組取得該些光線被量測的該取樣範圍反射的光束，並傳送至該光譜儀，該光譜儀分析被該取樣範圍反射的光束，判斷該波長強度分佈。
如請求項27所述之表面量測裝置，其中該光譜儀包括：一狹縫，具有多個狹孔，每一該狹孔用以接收被該取樣範圍反射的光束；一光柵，透過該狹縫接收被該取樣範圍反射的光束，並依據被反射的光束的波長，將被反射的光束分光成不同波長的多個分色光線；以及一感測器，接收該些分色光線，依據每一該分色光線的強度，判斷該波長強度分佈。
如請求項28所述之表面量測裝置，其中該光譜儀更包括一第一透鏡及一第二透鏡，該第一透鏡設置於該狹縫傳輸反射的光束至該光柵的路徑上，用以將經過該狹縫的光束平行投射於該光柵，該第二透鏡設置於該光柵傳輸該些分色光線至該感測器的路徑上，用以將該些分色光線聚焦至該感測器。
如請求項27所述之表面量測裝置，其中當該待測物的該表面中至少部分區域內的每一該取樣點沿著一螺線排列時，該待測物的該表面中至少部分區域內的該些取樣點符合該取樣規則，該螺線以該旋轉平台的一旋轉軸心為中心。
如請求項30所述之表面量測裝置，其中該控制模組更控制該移動桿相對於該旋轉平台移動，使該待測物的該表面中至少部分區域內的該些取樣點的距離符合該取樣規則。
一種表面量測方法，包含：以一轉動速度轉動一待測物；當一量測模組位於多個量測位置其中之一時，該量測模組以一取樣頻率對該待測物的一表面的多個取樣點進行一表面高度量測；以及依據該量測模組於該些量測位置其中之一，選擇性地調整該待測物的該轉動速度或該量測模組的該取樣頻率，而使該待測物的該表面中至少部分區域內的該些取樣點之間的距離符合一取樣規則。
如請求項32所述之表面量測方法，其中當該待測物的該表面中至少部分區域內的每一該取樣點與其他最近距離的取樣點彼此之間的距離相等時，該待測物的該表面中至少部分區域內的該些取樣點符合該取樣規則。
如請求項32所述之表面量測方法，其中於選擇性地調整該待測物的該轉動速度或該量測模組的該取樣頻率的步驟中，包含：當該待測物的該轉動速度固定時，依據該量測模組位於該移動桿上的該量測位置，調整該量測模組的該取樣頻率。
如請求項34所述之表面量測方法，其中於選擇性地調整該待測物的該轉動速度或該量測模組的該取樣頻率的步驟中，更包含：當該量測模組的該量測位置到達一預設位置，且該量測模組的該取樣頻率到達一預設頻率時，調整該待測物的該轉動速度。
如請求項32所述之表面量測方法，其中於選擇性地調整該待測物的該轉動速度或該量測模組的該取樣頻率的步驟中，更包含：當該量測模組的該取樣頻率固定時，依據該量測模組位於該移動桿上的該量測位置，調整該旋轉平台的該轉動速度。
如請求項36所述之表面量測方法，其中於選擇性地調整該待測物的該轉動速度或該量測模組的該取樣頻率的步驟中，更包含：當該量測模組的該量測位置到達一預設位置，且該待測物的該轉動速度到達一預設速度時，調整該量測模組的該取樣頻率。
如請求項32所述之表面量測方法，其中於以該轉動速度轉動該待測物的步驟中，更包含：抵壓一晶圓於該待測物上；以及該待測物對該晶圓進行平坦化處理。
如請求項38所述之表面量測方法，其中該待測物的上表面於距離一旋轉中心一第一距離到一第二距離的區域為一作業區，該待測物以該作業區對該晶圓進行平坦化處理，並於該晶圓被平坦化處理時，該量測模組選擇性地對該待測物的該作業區中的該些取樣點進行該表面高度量測，且該作業區中的該些取樣點符合該取樣規則。
如請求項39所述之表面量測方法，其中該些量測位置至少包含一第一量測位置及一第二量測位置，該第一量測位置投影於該待測物的該表面的位置與該旋轉中心的距離為該第一距離，該第二量測位置投影於該待測物的該表面的位置與該旋轉中心的距離為該第二距離。
如請求項32所述之表面量測方法，其中於該量測模組以該取樣頻率對該待測物的該表面取該些取樣點進行該表面高度量測的步驟中，包含：該量測模組對該些取樣點其中之一投射波長不同的多個光束；該量測模組取得該些光束被量測的該取樣點反射的至少一反射光束；以及該量測模組依據該至少一反射光束的波長，判斷一波長強度分佈，該波長強度分佈關聯於該取樣點的表面高度。
如請求項41所述之表面量測方法，其中當該量測模組取得的反射光束包含一第一反射光及一第二反射光時，於依據該至少一反射光束的波長，計算量測的該取樣點的該表面高度的步驟中，包含：依據該第一反射光的一第一波長及該第二反射光的一第二波長，計算該量測模組量測的該取樣點的一第一高度值及一第二高度值；計算該第一高度及該第二高度的一差值；以及依據該差值及一折射率修正該第二高度，修正後的該第二高度為被量測的該取樣點的該表面高度；其中該第一波長小於該第二波長，該折射率關聯於被量測的該取樣點上介於該第一高度與該第二高度之間的介質。
如請求項42所述之表面量測方法，更包含依據每一該取樣點的該表面高度，取得該待測物的一表面粗糙度。
如請求項41所述之表面量測方法，於該量測模組對該些取樣點其中之一投射該些光束的步驟中，更包含對量測的該取樣點進行一表面清除處理。
如請求項32所述之表面量測方法，其中每次該量測模組於該些取樣點其中之一進行該表面高度量測時，該量測模組更以多個量測訊號對該待測物的該表面的一取樣範圍進行該表面高度量測，該取樣範圍關聯於該取樣點。
如請求項45所述之表面量測方法，其中當該待測物的該表面中至少部分區域內的每一該取樣點沿著一螺線排列時，該待測物的該表面中至少部分區域內的該些取樣點符合該取樣規則，該螺線以該旋轉平台的一旋轉軸心為中心。
如請求項46所述之表面量測方法，其中該量測模組設置於一移動桿上，該待測物設置於一移動平台上，該表面量測方法更包括控制該移動桿相對於該旋轉平台移動，使該待測物的該表面中至少部分區域內的該些取樣點的距離符合該取樣規則。
如請求項46所述之表面量測方法，其中每一該量測光束包括不同波長的多個光線，於該量測模組依據該些光線被量測的該取樣範圍反射的光束強度，判斷該波長強度分佈。