TWI609235B - 光罩檢測裝置及其方法 - Google Patents

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Description

光罩檢測裝置及其方法
本發明是有關於一種光罩檢測裝置及其方法，特別是有關於一種可對光罩之框架上之防塵膜進行微粒檢測，且藉由測距後升降調整之方式，對各檢測區域精準擷取檢測影像，以對應產生防塵膜高度資訊及檢測資訊之光罩檢測裝置及其方法。
就現有的半導體元件製造技術來說，半導體元件的電路圖案是藉由光罩將電路圖案轉印至晶圓的表面上形成的。
續言之，由於半導體元件的微小化，在製造半導體元件的過程中，光罩的缺陷將會大大影響矽晶圓表面之電路圖案之品質，例如造成電路圖案之扭曲或變形；而，目前最常見的造成光罩缺陷的原因在於光罩的表面附有微粒。
因此，為了維持光罩在使用期間的品質，習知技術係於光罩的表面上設置一種光罩保護薄膜(pellicle)，用以防止微粒掉落在光罩表面：然，光罩保護膜的構造中所包含之防塵膜於設置過程中，可能會被微粒附著，進而恐具有光罩於作業或運送途中，位於防塵膜上之微粒掉落於光罩表面之風險。
承上述，如何在光罩的使用之前，將光罩保護薄膜之防塵膜上的微粒檢測出來，將是該相關產業亟需思考並解決的一大課題。
有鑑於上述習知之問題，本發明的目的在於提供一種光罩檢測裝置及其方法，用以解決習知技術中所面臨之問題。
基於上述目的，本發明係提供一種光罩檢測裝置，其包含檢測基座、移動平台、轉動平台、承載平台、雷射測距模組、垂直位移模組、處理模組及影像擷取模組。檢測基座之一面上設有支架。移動平台設於檢測基座之該面上，且位於檢測基座及支架之間，移動平台沿檢測基座作第一方向之位移。轉動平台設於移動平台之上，且沿移動平台作第二方向之位移。承載平台設於轉動平台之一面上，承載平台承載光罩，光罩包含基板、框架及防塵膜，框架係設於基板之一面上，防塵膜設於框架上。雷射測距模組位於支架之一側，雷射測距模組對應防塵膜之其中一檢測區域產生測距訊號。垂直位移模組位於支架之一側。處理模組依據測距訊號控制垂直位移模組升降。影像擷取模組相鄰雷射測距模組而設置於垂直位移模組上，且於垂直位移模組升降後，擷取由雷射測距模組所量測之檢測區域之檢測影像。其中，當影像擷取模組擷取其中一檢測區域之檢測影像後，移動平台將下一個檢測區域移至對應雷射測距模組及影像擷取模組之位置，以產生下一個檢測區域之測距訊號及檢測影像，處理模組依據複數個測距訊號產生防塵膜高度資訊，且依據各檢測影像產生檢測資訊。
較佳地，移動平台可包含導軌，轉動平台沿著導軌位移。
較佳地，第一方向及第二方向可相互垂直。
較佳地，垂直位移模組可以垂直移動平台之方向升降。
較佳地，檢測資訊可包含微粒位置、微粒尺寸或其組合。
基於上述目的，本發明再提供一種光罩檢測方法，適用於光罩檢測裝置，光罩檢測方法包含下列步驟：量測位於預設位置的光罩之防塵膜中的 其中一檢測區域，並對應產生測距訊號。依據測距訊號控制設於垂直位移模組上之影像擷取模組升降。擷取對應測距訊號之檢測區域之檢測影像。藉由移動平台將另一檢測區域移至預設位置，並對應產生測距訊號及擷取檢測影像。量測複數個檢測區域後，依據複數個測距訊號產生防塵膜高度資訊。擷取複數個檢測區域之複數個檢測影像後，依據各檢測影像產生檢測資訊。
較佳地，移動平台可包含導軌，承載光罩之承載平台可沿著導軌位移。
承上所述，本發明之光罩檢測裝置及其方法於影像擷取模組在擷取其中一檢測區域之檢測影像之前，先藉由雷射測距模組對該檢測區域進行量測，待設有影像擷取模組之垂直位移模組依據測距訊號升降後，影像擷取模組再對該檢測區域進行檢測影像之擷取；藉以達到精密檢測之目的，且具有提升後續的微縮製程良率之功效。
100‧‧‧光罩檢測裝置
101‧‧‧基板
102‧‧‧框架
103‧‧‧防塵膜
104‧‧‧檢測區域
110‧‧‧檢測基座
111‧‧‧支架
120‧‧‧移動平台
121‧‧‧導軌
130‧‧‧轉動平台
140‧‧‧承載平台
141‧‧‧光罩
150‧‧‧雷射測距模組
160‧‧‧垂直位移模組
170‧‧‧處理模組
180‧‧‧影像擷取模組
S51至S56‧‧‧步驟
第1圖係為本發明之光罩檢測裝置之示意圖。
第2圖係為本發明之光罩檢測裝置之方塊圖。
第3圖係為本發明之光罩檢測裝置之光罩之第一示意圖。
第4圖係為本發明之光罩檢測裝置之光罩之第二示意圖。
第5圖係為本發明之光罩檢測方法之流程圖。
為利貴審查員瞭解本發明之特徵、內容與優點及其所能達成之功效，茲將本發明配合圖式，並以實施例之表達形式詳細說明如下，而其中所使用之圖式，其主旨僅為示意及輔助說明書之用，未必為本發明實施後之真實比 例與精準配置，故不應就所附之圖式的比例與配置關係解讀、侷限本發明於實際實施上的權利範圍。
本發明之優點、特徵以及達到之技術方法將參照例示性實施例及所附圖式進行更詳細地描述而更容易理解，且本發明或可以不同形式來實現，故不應被理解僅限於此處所陳述的實施例，相反地，對所屬技術領域具有通常知識者而言，所提供的實施例將使本揭露更加透徹與全面且完整地傳達本發明的範疇，且本發明將僅為所附加的申請專利範圍所定義。
請參閱第1至4圖；第1圖係為本發明之光罩檢測裝置之示意圖；第2圖係為本發明之光罩檢測裝置之方塊圖；第3圖係為本發明之光罩檢測裝置之光罩之第一示意圖；第4圖係為本發明之光罩檢測裝置之光罩之第二示意圖。如圖所示，本發明之光罩檢測裝置100包含了檢測基座110、移動平台120、轉動平台130、承載平台140、雷射測距模組150、垂直位移模組160、處理模組170及影像擷取模組180。其中，移動平台120用以帶動承載著光罩141之承載平台140移動位移，以使光罩141之防塵膜103之各檢測區域104依序移至對應雷射測距模組150及影像擷取模組180之位置；垂直位移模組160用以帶動影像擷取模組180升降；處理模組170則用以控制移動平台120移動、垂直位移模組160升降，以及分析檢測影像以產生對應之檢測資訊，且依據測距訊號產生防塵膜高度資訊。
續言之，檢測基座110之一面上設有支架111。移動平台120則設於檢測基座110設有支架111之一面上，且移動平台120位於檢測基座110及支架111之間，即，支架111橫亙於移動平台120之上；移動平台120可沿檢測基座110作第一方向之位移。轉動平台130設於移動平台120之上，且可沿著移動平台120作第二方向之位移；其中；第一方向與第二方向互為垂直，換句話說，光罩141 可藉由移動平台於檢測基座110平面上作相對檢測基座110的X軸及Y軸方向的位移。
承載平台140設於轉動平台130之一面上，承載平台140承載光罩141；如第3圖所示，光罩141包含基板101、框架102及防塵膜103，框架102設於基板101之一面上，防塵膜103設於框架102上，而防塵膜103上係具有複數個檢測區域104，即為量測及檢測之目標對象。
雷射測距模組150位於支架111之一側，用以量測防塵膜103中之複數個檢測區域104，雷射測距模組150對應防塵膜103之其中一檢測區域104產生測距訊號。垂直位移模組160位於支架111之一側。處理模組170依據測距訊號控制垂直位移模組160升降。影像擷取模組180相鄰雷射測距模組150而設置於垂直位移模組160上，且於垂直位移模組160升降後，擷取由雷射測距模組150所量測之檢測區域104之檢測影像。其中，藉由處理模組170控制垂直位移模組160升降，以使所欲擷取之檢測區域104與影像擷取模組180之距離符合影像擷取模組180之焦距；而，垂直位移模組160較佳是以垂直移動平台120之方向升降，亦即使影像擷取模組180相對防塵膜103進行升降作動。
而，當影像擷取模組180擷取其中一檢測區域104之檢測影像後，移動平台120將下一個檢測區域104移至對應雷射測距模組150及影像擷取模組180之位置，以產生下一個檢測區域104之測距訊號及檢測影像；藉由上述方式，取得各檢測區域104的測距訊號及檢測影像，以使處理模組170可依據複數個測距訊號產生防塵膜高度資訊，且依據各檢測影像產生檢測資訊；其中，檢測資訊包含檢測區域中的微粒相關資訊，如微粒位置、微粒尺寸等。
承上述，移動平台120進一步可包含導軌121，轉動平台130位於導軌121之上，進而轉動平台130可沿著導軌121進行第二方向之位移。
如第4圖所示，由於可能因氣壓改變而使得防塵膜103與基板101之間的空間中的氣體產生膨脹，而造成防塵膜103凸起，凸起的防塵膜103於光罩141的使用過程中，將可能產生防塵膜103破裂而沾附在光罩141上的情況；因此，藉由雷射測距模組150對各檢測區域104產生測距訊號之後，處理模組170便可依據複數個測距訊號產生防塵膜高度資訊，且可進一步將防塵膜高度資訊彙整而以圖式表示，以事先將過度凸起的光罩141取出，藉以達到掌握防塵膜103膨脹情況之功效。
儘管前述在說明本發明之光罩檢測裝置的過程中，亦已同時說明本發明之光罩檢測方法的概念，但為求清楚起見，以下另繪示流程圖詳細說明。
請參閱第5圖，其係為本發明之光罩檢測方法之流程圖。如圖所示，本發明之光罩檢測方法，適用於上述之光罩檢測裝置100，光罩檢測方法包含下列步驟：
在步驟S51中：量測位於預設位置的光罩之防塵膜中的其中一檢測區域，並對應產生測距訊號。預設位置是指雷射測距模組可進行量測及影像擷取模組可進行檢測影像之擷取之位置。
在步驟S52中：依據測距訊號控制設於垂直位移模組上之影像擷取模組升降。
在步驟S53中：擷取對應測距訊號之檢測區域之檢測影像。
在步驟S54中：藉由移動平台將另一檢測區域移至預設位置，並對應產生測距訊號及擷取檢測影像。
反覆執行上述中步驟S51至步驟S54直至所有檢測區域都量測且檢測完畢。
在步驟S55中：量測複數個檢測區域後，依據複數個測距訊號產生防塵膜高度資訊。
在步驟S56中：擷取複數個檢測區域之複數個檢測影像後，依據各檢測影像產生檢測資訊。
此外，上述之移動平台可包含導軌，而承載光罩之承載平台可沿著導軌位移。
本發明之光罩檢測方法的詳細說明以及實施方式已於前面敘述本發明之光罩檢測裝置時描述過，在此為了簡略說明便不再贅述。
承上所述，本發明之光罩檢測裝置及其方法於影像擷取模組在擷取其中一檢測區域之檢測影像之前，先藉由雷射測距模組對該檢測區域進行量測，待設有影像擷取模組之垂直位移模組依據測距訊號升降後，影像擷取模組再對該檢測區域進行檢測影像之擷取；藉以達到精密檢測之目的，且具有提升後續的微縮製程良率之功效。
以上所述之實施例僅係為說明本發明之技術思想及特點，其目的在使熟習此項技藝之人士能夠瞭解本發明之內容並據以實施，當不能以之限定本發明之專利範圍，即大凡依本發明所揭示之精神所作之均等變化或修飾，仍應涵蓋在本發明之專利範圍內。
100‧‧‧光罩檢測裝置
110‧‧‧檢測基座
111‧‧‧支架
120‧‧‧移動平台
121‧‧‧導軌
130‧‧‧轉動平台
140‧‧‧承載平台
141‧‧‧光罩
150‧‧‧雷射測距模組
160‧‧‧垂直位移模組
180‧‧‧影像擷取模組

Claims (8)

  1. 一種光罩檢測裝置，其包含：一檢測基座，係一面上設有一支架；一移動平台，係設於該檢測基座之該面上，且位於該檢測基座及該支架之間，該移動平台係沿該檢測基座作一第一方向之位移；一轉動平台，係設於該移動平台之上，且沿該移動平台作一第二方向之位移，該第一方向與該第二方向相互垂直；一承載平台，係設於該轉動平台之一面上，該承載平台係承載一光罩，該光罩係包含一基板、一框架及一防塵膜，該框架係設於該基板之一面上，該防塵膜係設於該框架上；一雷射測距模組，係位於該支架之一側，該雷射測距模組係對應該防塵膜之其中一檢測區域產生一測距訊號；一垂直位移模組，係位於該支架之一側；一處理模組，係依據該測距訊號控制該垂直位移模組升降；以及一影像擷取模組，相鄰該雷射測距模組而設置於垂直位移模組上，且於該垂直位移模組升降後，擷取由該雷射測距模組所量測之該檢測區域之一檢測影像；其中，當該影像擷取模組擷取其中一該檢測區域之該檢測影像後，該移動平台係將下一個該檢測區域移至對應該雷射測距模組及該影像擷取模組之位置，以產生下一個該檢測區域之該測距訊號及該檢測影像，該處理模組係依據該複數個測距 訊號產生一防塵膜高度資訊，且依據各該檢測影像產生一檢測資訊。
  2. 如申請專利範圍第1項所述之光罩檢測裝置，其中該移動平台係包含一導軌，該轉動平台係沿著該導軌位移。
  3. 如申請專利範圍第1項所述之光罩檢測裝置，其中該垂直位移模組係以垂直該移動平台之方向升降。
  4. 如申請專利範圍第1項所述之光罩檢測裝置，其中該檢測資訊係包含微粒位置、微粒尺寸或其組合。
  5. 一種光罩檢測方法，適用於如申請專利範圍第1項所述之光罩檢測裝置，該光罩檢測方法係包含下列步驟：量測位於一預設位置的一光罩之一防塵膜中的其中一檢測區域，並對應產生一測距訊號；依據該測距訊號控制設於一垂直位移模組上之一影像擷取模組升降；擷取對應該測距訊號之該檢測區域之一檢測影像；藉由一移動平台將另一該檢測區域移至該預設位置，並對應產生該測距訊號及擷取該檢測影像；量測該複數個檢測區域後，依據該複數個測距訊號產生一防塵膜高度資訊；以及擷取該複數個檢測區域之該複數個檢測影像後，依據各該檢測影像產生一檢測資訊。
  6. 如申請專利範圍第5項所述之光罩檢測方法，其中該移動平台係包含一導軌，承載該光罩之一承載平台係沿著該導軌位移。
  7. 如申請專利範圍第5項所述之光罩檢測方法，其中該垂直位移模組係以垂直該移動平台之方向升降。
  8. 如申請專利範圍第5項所述之光罩檢測方法，其中該檢測資訊係包含微粒位置、微粒尺寸或其組合。
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