TWI604080B - 噴嘴孔檢查系統及方法 - Google Patents

Description

噴嘴孔檢查系統及方法

本發明實施例關於一種噴嘴孔檢查系統及方法。

半導體裝置被用於多種電子應用，例如個人電腦、行動電話、數位相機以及其他電子設備。半導體裝置的製造通常是藉由在半導體基板上依序沉積絕緣或介電層材料、導電層材料以及半導體層材料，接著使用微影製程圖案化所形成的各種材料層，以形成電路組件和零件於此半導體基板之上。隨著積體電路之材料及其設計上的技術進步，已發展出多個世代的積體電路。相較於前一個世代，每一世代具有更小且更複雜的電路。然而，這些發展提昇了加工及製造積體電路的複雜度。為了使這些發展得以實現，在積體電路的製造以及生產上相似的發展也是必須的。

在半導體裝置的製造中，多個製程步驟是被使用以製造積體電路在半導體晶圓之上。在持續演進至更小體積以及更高電路密度的發展中，多個困難變因之一為連續性地在既定的誤差範圍中形成具有更小關鍵尺寸的電路。舉例而言，原子層沉積技術(Atomic Layer Deposition，ALD)為一種化學氣相沉積技術(Chemical Vapor Deposition，CVD)，其與傳統的CVD技術相比，可利用前驅物氣體與基板表面所產生的自我侷限 (self-limiting)交互反應，以形成厚度控制在數個Å(即10^-10米)等級之單一層膜，且均勻性極佳。故近年來原子層沉積製程被廣泛應用在例如電晶體之氧化物介電層的製造。

雖然現有的沉積技術及設備已經足以應付其需求，然而仍未全面滿足。因此，需要提供一種改善沉積製程之良率的方案。

本揭露一些實施例提供一種噴嘴孔檢查系統。上述噴嘴孔檢查系統包括複數個支撐座，配置用於在一第一方向上支撐一噴嘴管。上述噴嘴孔檢查系統更包括一背光源，配置用於投射光束至噴嘴管上之複數個噴嘴孔。上述噴嘴孔檢查系統還包括一影像擷取裝置，配置用於擷取各噴嘴孔之影像。另外，上述噴嘴孔檢查系統包括一處理裝置，配置用於依據影像擷取裝置所擷取到之影像而得到各噴嘴孔之至少一孔洞參數。

本揭露一些實施例提供一種噴嘴孔檢查系統。上述噴嘴孔檢查系統包括複數個支撐座，配置用於在一第一方向上支撐一噴嘴管。上述噴嘴孔檢查系統更包括一定位座，配置用於固定噴嘴管之一端部。上述噴嘴孔檢查系統更包括一背光源，配置用於投射光束至噴嘴管上之複數個噴嘴孔。上述噴嘴孔檢查系統還包括一影像擷取裝置，配置用於擷取各噴嘴孔之影像。另外，上述噴嘴孔檢查系統包括一處理裝置，配置用於依據影像擷取裝置所擷取到之影像而得到各噴嘴孔之至少一孔洞參數。

本揭露一些實施例提供一種噴嘴孔檢查方法。上述噴嘴孔檢查方法包括固定一噴嘴管，其上具有複數個噴嘴孔。上述噴嘴孔檢查方法更包括投射光束至噴嘴管上之各噴嘴孔。上述噴嘴孔檢查方法還包括擷取各噴嘴孔之影像。另外，上述噴嘴孔檢查方法包括依據各噴嘴孔之影像而得到各噴嘴孔之至少一孔洞參數。

10‧‧‧沉積製程設備/設備

11‧‧‧處理腔室

11A、11B‧‧‧開口連接部

12‧‧‧底座

12A‧‧‧開口連接部

13‧‧‧直立晶舟

14‧‧‧加熱器

15‧‧‧旋轉平台

16‧‧‧前驅物供給單元

16A、16B‧‧‧供給源

16C、16D‧‧‧開關閥

17‧‧‧噴嘴管

17A‧‧‧彎折部

17B‧‧‧噴嘴孔

18A‧‧‧惰性氣體源

18B‧‧‧開關閥

20‧‧‧噴嘴孔檢查系統

21‧‧‧承載平台

22‧‧‧支撐座

22A‧‧‧溝槽

23‧‧‧背光源

24‧‧‧定位座

24A‧‧‧部分

24B‧‧‧限位結構

25‧‧‧影像擷取裝置

25A‧‧‧影像感測器

25B‧‧‧鏡頭

25C‧‧‧X軸方向驅動部件

25D‧‧‧Z軸方向驅動部件

25E‧‧‧基座

251‧‧‧第一驅動單元

252‧‧‧第二驅動單元

26‧‧‧處理裝置

27‧‧‧處理單元

271‧‧‧控制電路

272‧‧‧儲存電路

28‧‧‧顯示單元

29‧‧‧操作介面單元

70‧‧‧噴嘴孔檢查方法

71-74‧‧‧操作

B‧‧‧滑塊

D1‧‧‧第一方向

D2‧‧‧第二方向

D3‧‧‧第三方向

C‧‧‧理論圓心

E‧‧‧噴嘴孔結束位置

F‧‧‧毛邊規範值

G‧‧‧刮傷或異物

I‧‧‧影像

MI‧‧‧內部影像

MO‧‧‧外部影像

P‧‧‧噴嘴孔間距

RE‧‧‧毛邊

RE1-RE4‧‧‧毛邊缺陷

RL‧‧‧輪廓線

RR‧‧‧真實輪廓半徑

S‧‧‧噴嘴孔起始位置

SP‧‧‧取樣點

T‧‧‧滑軌

TD‧‧‧理論直徑

TL‧‧‧理論圓

TR‧‧‧理論半徑

L1、L2‧‧‧間距

W‧‧‧半導體晶圓

W1-W4‧‧‧角度

△R‧‧‧偏差量

α、β‧‧‧夾角

第1圖顯示根據一些實施例之一沉積製程設備之示意圖。

第2圖顯示根據一些實施例之一噴嘴孔檢查系統之部分元組件之側視示意圖。

第3圖顯示第2圖中之噴嘴孔檢查系統之上視示意圖。

第4圖顯示根據一些實施例之支撐座上之溝槽之示意圖。

第5圖顯示根據一些實施例之定位座上之限位結構之示意圖。

第6圖顯示根據一些實施例之噴嘴孔檢查系統之影像擷取裝置及處理裝置之方塊圖。

第7圖顯示根據一些實施例之一噴嘴孔檢查方法之流程圖。

第8圖顯示根據一些實施例之依據噴嘴孔之影像而得到噴嘴孔之孔洞直徑之方法示意圖。

第9圖顯示根據一些實施例之依據噴嘴孔之影像而得到噴嘴孔之孔洞真圓度之方法示意圖。

第10圖顯示根據一些實施例之依據噴嘴孔之影像而得到 噴嘴孔上之毛邊程度之方法示意圖。

第11圖顯示根據一些實施例之依據噴嘴孔之影像而得到噴嘴孔的周邊是否存在刮傷或異物之方法示意圖。

以下揭露內容提供許多不同的實施例或範例以實施本案的不同特徵。以下揭露內容敘述各個構件及其排列方式的特定範例，以簡化說明。當然，這些特定的範例並非用以限定。例如，若實施例中敘述了一第一特徵形成於一第二特徵之上或上方，即表示其可能包含上述第一特徵與上述第二特徵是直接接觸的情況，亦可能包含了有附加特徵形成於上述第一特徵與上述第二特徵之間，而使得上述第一特徵與第二特徵未直接接觸的情況。

在下文中使用的空間相關用詞，例如“在...下方”、“下方”、“較低的”、“上方”、“較高的”及類似的用詞，係為了便於描述圖示中一個元件或特徵與另一個(些)元件或特徵之間的關係。除了在圖式中繪示的方位外，這些空間相關用詞也意指可能包含在不同的方位下使用或者操作圖式中的裝置。

以下不同實施例中可能重複使用相同的元件標號及/或文字，這些重複係為了簡化與清晰的目的，並非用以限定所討論的不同實施例及/或結構之間有特定的關係。

在下文中使用的第一以及第二等詞彙，僅作為清楚解釋之目的，並非用以對應以及限制專利範圍。此外，第一特徵以及第二特徵等詞彙，並非限定為相同或是不同的特徵。

在圖式中，結構的形狀或厚度可能擴大，以簡化 或便於標示。必須了解的是，未特別描述或圖示之元件可以本領域技術人士所熟知之各種形式存在。

另外，需要理解的是，在實施例中的方法之前、期間和之後可以提供額外的操作，並且對於不同實施例中的方法，可以替換或消除一些描述的操作。

本揭露之實施例提供一種噴嘴孔檢查系統，適用於有效、快速地檢出沉積製程設備中所使用之一噴嘴管上的多個微小噴嘴孔之至少一孔洞參數(例如孔洞直徑、孔洞間距、孔洞真圓度(roundness)、毛邊(raw edge)程度及/或刮傷程度等)，如此能夠及早發現噴嘴管上之噴嘴孔之缺陷，進而有利於改善沉積製程之良率。

請先參閱第1圖，其顯示根據一些實施例之一沉積製程設備10之示意圖。如圖中所示，設備10為一直立批次式沉積設備，可用於例如原子層沉積製程(ALD)。設備10包括一底部開放之圓柱形處理腔室11及一用於結合與封閉處理腔室11之底座12。處理腔室11例如係由石英材質所形成。作為處理目標的複數個半導體晶圓W(例如矽晶圓，但不以此為限)在進入設備10後係以水平方式放置於一直立晶舟13之複數個支撐溝槽(圖未示)中。直立晶舟13係藉由一例如石英材質所形成的加熱器14而置於一旋轉平台15上。在沉積製程中，旋轉平台15用於轉動直立晶舟13，使得半導體晶圓W的沉積均勻度可較佳。

如第1圖中所示，在處理腔室11上形成有一開口連接部11A，用於連接一外部的前驅物供給單元16。前驅物供給單元16用於依序地供給至少一第一前驅物與至少一第二前驅 物至處理腔室11中。前驅物供給單元16包括複數個(例如兩個，但不以此為限)分別用於儲存第一、第二前驅物的供給源16A、16B、及複數個(例如兩個，但不以此為限)分別用於控制供給源16A、16B與開口連接部11A之連接之開關閥16C、16D。

一噴嘴管17係設置於處理腔室11內，用於在沉積製程中將前驅物透過其上所形成的複數個噴嘴孔(圖未示)供給至處理腔室11中，以在半導體晶圓W表面上進行沉積製程。如第1圖中所示，噴嘴管17係透過一大致垂直於管體之彎折部17A耦接處理腔室11之開口連接部11A，進而可連接前驅物供給單元16。噴嘴管17係由例如石英材質所形成。

如第1圖中所示，在處理腔室11上亦形成有另一開口連接部11B，用於連接一外部的惰性氣體源18A。根據一些實施例，在沉積製程中，當第一前驅物於半導體晶圓W表面產生單一原子層的化學吸附，並使半導體晶圓W表面產生官能基(Functional groups)後，惰性氣體源18A可供給一惰性氣體至處理腔室11中(此時，控制惰性氣體源18A與開口連接部11B之連接之一開關閥18B可被開啟)，以帶走殘留於半導體晶圓W表面之多餘的第一前驅物。

此外，在底座12上形成有一開口連接部12A，用於連接一外部的抽氣單元(圖未示)，該抽氣單元可將前述惰性氣體及多餘第一前驅物抽出處理腔室11。之後，前驅物供給單元16再將第二前驅物透過噴嘴管17供給至處理腔室11中，以與半導體晶圓W表面上之官能基反應而形成單一原子層。如此一來，即實現一原子層沉積。

需理解的是，前述噴嘴管17上之噴嘴孔之缺陷可能導致沉積製程之良率降低。舉例而言，當噴嘴管17上之複數個噴嘴孔的尺寸差異較大或者孔洞形狀不一致時，容易使得同一批次的半導體晶圓W之沉積結果(例如沉積厚度)產生差異。或者是，當噴嘴孔上之毛邊程度較嚴重或者孔洞之周邊存在刮傷時，噴嘴管17之碎屑亦可能隨著前驅物的氣流而被帶到半導體晶圓W表面上，進而影響沉積製程的良率。

目前業界大多利用人工方式來檢查噴嘴管17之噴嘴孔，例如藉由破壞性檢測方式(亦即切割噴嘴管17)及配合掃描式電子顯微鏡(Scanning Electron Microscopy，SEM)圖來觀察噴嘴孔是否存在缺陷，但是此種方式的檢查效率不佳，且利用人工判讀的方式也容易造成檢測誤差。

下文實施例中提供一種操作標準化與自動化的噴嘴孔檢查系統，可以快速、準確地檢出噴嘴管17之噴嘴孔之缺陷，進而有利於改善後續沉積製程之良率。應可理解的是，本揭露實施例中之噴嘴孔檢查系統不限定用於檢查沉積製程設備中所使用之噴嘴管上的噴嘴孔，也可以用於檢查其他製程(例如擴散、蝕刻、清洗等製程)設備中所使用之噴嘴管上的噴嘴孔。

第2圖顯示根據一些實施例之一噴嘴孔檢查系統20之部分元組件之側視示意圖，第3圖顯示第2圖中之噴嘴孔檢查系統20之上視示意圖。如第2及3圖中所示，噴嘴孔檢查系統20包括一承載平台21、複數個支撐座22、一背光源23、一定位座24、及一影像擷取裝置25。

複數個(例如兩個，但不以此為限)支撐座22係設置於承載平台21上，用於在一第一方向D1(亦即圖中之X軸方向)上支撐一待檢查之噴嘴管17(例如前述沉積製程設備10(第1圖)中所使用之噴嘴管17，但不以此為限)。根據一些實施例，如第2及3圖中所示，兩個支撐座22可具有相同的結構，並於第一方向D1上間隔地配置，以將噴嘴管17水平地支撐於承載平台21上。根據一些實施例，請參閱第4圖所示，支撐座22上可形成有一V字型截面之溝槽22A，其兩側壁的夾角α例如為45至90度間的任一角度，使得不同尺寸(管徑)的噴嘴管17可容置於V字型溝槽22A中。根據一些實施例，溝槽22A亦可具有其他截面形狀，例如半圓形、U字型及方形等。

另外，為了能夠適用於不同尺寸(長度)的噴嘴管17，兩個支撐座22的間距係可調整的。舉例而言，如第2及3圖中所示，在支撐座22與承載平台21之間配置有滑塊B及滑軌T，使得支撐座22能夠相對於承載平台21沿著第一方向D1移動，進而可依據噴嘴管17之不同尺寸來調整兩個支撐座22的間距L1。

背光源23係設置於承載平台21上，用於發射光束至噴嘴管17上之複數個噴嘴孔17B(第3圖)。根據一些實施例，如第2及3圖中所示，背光源23係一長形的背光板，沿著第一方向D1配置，可自下方發射光束至噴嘴管17上之各噴嘴孔17B。根據一些實施例，背光源23用於發出白光，但不以此為限(例如，背光源23亦可以發出紅光、綠光或其他適合作為後續影像分析之背景色光)。另外，為了避免阻擋背光源23所發出之光束到達噴嘴管17，前述支撐座22可由例如透光的壓克力材質所 形成。

定位座24係設置於承載平台21上，用於固定噴嘴管17之一端部。根據一些實施例，如第2及3圖中所示，定位座24係配置於複數個支撐座22沿第一方向D1之一側，且其位置對應於噴嘴管17之彎折部17A之位置，可透過夾持方式來固定噴嘴管17之一端部(彎折部17A)。

舉例來說，請參閱第2、3及5圖，定位座24在一第二方向D2(亦即圖中之Y軸方向，垂直於第一方向D1)上具有相互分開的兩個部分24A，其中該兩個部分24A與承載平台21之間亦配置有滑塊B及滑軌T，使得該兩個部分24A能夠相對於承載平台21沿著第二方向D2移動，進而可依據噴嘴管17之彎折部17A之不同尺寸(管徑)來調整該兩個部分24A的間距L2。此外，根據一些實施例，如第5圖所示，定位座24之兩個部分24A之相鄰側分別形成有一V字型截面之限位結構24B，其兩側壁的夾角β例如為45至90度間的任一角度。根據一些實施例，限位結構24B亦可具有其他截面形狀，例如半圓形、弧形及方形等。

藉由上述設計，可使得不同尺寸之彎折部17A被夾持且限制於定位座24之兩個部分24A之限位結構24B中，進而能夠避免噴嘴管17在前述支撐座22之溝槽22A中發生轉動之情況。換言之，定位座24除了可以固定噴嘴管17之一端部外，亦可以保持噴嘴管17之噴嘴孔17B朝上且面對影像擷取裝置25之鏡頭(如第3圖中所示)。根據一些實施例，定位座24之部分24A亦可由例如壓克力材質(但不以此為限)所形成。

影像擷取裝置25係設置於承載平台21上，用於擷 取噴嘴管17上各噴嘴孔17B之影像。根據一些實施例，如第2及3圖中所示，影像擷取裝置25包括一影像感測器25A、一鏡頭25B、一X軸方向驅動部件25C、一Z軸方向驅動部件25D、及一基座25E。

影像感測器25A係用於感測噴嘴管17上各噴嘴孔17B之影像。根據一些實施例，影像感測器25A可為一感光耦合元件(Charge-coupled Device，CCD)或一互補式金屬氧化物半導體(Complementary Metal-Oxide-Semiconductor，CMOS)。鏡頭25B係耦合於影像感測器25A，用於將通過噴嘴孔17B之光束聚焦在影像感測元件25A上。根據一些實施例，鏡頭25B係一方形(但不以此為限)遠心鏡頭(telecentric lens)，其僅接受及允許平行光聚焦在影像感測元件25A上，如此有利於影像擷取裝置25取得各噴嘴孔17B之準確的影像，並可以避免視角誤差而造成影像失真的情況。

基座25E係設置於承載平台21上且具有一沿著第一方向D1延伸的長型結構。X軸方向驅動部件25C係耦接基座25E並可相對於基座25E沿著第一方向D1(亦即X軸方向)移動。Z軸方向驅動部件25D係耦接X軸方向驅動部件25C並可相對於X軸方向驅動部件25C沿著一第三方向D3(亦即圖中之Z軸方向，垂直於第一方向D1及第二方向D2)移動。此外，影像感測器25A及與其相連接之鏡頭25B係固定地耦接Z軸方向驅動部件25D。

根據一些實施例，X軸方向驅動部件25C可透過一伺服驅動器(例如伺服馬達，圖未示)驅動而相對於基座25E移 動，其中X軸方向驅動部件25C與伺服驅動器構成一第一驅動單元251(請參閱第6圖)，用於沿著第一方向D1驅動影像感測器25A及鏡頭25B。類似地，Z軸方向驅動部件25D係透過一伺服驅動器(例如伺服馬達，圖未示)驅動而可相對於X軸方向驅動部件25C移動，其中Z軸方向驅動部件25D與伺服驅動器構成一第二驅動單元252(請參閱第6圖)，用於沿著第三方向D3驅動影像感測器25A及鏡頭25B。

藉由上述設計，影像擷取裝置25可沿著第一方向D1連續地擷取噴嘴管17上之各噴嘴孔17B之影像，同時可透過自動對焦方式而取得在第三方向D3上不同高度(因為石英材質之噴嘴管17在製造上的公差所致)的各噴嘴孔17B之清晰影像。

接著請參閱第6圖，根據一些實施例，噴嘴孔檢查系統20更包括一耦接影像擷取裝置25之處理裝置26，用於控制影像擷取裝置25之運作與處理來自影像擷取裝置25所擷取之各噴嘴孔17B之影像。舉例而言，處理裝置26包括一處理單元27、一顯示單元28及一操作介面單元29。

根據一些實施例，操作介面單元29例如為一鍵盤(但不以此為限)，可供操作者輸入待檢查之噴嘴管17之噴嘴孔參數(例如第3圖中所示之噴嘴孔起始位置S、噴嘴孔間距P、及噴嘴孔結束位置E等)至處理單元27。處理單元27例如為一電腦(但不以此為限)，可依據這些噴嘴孔參數並透過一內建的控制電路271來控制影像擷取裝置25擷取噴嘴管17上之各噴嘴孔17B之影像(例如控制第一、第二驅動單元251及252以驅動影像 感測器25A及鏡頭25B、及控制影像感測器25A以感測噴嘴孔17B之影像等運作)。同時，輸入處理單元27的噴嘴孔參數可透過一內建的儲存電路272進行儲存。

此外，由影像擷取裝置25之影像感測器25A所感測到之各噴嘴孔17B之影像可回傳至處理單元27，接著處理單元27依據這些影像及透過下文將介紹的演算方法可得到各噴嘴孔17B之至少一孔洞參數(例如孔洞直徑、孔洞間距、孔洞真圓度、毛邊程度及/或刮傷程度等)，並將這些孔洞檢測結果(例如符合或不符合操作者所訂之孔洞規範)以數據、圖表、顏色或其他可能的形式來即時地呈現在顯示單元28(例如一螢幕，但不以此為限)上。

如此一來，一種操作標準化、自動化及能夠連續、快速地檢出噴嘴管之噴嘴孔之孔洞參數(或缺陷)之噴嘴孔檢查系統可被提供，進而有利於改善後續使用該噴嘴管之製程之良率。

本揭露之實施例亦提供一種噴嘴孔檢查方法。第7圖顯示根據一些實施例之一噴嘴孔檢查方法70之流程圖。首先，在操作1中，固定一噴嘴管，其上具有複數個噴嘴孔，例如前述第2及3圖中之實施例利用支撐座22及定位座24固定一噴嘴管17。在操作72中，投射光束至噴嘴管上之該等噴嘴孔，例如前述第2及3圖中之實施例利用背光源23投射光束至噴嘴管17上之噴嘴孔17B。在操作73中，擷取各噴嘴孔之影像，例如前述第2及3圖中之實施例利用影像擷取裝置25擷取噴嘴管17上之各噴嘴孔17B之影像。根據一些實施例(第6圖)，影像擷取裝 置25亦可根據一處理裝置26之控制來自動且連續地擷取各噴嘴孔17B之影像，且處理裝置26可供操作者輸入及設定待檢查之噴嘴管17之噴嘴管孔參數(例如包括噴嘴孔起始位置、噴嘴孔間距、及噴嘴孔結束位置等)。在操作74中，依據各噴嘴孔之影像而得到各噴嘴孔之至少一孔洞參數(例如孔洞直徑、孔洞間距、孔洞真圓度、毛邊程度及/或刮傷程度等)。

進一步地，配合參閱第8至11圖說明依據各噴嘴孔之影像而得到各噴嘴孔之各種孔洞參數之方法。下述取得各種孔洞參數之影像演算方法可透過處理裝置26之一影像處理程式來自動執行。

第8圖顯示根據一些實施例之依據噴嘴孔之影像而得到噴嘴孔之孔洞直徑之方法示意圖。需先說明的是，在第8圖中，由影像擷取裝置25(第2及3圖)所擷取到之各影像I係方形的(因為方形的遠心鏡頭25B(第2圖)所致)，且各噴嘴孔17B之影像可位在影像I內。

根據一些實施例，如第8圖所示，為了得到各噴嘴孔17B之孔洞直徑，首先可依據各影像I中之噴嘴孔17B之影像並透過影像演算方法(例如找出與周邊影像對比度最大且完整的輪廓線)來得到噴嘴孔17B之真實輪廓線RL(實線表示)。接著，從輪廓線RL上取得複數個取樣點SP(例如從輪廓線RL上取得共200個取樣點SP，但不以此為限)，並透過例如三點成圓理論而得到一平均化的理論圓TL(虛線表示)及其理論圓心C。此多點取樣的方法能夠將噴嘴孔17B上之毛邊RE有效濾除，並避免毛邊RE影響噴嘴孔17B之孔洞直徑的判斷。如此一來，可經由 前述演算方法得到各理論圓TL的理論直徑TD(及理論半徑)，亦即得到各噴嘴孔17B之孔洞直徑(及半徑)。

根據一些實施例，在經由多個噴嘴孔17B之影像而得到多個理論圓TL後，可進一步依據相鄰的理論圓TL之理論圓心C之距離而得到相鄰的噴嘴孔17B之孔洞間距。

第9圖顯示根據一些實施例之依據噴嘴孔之影像而得到噴嘴孔之孔洞真圓度之方法示意圖(第9圖亦是第8圖中X部分之放大圖)。根據一些實施例，為了得到各噴嘴孔17B之孔洞真圓度(roundness)，可依據前述演算方法先得到各噴嘴孔17B之理論圓TL。接著依據噴嘴孔17B之輪廓線RL上之複數個取樣點SP(為了簡明，第9圖中僅繪出部分取樣點SP)與理論圓TL之理論圓心C之距離可得到複數個真實輪廓半徑RR。最後，再依據對應前述取樣點SP之複數個真實輪廓半徑RR與理論圓TL之複數個理論半徑TR的偏差量△R的平均值可得到各噴嘴孔17B之孔洞真圓度。

上述孔洞真圓度公式可表示如下：

值得一提的是，在此係將前述真實輪廓半徑RR與理論半徑TR的偏差量△R取絕對值，因此不論噴嘴孔17B上之毛邊RE是外凸或內凹的形式，均會納入孔洞真圓度之計算。

接著請參閱第10圖，其顯示根據一些實施例之依據噴嘴孔之影像而得到噴嘴孔上之毛邊程度之方法示意圖。由前述影像演算方法可得到如第10圖之結果圖，其中X軸顯示噴 嘴孔17B之真實輪廓線RL之0至360的角度，而Y軸顯示前述真實輪廓半徑RR與理論半徑TR的偏差量△R(單位為微米(μm))。根據一些實施例，操作者可自行訂定毛邊規範值F(預設閥值)，當噴嘴孔17B上之(外凸或內凹的)毛邊RE(參閱第8及9圖)超過毛邊規範值F(例如10微米)即被認定為缺陷，因此由第10圖中可以觀察到噴嘴孔17B上共有多少個毛邊缺陷(例如四個毛邊缺陷RE1、RE2、RE3與RE4)。此外，因為各噴嘴孔17B之圓周長係已知的，故由第10圖中各毛邊缺陷RE1至RE4超出毛邊規範值F之部分所佔噴嘴孔17B之圓周的角度W1、W2、W3、W4亦可得到各毛邊缺陷RE1至RE4之寬度及噴嘴孔17B上各毛邊缺陷之寬度總和。如此一來，即可得到各噴嘴孔17B上之毛邊程度。

第11圖顯示根據一些實施例之依據噴嘴孔之影像而得到噴嘴孔的周邊是否存在刮傷或異物之方法示意圖。如第11圖所示，在依據影像I中之噴嘴孔17B之影像而得到噴嘴孔17B之真實輪廓線RL後，可進一步依據噴嘴孔17B之輪廓線RL之內部影像MI及/或外部影像MO的灰階度(gray level)而得到噴嘴孔17B的周邊是否存在刮傷或異物。舉例而言，當刮傷或異物G出現在內部影像MI及/或外部影像MO之範圍內時，其與周邊影像之灰階對比度將較大，故可由此判讀為刮傷或異物G。此外，透過影像演算法(例如計算所佔像素)亦可以得知刮傷或異物G之長度。

基於上述，本揭露實施例之噴嘴孔檢查方法能夠快速、準確地檢出噴嘴管上之各噴嘴孔之多種孔洞參數。此外， 根據一些實施例，這些孔洞檢測結果亦可以即時地呈現在如第6圖中之顯示單元28上，以作為操作者判讀噴嘴管是否適用於後續製程之依據。

綜上所述，本揭露實施例之噴嘴孔檢查系統及方法，可以有效、快速地檢出一製程設備(例如沉積製程設備，但不以此為限)中所使用之一噴嘴管上的多個微小噴嘴孔的缺陷，進而有利於改善該製程之良率。

根據一些實施例，提供一種噴嘴孔檢查系統。上述系統包括複數個支撐座，配置用於在一第一方向上支撐一噴嘴管。上述系統更包括一背光源，配置用於投射光束至噴嘴管上之複數個噴嘴孔。上述系統還包括一影像擷取裝置，配置用於擷取各噴嘴孔之影像。另外，上述系統包括一處理裝置，配置用於依據影像擷取裝置所擷取到之影像而得到各噴嘴孔之至少一孔洞參數。

根據一些實施例，上述噴嘴孔檢查系統更包括一定位座，配置用於透過夾持方式固定噴嘴管之一端部。定位座在一第二方向上具有相互分開並可相對移動的兩個部分，且該兩個部分之相鄰側分別形成有一限位結構，其中第二方向垂直於第一方向。

根據一些實施例，上述各支撐座上形成有一溝槽，用於容置噴嘴管。

根據一些實施例，上述影像擷取裝置包括一影像感測元件，配置用於感測噴嘴孔之影像。上述影像擷取裝置更包括一鏡頭，配置用於將通過噴嘴孔之光束聚焦在影像感測元 件上。上述影像擷取裝置還包括一第一驅動單元，配置用於沿著第一方向驅動影像感測元件及鏡頭。另外，上述影像擷取裝置包括一第二驅動單元，配置用於沿著一第三方向驅動影像感測元件及鏡頭，其中第三方向垂直於第一方向。

根據一些實施例，提供一種噴嘴孔檢查系統。上述系統包括複數個支撐座，配置用於在一第一方向上支撐一噴嘴管。上述系統更包括一定位座，配置用於固定噴嘴管之一端部。上述系統更包括一背光源，配置用於投射光束至噴嘴管上之複數個噴嘴孔。上述系統還包括一影像擷取裝置，配置用於擷取各噴嘴孔之影像。另外，上述系統包括一處理裝置，配置用於依據影像擷取裝置所擷取到之影像而得到各噴嘴孔之至少一孔洞參數。

根據一些實施例，提供一種噴嘴孔檢查方法。上述方法包括固定一噴嘴管，其上具有複數個噴嘴孔。上述方法更包括投射光束至噴嘴管上之各噴嘴孔。上述方法還包括擷取各噴嘴孔之影像。另外，上述方法包括依據各噴嘴孔之影像而得到各噴嘴孔之至少一孔洞參數。

根據一些實施例，上述依據各噴嘴孔之影像而得到各噴嘴孔之至少一孔洞參數之步驟中更包括：依據各噴嘴孔之影像而得到各噴嘴孔之輪廓線；依據各噴嘴孔之輪廓線上之複數個取樣點而得到一理論圓；依據各理論圓之理論直徑而得到各噴嘴孔之孔洞直徑；以及依據相鄰的噴嘴孔之理論圓之理論圓心之距離而得到相鄰的噴嘴孔之孔洞間距。

根據一些實施例，上述依據各噴嘴孔之影像而得 到各噴嘴孔之至少一孔洞參數之步驟中更包括：依據各噴嘴孔之影像而得到各噴嘴孔之輪廓線；依據各噴嘴孔之輪廓線上之複數個取樣點而得到一理論圓；依據輪廓線上之取樣點與理論圓之理論圓心之距離而得到複數個真實輪廓半徑；以及依據對應前述取樣點之真實輪廓半徑與理論圓之理論半徑的偏差量的平均值而得到各噴嘴孔之孔洞真圓度。

根據一些實施例，上述依據各噴嘴孔之影像而得到各噴嘴孔之至少一孔洞參數之步驟中更包括：依據各噴嘴孔之影像而得到各噴嘴孔之輪廓線；依據各噴嘴孔之輪廓線上之複數個取樣點而得到一理論圓；依據輪廓線上之取樣點與理論圓之理論圓心之距離而得到複數個真實輪廓半徑；以及依據對應前述取樣點之真實輪廓半徑與理論圓之理論半徑的偏差量是否超過一預設閥值而得到各噴嘴孔之毛邊程度。

根據一些實施例，上述依據各噴嘴孔之影像而得到各噴嘴孔之至少一孔洞參數之步驟中更包括：依據各噴嘴孔之影像而得到各噴嘴孔之輪廓線；以及依據各噴嘴孔之輪廓線之內部影像及/或外部影像的灰階度而得到各噴嘴孔的周邊是否存在刮傷或異物。

以上雖然詳細描述了實施例及它們的優勢，但應該理解，在不背離所附申請專利範圍限定的本揭露的精神和範圍的情況下，對本揭露可作出各種變化、替代和修改。此外，本申請的範圍不旨在限制於說明書中所述的製程、機器、製造、物質組成、工具、方法和步驟的特定實施例。作為本領域的普通技術人員將容易地從本揭露中理解，根據本揭露，可以利用 現有的或今後將被開發的、執行與在本揭露所述的對應實施例基本相同的功能或實現基本相同的結果的製程、機器、製造、物質組成、工具、方法或步驟。因此，所附申請專利範圍旨在將這些製程、機器、製造、物質組成、工具、方法或步驟包括它們的範圍內。此外，每一個申請專利範圍構成一個單獨的實施例，且不同申請專利範圍和實施例的組合都在本揭露的範圍內。

17‧‧‧噴嘴管

17A‧‧‧彎折部

20‧‧‧噴嘴孔檢查系統

21‧‧‧承載平台

22‧‧‧支撐座

23‧‧‧背光源

24‧‧‧定位座

25‧‧‧影像擷取裝置

25A‧‧‧影像感測器

25B‧‧‧鏡頭

25C‧‧‧X軸方向驅動部件

25D‧‧‧Z軸方向驅動部件

25E‧‧‧基座

B‧‧‧滑塊

D1‧‧‧第一方向

D3‧‧‧第三方向

L1‧‧‧間距

T‧‧‧滑軌

Claims (10)

1. 一種噴嘴孔檢查系統，包括：複數個支撐座，配置用於在一第一方向上支撐一噴嘴管；一背光源，配置用於投射光束至該噴嘴管上之複數個噴嘴孔；一影像擷取裝置，配置用於擷取各該些噴嘴孔之影像；以及一處理裝置，配置用於依據該影像擷取裝置所擷取到之該些影像而得到各該些噴嘴孔之至少一孔洞參數。
2. 如申請專利範圍第1項所述的噴嘴孔檢查系統，更包括一定位座，配置用於透過夾持方式固定該噴嘴管之一端部，該定位座在一第二方向上具有相互分開並可相對移動的兩個部分，且該兩個部分之相鄰側分別形成有一限位結構，其中該第二方向垂直於該第一方向。
3. 如申請專利範圍第1項所述的噴嘴孔檢查系統，其中各該些支撐座上形成有一溝槽，用於容置該噴嘴管。
4. 如申請專利範圍第1至3項中任意一項所述的噴嘴孔檢查系統，其中該影像擷取裝置包括：一影像感測元件，配置用於感測該些噴嘴孔之影像；一鏡頭，配置用於將通過該些噴嘴孔之光束聚焦在該影像感測元件上；一第一驅動單元，配置用於沿著該第一方向驅動該影像感測元件及該鏡頭；以及一第二驅動單元，配置用於沿著一第三方向驅動該影像感 測元件及該鏡頭，其中該第三方向垂直於該第一方向。
5. 一種噴嘴孔檢查系統，包括：複數個支撐座，配置用於在一第一方向上支撐一噴嘴管；一定位座，配置用於固定該噴嘴管之一端部；一背光源，配置用於投射光束至該噴嘴管上之複數個噴嘴孔；一影像擷取裝置，配置用於擷取各該些噴嘴孔之影像；以及一處理裝置，配置用於依據該影像擷取裝置所擷取到之該些影像而得到各該些噴嘴孔之至少一孔洞參數。
6. 一種噴嘴孔檢查方法，包括：固定一噴嘴管，其上具有複數個噴嘴孔；投射光束至該噴嘴管上之該些噴嘴孔；擷取各該些噴嘴孔之影像；以及依據各該些噴嘴孔之影像而得到各該些噴嘴孔之至少一孔洞參數。
7. 如申請專利範圍第6項所述的噴嘴孔檢查方法，其中上述依據各該些噴嘴孔之影像而得到各該些噴嘴孔之至少一孔洞參數之步驟中更包括：依據各該些噴嘴孔之影像而得到各該些噴嘴孔之輪廓線；依據各該些噴嘴孔之該輪廓線上之複數個取樣點而得到一理論圓；依據各該些理論圓之理論直徑而得到各該些噴嘴孔之孔洞直徑；以及 依據相鄰的該些噴嘴孔之該些理論圓之理論圓心之距離而得到相鄰的該些噴嘴孔之孔洞間距。
8. 如申請專利範圍第6項所述的噴嘴孔檢查方法，其中上述依據各該些噴嘴孔之影像而得到各該些噴嘴孔之至少一孔洞參數之步驟中更包括：依據各該些噴嘴孔之影像而得到各該些噴嘴孔之輪廓線；依據各該些噴嘴孔之該輪廓線上之複數個取樣點而得到一理論圓；依據該輪廓線上之該些取樣點與該理論圓之理論圓心之距離而得到複數個真實輪廓半徑；以及依據對應該些取樣點之該些真實輪廓半徑與該理論圓之理論半徑的偏差量的平均值而得到各該些噴嘴孔之孔洞真圓度。
9. 如申請專利範圍第6項所述的噴嘴孔檢查方法，其中上述依據各該些噴嘴孔之影像而得到各該些噴嘴孔之至少一孔洞參數之步驟中更包括：依據各該些噴嘴孔之影像而得到各該些噴嘴孔之輪廓線；依據各該些噴嘴孔之該輪廓線上之複數個取樣點而得到一理論圓；依據該輪廓線上之該些取樣點與該理論圓之理論圓心之距離而得到複數個真實輪廓半徑；以及依據對應於該些取樣點之該些真實輪廓半徑與該理論圓之理論半徑的偏差量是否超過一預設閥值而得到各該些噴嘴孔之毛邊程度。
10. 如申請專利範圍第7項所述的噴嘴孔檢查方法，其中上述依據各該些噴嘴孔之影像而得到各該些噴嘴孔之至少一孔洞參數之步驟中更包括：依據各該些噴嘴孔之影像而得到各該些噴嘴孔之輪廓線；以及依據各該些噴嘴孔之該輪廓線之內部影像及/或外部影像的灰階度而得到各該些噴嘴孔的周邊是否存在刮傷或異物。