TWI593955B - 光偏折檢測模組及使用其檢測及誤差校正之方法 - Google Patents

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Description

光偏折檢測模組及使用其檢測及誤差校正之方法
本發明係關於一種光偏折檢測模組及使用其檢測及誤差校正之方法，特別是關於一種利用具有一矯正標準面之光偏折檢測模組以進行檢測及誤差校正之方法。
於現有技術中，針對晶圓等具有一大致平坦表面之一待測物進行一表面檢測的方式，大致可區分為兩種，其分別為：(1)在晶圓的上表面及下表面各設置一感測器，使二感測器隔著晶圓相互對位後，將二感測器同時移動，以量測上、下表面於垂直軸上的變化，並藉此獲得相關量測數據；以及(2)利用一真空吸附裝置吸附晶圓之下表面，使晶圓呈現一吸平狀態後，再利用檢測裝置檢測晶圓之上表面，以獲得相關檢測數據。
其中，將晶圓吸平以進行檢測之方式所需要的裝置元件，雖然相較於以二感測器分別量測晶圓上、下表面之方式所需要的裝置元件要來得精簡，但在將晶圓吸平以進行檢測之方式中，用以放置晶圓之一檢測載台之一承載面，其相對於一實質水平面的誤差，往往會對後續的檢測結果造成相當大的影響。
如本領域技術人員所知悉，在表面檢測方式(2)中，前述之檢測載台因兼具有吸平晶圓的作用，故檢測載台上將同時具有複數環狀設 置的真空吸附溝槽，以協助進行晶圓之下表面的吸附作業。
如此一來，該些環狀設置的真空吸附溝槽，因為會在檢測載台之承載面上形成極為細微的不規則起伏表面，而難以供檢測裝置進行該承載面與實質水平面間之誤差的先前檢測，而對後續檢測結果造成相當大的影響。
有鑑於此，如何提供一種使用於吸平晶圓檢測方式之檢測模組，使其可協助進行測載台之承載面與實質水平面間之誤差的先前檢測，以供後續檢測晶圓之上表面並進行數值分析時，執行誤差的校正作業，乃為此一業界亟待解決的問題。
本發明之一目的在於提供具有一矯正標準面之一光偏折檢測模組，使其可於進行一待測物之一表面的檢測作業時作為一參考平面，以供進行後續的檢測及誤差校正作業。
為達上述目的，本發明之一種光偏折檢測模組包含一檢測載台、一面光源、至少二掃描攝影機及一矯正標準面。檢測載台用以承載待測物，面光源係設置於檢測載台上方，提供一平面光朝檢測載台照射。至少二掃描攝影機係設置於面光源之相對側。矯正標準面係鄰設於檢測載台。其中，當面光源朝檢測載台照射平面光後，平面光將會被待測物之表面及矯正標準面反射，至少二掃描攝影機於接收被待測物之表面及矯正標準面所反射之平面光後，適可由一處理器進行一數值分析，以獲得相關檢測數據並進行誤差校正作業。
為達上述目的，本發明之光偏折檢測模組所具有之檢測載台 更包含一真空吸附部，以吸附固定待測物。
為達上述目的，本發明之光偏折檢測模組所具有之面光源所發射之平面光係為一可見光或一不可見光。
為達上述目的，本發明之光偏折檢測模組所具有之面光源所發射之平面光係為複數疊紋影像。
為達上述目的，本發明之光偏折檢測模組所具有之至少二掃描攝影機係為面掃描攝影機。
為達上述目的，本發明之光偏折檢測模組所具有之矯正標準面係獨立於檢測載台設置。
為達上述目的，本發明之光偏折檢測模組所具有之矯正標準面係延伸自檢測載台。
為達上述目的，本發明之光偏折檢測模組所具有之矯正標準面與檢測載台係同時形成，以使矯正標準面與檢測載台具有相同的表面高度或表面傾斜度。
為達上述目的，本發明之光偏折檢測模組所具有之矯正標準面，其所具有的平面形狀可為矩形、圓形或多邊形。
為達上述目的，本發明之光偏折檢測模組所具有之矯正標準面的面積係大於或等於1公釐x1公釐。
為達上述目的，本發明之光偏折檢測模組所具有之待測物係為4吋、6吋及8吋晶圓。
為達上述目的，本發明更包含一種檢測及誤差校正一待測物之一表面的方法，包含下列步驟：(a)提供一光偏折檢測模組；(b)利用一 檢測載台所具有之一真空吸附部吸平待測物；(c)利用一面光源提供一平面光，以照射被吸平的待測物之表面及鄰設於檢測載台之一矯正標準面；(d)利用至少二掃描攝影機接收被待測物之表面及矯正標準面所反射之平面光；以及(e)利用一處理器分別分析被待測物之表面及矯正標準面所反射之平面光，以獲得兩者間的誤差並進行校正作業。
為達上述目的，本發明之檢測及誤差校正方法所使用之面光源所發射之平面光係為複數疊紋影像。
為讓上述目的、技術特徵、和優點能更明顯易懂，下文係以較佳實施例配合所附圖式進行詳細說明。
100‧‧‧光偏折檢測模組
110‧‧‧檢測載台
112‧‧‧真空吸附部
120‧‧‧面光源
130‧‧‧掃描攝影機
140‧‧‧矯正標準面
200‧‧‧待測物
210‧‧‧表面
第1圖為本發明之一光偏折檢測模組之示意圖；第2圖為本發明之光偏折檢測模組所具有之一檢測載台之示意圖；第3圖為本發明之光偏折檢測模組所具有之一檢測載台之示意圖；及第4圖為本發明檢測及誤差校正一待測物之一表面的方法步驟圖。
請同時參閱第1圖及第2圖，本發明係關於一種光偏折檢測模組100，其係具有一矯正標準面140，使矯正標準面140可於進行一待測物200之一表面210的檢測作業時作為一參考平面，以供一處理器(圖未示出)進行後續的檢測及誤差校正作業。
詳細而言，如第1圖所示，本發明之光偏折檢測模組100包含 一檢測載台110、一面光源120、二掃描攝影機130及矯正標準面140。其中，檢測載台110用以承載待測物200，面光源120則係設置於檢測載台110上方，提供一平面光朝檢測載台110照射。二掃描攝影機130係設置於面光源120之相對側，而矯正標準面140係鄰設於檢測載台110。
如第2圖所示，當面光源120朝檢測載台110照射平面光後，平面光將會被待測物200之表面210及一旁的矯正標準面140反射，設置於面光源120之相對側的二掃描攝影機130則可於接收被待測物200之表面210及矯正標準面140所反射之平面光後，利用處理器進行一數值分析，以獲得相關檢測數據並進行誤差校正作業。
以下謹針對本發明光偏折檢測模組100的檢測作動部分，進行說明如下：首先，由於本發明之光偏折檢測模組100之檢測載台110係具有一真空吸附部112，因此，當待測物200為如4吋、6吋及8吋等晶圓時，檢測載台110將得以利用真空吸附部112吸附並固定待測物200。此種利用真空吸附部112吸附待測物200之下表面，使待測物200之下表面完全平貼於檢測載台110上之作動，即所謂的吸平步驟。
接著，使面光源120朝檢測載台110發射平面光，並使待測物200之表面210及矯正標準面140可因此分別反射該平面光以供二掃描攝影機130所接收。
最後，使處理器分別分析遭待測物200之表面210所反射的反射光以及遭矯正標準面140所反射的反射光並進行數值運算後，利用遭矯正標準面140所反射的反射光所得出的誤差值進行後續誤差校正作業，從而獲 得正確的檢測數據。
需說明的是，於本發明之一較佳實施例中，面光源120所發射之該平面光除了可為一可見光或一不可見光外，亦可使平面光係為複數疊紋影像，以因應不同的檢測需求提供對應的影像供處理器進行相關數值分析。
於本發明之一較佳實施例中，二掃描攝影機130係皆為面掃描攝影機。然而，掃描攝影機130的設置數量，實際上可依據不同的檢測需求進行調整為如三台或四台或以上，故於此並不加以限制。唯需注意的是，掃描攝影機130的數量要求最低應為二台，且該二掃描攝影機130係設置於相異的二位置。原因在於，將二掃描攝影機130固定於檢測載台110之上方，且二掃描攝影機130係設置於面光源120之相對側，乃是為了使二掃描攝影機130便於接收來自待測物200之表面210及矯正標準面140所反射之平面光；而使二掃描攝影機130設置於相異的二位置，則是為了分別自二相異位置接收遭反射的平面光取其平均值，以提高後續數值分析的準確度。
如第2圖所示，於本發明之一較佳實施例中，光偏折檢測模組100所具有之矯正標準面140係獨立於檢測載台110設置，以協助反射面光源120之平面光，供處理器進行後續誤差校正作業。
然而，如第3圖所示，光偏折檢測模組100所具有之矯正標準面140亦可具有延伸自檢測載台110之態樣，而同樣可協助反射面光源120之平面光，以供處理器進行後續誤差校正作業。
較佳地，矯正標準面140無論是呈現如第2圖所示之獨立於檢測載台110的設置方式，或是如第3圖所示延伸自檢測載台110之態樣，矯正 標準面140應皆與檢測載台110於製作時同時形成，以使矯正標準面140與檢測載台110具有相同的表面高度或表面傾斜度。
雖然於本案圖式中，矯正標準面140的形狀呈現一矩形，但並不以此作為限制；換言之，矯正標準面140的形狀亦可為三角形、圓形或其他多邊形等。
於本案中，矯正標準面140的面積大小，係取決於掃描攝影機130的解析度，然於一較佳實施態樣中，矯正標準面140的面積係大於或等於1公釐x1公釐，而有助於掃描攝影機130的掃描並得以協助加速處理器的數值分析速度。
如第4圖所示，本發明更包含一種檢測及誤差校正一待測物200之一表面210的方法，包含下列步驟：(a)如步驟401所示，提供一光偏折檢測模組100；(b)如步驟402所示，利用一檢測載台110所具有之一真空吸附部112吸平待測物200；(c)如步驟403所示，利用一面光源120提供一平面光，以照射被吸平之待測物200之表面210及鄰設於檢測載台110之一矯正標準面140；(d)如步驟404所示，利用至少二掃描攝影機130接收被待測物200之表面210及矯正標準面140所反射之平面光；以及(e)最後，如步驟405所示，利用一處理器分別分析被待測物200之表面210及矯正標準面140所反射之平面光，以獲得兩者間的誤差並進行校正作業。
其中，上述面光源120所發射的平面光係為一可見光、一不可見光或為複數疊紋影像，以因應不同的測試需求，提供最適合判斷待測物200之表面210的平坦度、裂紋等缺陷等的平面光。
綜上所述，藉由本發明之矯正標準面140的設置，當將待測 物200置於檢測載台110上進行吸平檢測時，僅需藉由單一次的平面光的照射，便可同時獲得被待測物200之表面210所反射的平面光以及被矯正標準面140所反射的平面光。之後，被矯正標準面140所反射的平面光將可在被處理器進行數值分析後，成為一誤差校正數據，用以協助被待測物200之表面210所反射的平面光經處理器進行數值分析後所得的檢測數據進行誤差校正，以精確檢測結果。也就是說，藉由本案之矯正標準面140的設置，將得以在單一次的平面光的照射步驟中，就完成待測物之平面的檢測並進行相關的誤差校正，從而有效縮短檢測的作業時間、增加檢測效率並提高檢測精確度。
上述之實施例僅用來例舉本發明之實施態樣，以及闡釋本發明之技術特徵，並非用來限制本發明之保護範疇。任何熟悉此技術者可輕易完成之改變或均等性之安排均屬於本發明所主張之範圍，本發明之權利保護範圍應以申請專利範圍為準。
100‧‧‧光偏折檢測模組
110‧‧‧檢測載台
120‧‧‧面光源
130‧‧‧掃描攝影機
200‧‧‧待測物

Claims (14)

  1. 一種光偏折檢測模組，用以進行一待測物之一表面的檢測及誤差校正作業，包含：一檢測載台，用以承載該待測物；一面光源，係設置於該檢測載台上方，提供一平面光朝該檢測載台照射；至少二掃描攝影機，係設置於該面光源之相對側；以及一矯正標準面，係鄰設於該檢測載台；其中，當該面光源朝該檢測載台照射該平面光後，該平面光將會被該待測物之該表面及該矯正標準面反射，該至少二掃描攝影機於接收被該待測物之該表面及該矯正標準面所反射之該平面光後，適可由一處理器進行一數值分析，以獲得相關檢測數據並進行誤差校正作業。
  2. 如請求項1所述之光偏折檢測模組，其中該檢測載台更包含一真空吸附部，以吸附固定該待測物。
  3. 如請求項1所述之光偏折檢測模組，其中該面光源所發射之該平面光係為一可見光或一不可見光。
  4. 如請求項1所述之光偏折檢測模組，其中該面光源所發射之該平面光係為複數疊紋影像。
  5. 如請求項1所述之光偏折檢測模組，其中該至少二掃描攝影機係為面掃描攝影機。
  6. 如請求項1所述之光偏折檢測模組，其中該矯正標準面 係獨立於該檢測載台設置。
  7. 如請求項1所述之光偏折檢測模組，其中該矯正標準面係延伸自該檢測載台。
  8. 如請求項1所述之光偏折檢測模組，其中該矯正標準面與該檢測載台係同時形成，以使該矯正標準面與該檢測載台具有相同的表面高度或表面傾斜度。
  9. 如請求項1所述之光偏折檢測模組，其中該矯正標準面所具有之平面形狀可為矩形、圓形或多邊形。
  10. 如請求項1所述之光偏折檢測模組，其中該矯正標準面所具有之一面積係大於或等於1公釐x1公釐。
  11. 如請求項1所述之光偏折檢測模組，其中該待測物係為4吋、6吋及8吋晶圓。
  12. 一種檢測及誤差校正一待測物之一表面的方法，包含下列步驟：(a)提供如請求項1所述之一光偏折檢測模組；(b)利用該檢測載台所具有之該真空吸附部吸平該待測物；(c)利用該面光源提供該平面光照射被吸平的該待測物之該表面及該矯正標準面；(d)利用該至少二掃描攝影機接收被該待測物之該表面及該矯正標準面所反射之該平面光；以及(e)利用該處理器分別分析被該待測物之該表面及該矯正標準面所反射之該平面光，以獲得兩者間的誤差並進行校正作業。
  13. 如請求項12所述之方法，其中該面光源所發射之該平面光係為一可見光或一不可見光。
  14. 如請求項12所述之方法，其中該面光源所發射之該平面光係為複數疊紋影像。
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