CN112697703A - 晶圆缺陷检测对位装置 - Google Patents
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Abstract
本发明提供一种晶圆缺陷检测对位装置，主要在于改善晶圆检测过程中，角度偏差问题。通过本发明所揭示的角度旋转装置，能达到大幅提升改善现有技术运作效率的目的。
Description
技术领域
本发明提供一种晶圆缺陷检测对位装置，主要在于改善晶圆检测过程中，角度偏差问题。通过本发明所揭示的角度旋转装置，能达到大幅提升改善现有技术运作效率的目的。
背景技术
背景技术中，晶圆样品检测时放置如图1，检测晶圆为100，其中101为光轴中心，光源、取像装置的中心点均预设位于此轴线上，样品摆放角度102与视野范围移动方向103存在一θ角度误差104，在拍摄过程中，影像成像范围随移动方向移动时，角度误差较小者可通过软体进行结果的修正，若严重时则会遇到取像样品位于视野范围外105的状况，若发生此问题时必须配合使用与另一垂直方向修正克服，如此会耗费额外时间降低检测效率。当放大倍率需求不断提升，可视范围不断缩小的状况下，影响操作效率问题就会更加显着。
为克服晶圆摆放角度误差，专利WO2009011417A1通过一种外部检查装置，能预先对平板样品进行旋转，在被检查物旋转一周的期间，拍摄被检查物复数个位置，通过拍摄结果进行运算，可得知该被检查物与摄影装置的相对位置，后续再通过设备的取放过程，针对此检查装置求出的相对位置进行修正；但取放过程，存在不可预期的机械误差而导致对位精度不足问题依旧存在。
专利CN103811387A公开一种晶圆预对准的方法及装置，该装置内包含角度调整机构，角度调整机构直接驱动晶圆旋转或平移，以带动晶圆至需求的测试位置；此方法通过直接驱动方式修正角度，克服修正后的取放动作可能导致角度误差，但在此角度调整机构中，平移组件需携带旋转组件移动，故在平移组件不断移动的拍摄条件下，平移组件必需承受旋转组件的重力加速度，而使整体运作发生晃动不利于稳定拍摄。
因此，本发明揭示一角度旋转装置，能使样品沿光轴中心101进行旋转，待测样品直接于光学检测区域内完成对位，完成动作后即固定于样品载台上不再移动，解决背景技术中，存在取放误差，或是机构庞大，运作中容易产生晃动问题；其架构及具体实施方式如下。
发明内容
本发明的装置主要在于改善晶圆检测过程中，角度偏差问题。通过本发明所揭示的角度旋转装置，能达到大幅提升改善现有技术运作效率的目的。
为达成上述目标，本发明提供一种晶圆缺陷检测对位装置，能取得同时具有表面及穿透的影像信息，其特征在于，包含：
一光源装置，照射区域为1-400mm直径的区域；
一影像撷取装置，用以取得穿透及表面信息的影像；
一角度旋转装置，用以顶起样品并将样品旋转至适当角度，所述的适当角度为晶片切割或磊晶排列方向平行于样品检测时的移动方向，且角度旋转装置中有容纳光源装置或影像撷取装置的空间；
一检测平台，用于承载待测样品；
一运动机构，用以移动样品。
通过上述装置的组合，最终取像结果能取得具有穿透的影像信息。
其中，光源装置的波长与晶圆基材相互配合，若基板材质为硅或砷化镓，则波长选用范围为800-1700nm；氮化镓或氧化铝基板的波长选用范围为200-1100nm；碳化硅基板的波长选用范围为100-1000nm。
其中，光源装置的位置位于样品的上方或下方。
其中，影像撷取装置位于光源装置一侧，且与光源装置相对位置固定，未有相对位置的移动。
其中，检测平台为可透光设计。
本发明的优点在于，角度旋转装置位于检测区域内，有别于现有技术利用外部定位装置，定位完成后再移动至检测区域内，且角度旋转装置并未与样品固定且同步进行移动，角度修正过程会先将角度旋转装置向上顶升，顶起样品进行修正角度后放下，放置于检测承载平台的平面，此检测承载平台的平面维持良好的水平，能够确保相对位置未有位移，再凭借运动装置达成不同取像位置的移动；更进一步说明，因为光源装置与影像撷取装置保持于同一轴线，并未有相对位移，不同位置的取像仰赖运动装置移动此轴线或移动检测承载平台达成，故能降低移动部件的动量并降低晃动；又本发明与光源装置并未与检测承载平台结合，运动装置不需同时负载光源装置及检测承载平台，故能够同时具备取得穿透影像及减轻晃动的特性，尤其以运动装置仅移动检测承载平台为最佳方式。
为让上述目的、技术特征和优点能更浅显易懂，下文以较佳实施例配合图式进行详细说明。
附图说明
图1为晶圆缺陷检测的角度误差示意图。
图2为晶圆缺陷检测对位装置的实施例示意图。
图3为角度旋转装置的实施例另一细部设计。
图4为晶圆缺陷检测对位装置另一实施例示意图。
图5为角度旋转装置的另一实施例细部设计。
附图标记说明：100-检测晶圆；101-光轴中心；102-样品摆放角度；103-视野范围移动方向；104-θ角度误差；105-取像样品位于视野范围外；200-晶圆缺陷检测对位装置；201-光源装置；202-角度旋转装置；203-影像撷取装置；204-检测承载平台；205-运动装置；206-光轴中心；301-角度旋转装置顶升气缸；302-光源装置顶升气缸；400-晶圆缺陷检测对位装置；401-光源装置；402-角度旋转装置；403-影像撷取装置；404-检测承载平台；405-运动装置；501-角度旋转装置顶升气缸；502-影像撷取装置顶升Z轴。
具体实施方式
本发明揭示一种晶圆缺陷检测对位装置，以下将配合图示说明本发明的具体实施方式，请参阅图2：本发明晶圆缺陷检测对位装置200之中，包含光源装置201、角度旋转装置202、影像撷取装置203、检测承载平台204与运动装置205，其中光源装置201与影像撷取装置203的中心连线为光轴中心206，被测样品基材为硅(Si)。
光源装置201选用的波长为800-1700nm且照射范围直径为10mm，且光源装置201固定于角度旋转装置202内；角度旋转装置202主要动作为向上顶升后旋转待测样品至正确检测角度，且内部固定有光源装置201，执行顶升或旋转动作时带动光源装置201一同动作；角度旋转装置202的细部设计也可为图3所示，角度旋转装置202与光源装置201能单独通过角度旋转装置气缸301与光源装置顶升气缸302，如此能更精准控制光源高度位置；影像撷取装置203为CCD与镜筒加以组合构成，其影像撷取装置203固定于机构件上，对光源装置201无任何相对位置的移动；使用时将待测样品固定于检测承载平台204上方，且能够让光源装置201所提供的光源穿透，而运动装置205可为XY移动平台，带动检测承载平台204达成独立进行XY方向运动。
通过以上装置的组合，角度旋转装置202中具有容纳光源装置201的空间，如此设计才能使800-1700nm波长光源穿透晶圆基材，取得晶圆内部的穿透影像或晶圆经过切割的基材边缘状况，最终成像结果可通过灰阶变化得知异常位置，同时有别于现有技术DE102016101452B4的设计，本实施例检测承载平台204与光源装置201并非相结合的运动，如此能够改善晃动问题，并且角度旋转装置202能于检测范围中将样品顶起，修正角度后下降至原本检测范围中，改善样品摆放角度误差问题；而10mm光源位置与影像撷取装置固定光轴中心206，则能以稳定的光源进行分析，具有多项进步性。
另一方面，本实施例的另一实施例可以为图4所示，用以检测砷化镓(GaAs)晶圆，本发明晶圆缺陷检测装置400中，包含光源装置401、角度旋转装置402、影像撷取装置403、检测承载平台404与运动装置405。
光源装置401选用的波长为800-1700nm且照射范围直径为20mm，角度旋转装置402主要动作为旋转待测样品，且内部空间有影像撷取装置403，而影像撷取装置403可以使用显微镜组与相机结合，并将成像结果以数位方式传输，并且撷取装置403与光源装置401位于同一轴线上，但通过运动装置405可同时移动光源装置401与撷取装置403，将轴线移动至不同检测位置，检测样品固定于检测承载平台404上，且样品相对位置维持在光源装置401与影像撷取装置403之间；又角度旋转装置402细部设计也可以为图5所示，角度旋转装置402与影像撷取装置403能单独通过角度旋转装置顶升气缸501与影像撷取装置顶升Z轴502，如此能更精准控制影像撷取装置403位置，通过以上装置的组合，光源装置401位置不同于前述实施例，但能通过角度旋转装置402将角度修正至0.5度以内，达成本发明的目的；同时检测样品位于光源装置401与影像撷取装置403之间，且光源装置401与影像撷取装置403安装于相对固定的轴线上，并未有任何相对位移，运动装置405同时移动上述轴线至不同位置，可取得穿透信息的影像，并且不同位置均使用相同稳定光源，改善灰阶误差问题。
以上说明对本发明而言只是说明性的，而非限制性的，本领域普通技术人员理解，在不脱离权利要求所限定的精神和范围的情况下，可作出许多修改、变化或等效，但都将落入本发明的保护范围之内。
Claims (5)
1.一种晶圆缺陷检测对位装置，能取得同时具有表面及穿透的影像信息，其特征在于，包含：
一光源装置，照射区域为1-400mm直径的区域；
一影像撷取装置，用以取得穿透及表面信息的影像；
一角度旋转装置，用以顶起样品并将样品旋转至适当角度，所述的适当角度为晶片切割或磊晶排列方向平行于样品检测时的移动方向，且角度旋转装置中有容纳光源装置或影像撷取装置的空间；
一检测平台，用于承载待测样品；
一运动机构，用以移动样品。
2.如权利要求1所述的晶圆缺陷检测对位装置，其特征在于：光源装置的波长与晶圆基材相互配合，若基板材质为硅或砷化镓，则波长选用范围为800-1700nm；氮化镓或氧化铝基板的波长选用范围为200-1100nm；碳化硅基板的波长选用范围为100-1000nm。
3.如权利要求1所述的晶圆缺陷检测对位装置，其特征在于：光源装置的位置位于样品的上方或下方。
4.如权利要求1所述的晶圆缺陷检测对位装置，其特征在于：影像撷取装置位于光源装置一侧，且与光源装置相对位置固定，未有相对位置的移动。
5.如权利要求1所述的晶圆缺陷检测对位装置，其特征在于：检测平台为可透光设计。
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| PB01 | Publication | ||
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| SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
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