TWI475874B - 使用多面成像之光學檢查系統 - Google Patents

Description

使用多面成像之光學檢查系統 相關申請案

本專利申請案係請求於2007年6月15日提出申請的美國臨時申請案第60/944106號以及於2007年8月12日提出申請的美國臨時申請案第60/955371號之權益。

發明領域

本發明係有關於諸如但非限定在晶圓的物件之光學檢查。

發明背景

在該等物件間背側及邊緣/斜面的缺陷已悄悄地成為致使產量受限的缺陷。在諸如微影術、擴散、清潔、化學機械拋光(CMP)及化學蒸汽沉積(CVD)薄膜沉積的多重製程步驟中，晶圓背側出現污染會危及現今先進半導體裝置之上達10%的產量。背側缺陷並未限制在污染及損害而其亦可包括機械性劃傷，在接續的高溫製程中會造成晶圓斷裂。就300公厘晶圓而言，更多的有效面積係位在晶圓邊緣。當常態化並與中心晶粒產量比較時，典型地邊緣產量損失為10至40%，因此已成為主要問題。

對於300公厘製造作業而言，增加自動化(較少手動操作)以及僅使用雙側拋光(DSP)晶圓的先進形貌需求，對於生產線上早期識別系統性問題係具更大的挑戰性。

發明概要

一光學檢查系統，其包括：一影像感應器；以及一單一光學元件，至少部分地環繞一檢測物件的一邊緣；其中該光學元件係適於用以將源自於該檢測物件之邊緣的不同區域光線導向該影像感應器，因此該影像感應器同時地獲得該等不同區域的影像。

一光學檢查系統，其包括：一影像感應器；以及複數光纖其係如此經配置俾便至少部分地環繞一檢測物件的一邊緣；其中該等光纖適於用以將源自於該檢測物件之邊緣的不同區域光線導向該影像感應器，因此該影像感應器同時地獲得該等不同區域的影像。

一光學檢查系統，其包括：一影像感應器係適於同時地取得該檢測物件之邊緣的一尖端之影像，以及與該尖端最為接近的該檢測物件之該邊緣的相對區域之影像；以及一單一光學元件係適於用以將源自於該檢測物件之該邊緣的尖端以及與該尖端最為接近的該檢測物件之該邊緣的相對區域光線導向該影像感應器。

一光學檢查系統，其包括：一影像感應器係適於同時地取得該檢測物件之邊緣的一尖端之影像，以及與該尖端最為接近的該檢測物件之該邊緣的相對區域之影像；以及一光纖陣列係適於用以將源自於該檢測物件之該邊緣的尖端以及與該尖端最為接近的該檢測物件之該邊緣的相對區域光線導向該影像感應器。

根據本發明之不同具體實施例，每一上述提及的系統其之特徵在於以下所列多於一個的特性或元件(除了上述 提及的該系統之具體實施例與以下提及的特性或元件之間有抵觸外)：(i)該光學元件係為一多面反射器；(ii)該光學元件將源自於大體上與該檢測物件之該邊緣相對區域的光線導向該影像感應器；(iii)該光學元件將源自於該檢測物件之該邊緣的一頂部斜面區域以及一底部斜面區域光線導向該影像感應器；(iv)該光學元件將源自於該檢測物件之該邊緣的一尖端以及源自於該檢測物件之該邊緣的一頂部斜面區域與一底部斜面區域中至少一斜面區域光線導向該影像感應器；(v)該光學元件引導源自於該檢測物件之該邊緣的一頂部斜面區域與一底部斜面區域的光線；(vi)該光學元件將源自於該檢測物件之該邊緣的一底部斜面區域與一頂部斜面區域光線導向該影像感應器；(vii)該光學元件將源自於該檢測物件之該邊緣的一頂部斜面區域、一尖端區域以及一頂部區域光線導向該影像感應器；(viii)該光學元件將源自於該檢測物件之該邊緣的一底部斜面區域、一尖端區域以及一底部區域光線導向該影像感應器；(ix)該光學元件將源自於該檢測物件之該邊緣的一頂部區域、一頂部斜面區域、一底部斜面區域、一尖端區域及一底部區域中至少四區域光線導向該影像感應器；(x)該光學元件將源自於該檢測物件之該邊緣的一頂部區域、一頂部斜面區域、一底部斜面區域、一尖端區域及一底部區域光線導向該影像感應器；(xi)該光學元件係適於用以減小該等不同區域與該影像感應器之間所界定的不同光徑之間的長度差異；(xii)該系統包括一光徑長度調整光學裝置，減小該等不同區域與該 影像感應器之間所界定的不同光徑之間的長度差異；(xiii)該系統包括一光徑長度調整光學裝置；其中該光徑長度調整光學裝置及該光學元件實質上讓該等不同區域與該影像感應器之間所界定的不同光程之間的長度相等；(xiv)該系統包括一檢測物件穩定器，在該檢測物件相關於該光學元件移動期間，維持該檢測物件之該邊緣的一被照射部分與該光學元件之間一段大體上固定不變的距離；(xv)該系統包括一光學元件移動器適於用以在相關於該光學元件掃描該檢測物件之該邊緣期間，在感應該檢測物件之該邊緣的被照射部分之一評估位置後相關於該檢測物件之該邊緣的一被照射部分移動該光學元件；(xvi)該光學元件包括複數部分，相互間至少一光學特性係為不同的；以及其中在一已知時間點該光學元件之該等不同部分將源自於該檢測元件之該邊緣的不同區域光線導向該影像感應器；其中該檢測元件之該邊緣的每一區域包括至少二彼此相關地定向的該檢測元件之該邊緣的區域；(xvii)該光學元件包括複數部分，相互間至少一光學特性係為不同的；以及其中在一已知時間點該光學元件之該等不同部分將源自於該檢測元件之該邊緣的不同區域光線導向該影像感應器；其中該檢測元件之該邊緣的每一區域具有一中心軸其大體上與由該檢測物件之一上表面所界定的一平面垂直；(xviii)該影像感應器係為一區域影像感應器；(xix)該影像感應器係為一線性影像感應器；(xx)該單一光學元件包括至少一五角稜鏡。

一種用於檢查一檢測物件之一邊緣的方法，該方法包 括：照射該檢測物件之該邊緣；藉由至少部分地環繞一檢測物件之一邊緣朝向該影像感應器的一單一光學元件將源自於該檢測物件之該邊緣的不同區域光線導向一影像感應器；以及藉由該影像感應器同時地取得該等不同區域之影像。

一種用於檢查一檢測物件之一邊緣的方法，該方法包括：照射該檢測物件之該邊緣；藉由經配置致使至少部分地環繞一檢測物件之該邊緣的多重光纖將源自於該檢測物件之該邊緣的不同區域光線導向一影像感應器；以及藉由該影像感應器同時地取得該等不同區域之影像。

一種用於檢查一檢測物件之一邊緣的方法，該方法包括：照射該檢測物件之該邊緣；藉由一單一光學元件將源自於一檢測物件之一邊緣的一尖端以及源自於最接近尖端的該檢測物件之該邊緣的相對區域光線導向一影像感應器；以及藉由該影像感應器同時地取得該檢測物件之該邊緣的該尖端之影像以及源自於最接近該尖端的該檢測物件之該邊緣的相對區域影像。

一種用於檢查一檢測物件之一邊緣的方法，該方法包括：照射該檢測物件之該邊緣；藉由一光纖陣列將源自於一檢測物件之一邊緣的一尖端以及源自於最接近尖端的該檢測物件之該邊緣的相對區域光線導向一影像感應器；以及藉由該影像感應器同時地取得該檢測物件之該邊緣的該尖端之影像以及源自於最接近該尖端的該檢測物件之該邊緣的相對區域影像。

根據本發明之不同具體實施例，每一上述提及的方法 其之特徵在於以下所列多於一個的特性或階段(除了上述提及的該方法之具體實施例與以下提及的特性或元件之間有抵觸外)：(i)藉由一光學元件導引光線，該光學元件係為一多面反射器；(ii)將源自於該檢測物件之該邊緣的大體上相對區域光線導向該影像感應器；(iii)將源自於該檢測物件之該邊緣的一頂部斜面區域以及一底部斜面區域光線導向該影像感應器；(iv)將源自於一尖端以及源自於該檢測物件之該邊緣的一頂部斜面區域與一底部斜面區域中至少一斜面區域光線導向該影像感應器；(v)引導源自於該檢測物件之該邊緣的一頂部斜面區域與一底部斜面區域的光線；(vi)將源自於該檢測物件之該邊緣的一底部斜面區域與一頂部斜面區域光線導向該影像感應器；(vii)將源自於該檢測物件之該邊緣的一頂部斜面區域、一尖端區域以及一頂部區域光線導向該影像感應器；(viii)將源自於該檢測物件之該邊緣的一底部斜面區域、一尖端區域以及一底部區域光線導向該影像感應器；(ix)將源自於該檢測物件之該邊緣的一頂部區域、一頂部斜面區域、一底部斜面區域、一尖端區域及一底部區域中之至少四區域光線導向該影像感應器；(x)將源自於該檢測物件之該邊緣的一頂部區域、一頂部斜面區域、一底部斜面區域、一尖端區域及一底部區域光線導向該影像感應器；(xi)藉由該光學元件減小該等不同區域與該影像感應器之間所界定的不同光徑之間的長度差異；(xii)藉由一光徑長度調整光學裝置，減小該等不同區域與該影像感應器之間所界定的不同光程之間的長度差異；(xiii) 藉由一光徑長度調整光學裝置及該光學元件實質上讓該等不同區域與該影像感應器之間所界定的不同光程之間的長度相等；(xix)藉由一檢測物件穩定器，在該檢測物件相關於該光學元件移動期間，維持該檢測物件之該邊緣的一被照射部分與該光學元件之間一段大體上固定不變的距離；(xx)藉由一光學元件移動器用以在相關於該光學元件掃描該檢測物件之該邊緣期間，在感應該檢測物件之該邊緣的被照射部分之一評估位置後相關於該檢測物件之該邊緣的一被照射部分移動該光學元件；(xxi)在一已知時間點並藉由該光學元件之該等不同部分將源自於該檢測元件之該邊緣的不同區域光線導向該影像感應器；其中該檢測元件之該邊緣的每一區域包括至少二彼此相關地定向的該檢測元件之該邊緣的區域；其中該光學元件包括多重部分，相互間至少一光學特性係為不同的；(xxii)在一已知時間點以及藉由該光學元件之該等不同部分將源自於該檢測元件之該邊緣的不同區域光線導向該影像感應器；其中該檢測元件之該邊緣的每一區域具有一中心軸其大體上與由該檢測物件之一上表面所界定的一平面垂直；其中該光學元件包含複數部分，相互間至少一光學特性係為不同的；(xxiii)將光線導向一影像感應器，該影像感應器係為一區域影像感應器；(xxiv)將光線導向一影像感應器，該影像感應器係為一線性影像感應器；以及(xxv)藉由一單一光學元件導引光線，該單一光學元件包括至少一五角棱鏡。

圖式簡單說明

當結合該等附加圖式時由以上的詳細說明本發明之上述及其他目的、特性及優點將變得更為顯而易見。於該等圖式中，在整個不同的視圖中相似的代表符號係標示相似的元件，其中：第1圖圖示一晶圓的一邊緣；第2圖圖示本發明之一具體實施例的一晶圓及一系統；第3圖圖示本發明之一具體實施例的一晶圓之一邊緣以及一光學元件；第4圖圖示本發明之一具體實施例的一晶圓的一邊緣之一部分以及一光學元件之一部分；第5圖圖示本發明之一具體實施例的一晶圓的一邊緣之一部分以及一光學元件之一部分；第6圖圖示本發明之一具體實施例的一晶圓之一邊緣、一頂部光學元件以及一底部光學元件；第7圖圖示本發明之一具體實施例的一晶圓之一邊緣以及一頂部光學元件；第8圖圖示本發明之一具體實施例的一晶圓的一邊緣之一部分以及一光學元件之一部分；第9圖圖示本發明之一具體實施例之複數光纖及一晶圓之一邊緣；第10圖圖示本發明之一具體實施例的一晶圓之一部分以及一光學元件；第11圖圖示本發明之一具體實施例的一晶圓之一部分以及一光學元件； 第12圖圖示本發明之一具體實施例的一晶圓的一部分、照射元件、一光學元件及一影像感應器；第13圖係為本發明之一具體實施例的一流程圖；第14圖係為本發明之一具體實施例的一流程圖；第15圖係為本發明之一具體實施例的一流程圖；以及第16圖係為本發明之一具體實施例的一流程圖；

較佳實施例之詳細說明

提供一光學檢查系統以及一方法。該檢查系統及方法能夠探測接近一檢測物件(諸如，但不限定在一晶圓)之邊緣的缺陷。該系統能夠同時地照射該物件之多面並探測自該等經照射面反射及/或散射的光線。能夠藉由一單一影像感應器，諸如，但不限定在一攝影機，進行該探測作業。

該系統界定複數光徑，其係為偏轉自所檢測物件之每一面所反射的光射線致使所有光射線聚焦在該影像感應器表面上。

該系統及方法能夠用於不同目的(應用)，諸如但不限定在探測不同尺寸的缺陷，尺寸下至薄基板，諸如在半導體或微機電系統裝置或太陽能電池製造作業中所使用的晶圓之周圍處該頂部、頂部接近邊緣處、尖端、底部接近邊緣處以及底部表面中的微米級缺陷。

提供一方法。該方法包括：使用一多面偏轉器照射一多面物件；和使用該多面偏轉器同時聚集自該物件之多面反射以及附加地或可任擇地散射的光線；以及根據該經聚 集光線探測缺陷。合宜地，於照射期間同時照射該多面之二相對面。合宜地，該照射作業包括藉由包含光導的一多面偏轉器照射該多面物件。

為簡化說明，以下的一些圖式係與晶圓有關。應注意的是能夠藉由以下任一提及的系統以及以下任一提及的方法檢查其他檢測物件(諸如但並未限定在一薄基板)。

第1圖圖示諸如晶圓100的一檢測物件的一邊緣之一橫截面。

晶圓100之邊緣160包括該方法及系統能夠同時地檢查所檢測之五表面(面)－頂部面110、頂部斜面120、尖端130、底部斜面140以及底部面150。應注意的是頂部面110及底部面150能夠自邊緣160向外延伸。為簡化說明，圖式中僅見最近於尖端130的部分之面。

應注意的是以下提及的方法及系統能夠作適當地修正用以檢查具有較少所檢測表面的物件，諸如具有一矩形橫截面，或更多。

應注意的是於以下一些圖式中該等代表符號(110、120、130、140及150)並未顯示－僅為了方便說明。

第2圖圖示本發明之一具體實施例之系統500及晶圓100。

系統500包括影像感應器400、光源340、光束***器320、一對透鏡310及330以及一單一光學元件諸如多面偏轉器200其至少部分地環繞晶圓100之邊緣160。

系統500可包括一或更多透鏡、孔徑、消雜光光闌(glare stop)、光程等化器以及相似裝置。

應注意的是除了偏轉器外可使用折射器或是以折射器取代偏轉器。

系統500轉移邊緣160之不同面的影像並將其投影在影像感應器400上。

系統500圖示一同軸照明路徑其包括光源340及光束***器320。其附加地或可任擇地包括其他型式的照明路徑，諸如一傾斜的照明。源自於一照明路徑的光線可直接地照在該物件上，或通過光纖光學裝置或透鏡。系統500之光源可包括白熱燈泡、發光二極體(LED)、弧光燈、閃光燈泡、雷射及相似者。系統500之光源能夠為連續的或為週期性的，或是其之任一結合方式。系統500亦能夠包括以下至少一組件：影像處理器、平台以及相似組件。假若，例如該檢測物件係為圓形，則該平台能夠相關於一中心軸轉動該物件。

多面偏轉器200同時地聚集自晶圓100之多面反射或散射的光線並將該經聚集的光線導向(甚至經由附加的光學裝置，諸如透鏡310及330)影像感應器400。多面偏轉器200將源自於不同面所需的該組影像轉換成一平面影像。

於第3圖之該實例中，多面偏轉器210包括三部分－上部分218其聚集源自於邊緣160之頂部面110及頂部斜面120的光線，中間部分216其聚集源自於尖端130之光線以及下部分220其聚集源自於邊緣160之底部面150及底部斜面140的光線。

多面偏轉器210係位於光徑長度調整光學裝置(未顯示)之後其減小通過中間部分216光線與通過上部分218及下部分220光線的該等光程之間的差異。該減小的差異能夠讓不同光程之長度等化。

在PCT專利申請案第WO07129322A2號，標題為”用於成像物件的系統及方法(SYSTEM AND METHOD FOR IMAGING OBJECTS)”中說明路徑調整光學裝置，於此併入本案以為參考資料。

光徑長度調整光學裝置能夠讓光線通過具有較氣體為高之折射率的減速透鏡或其他光學組件。

例如，其能夠包括介於上及下部分218及220之間的減速透鏡以及感應器400，實際上縮短與該等部分相關的光徑之光學長度。

該光徑長度調整光學裝置能包括光徑折疊式鏡(path folding mirror)。該第一折疊式鏡係經定位並與該物件尖端成一角度俾便將該尖端之影像反射至第二折疊式鏡。該第二折疊式鏡，依序地，經定位並成一角度俾便將該尖端之影像由第一反射鏡反射至成像感應器400。改變該第一與第二折疊式反射鏡之間的距離，能夠增長該頂部聚集路徑之光程。

附加地或可任擇地，多面偏轉器210能夠如同上部分218及下部分220減小差異並較中間部分216更寬(沿著一假想水平軸)。

多面偏轉器210係以光學等級、透光材料構成，其係經 構形致使自面110、120、130、140及150進入的光射線經反射朝向影像感應器400，與朝向該影像感應器延伸的一假想光軸平行。應注意的是儘管第3圖圖示一水平線但並非必然如此。(應注意的是該整個系統能夠定向在任何方向上，只要維持該檢測物件與說明系統之相對位置即可。)

於此具體實施例中，此反射係藉由在一適當角度下形成上部分218之面“a”212並以反射性材料塗覆或是對其附裝一反射鏡而達成。一相似的具體實施例能夠利用一棱鏡原理於面“a”處的內反射。下及上部分220及218之面“b”能夠經切口或經鑽穿用以讓不同光束之該等光徑長度相等。

第4及5圖圖示本發明之不同具體實施例的部分之多面偏轉器之橫截面。

第4圖圖示面“a”其係經形成具有與該主軸成小於45度的一角度，致使一光束“f”在與該物件之頂部斜面(“e”)成一直角下無折射地通過偏轉器面“c”213，碰撞該反射偏轉器面“a”212並於與該主軸的一平行光徑上經反射朝向感應器400。偏轉器面“b”211係成角度致使在與該檢測物件之頂部面(“d”)成一直角下進入的一光束“g”，當其與偏轉器面“b”211相交時折射並與光束“f”平行地繼續進行。

第5圖圖示一偏轉器面“a”212其係經形成與該主軸成一45度的角度，致使在一平角下反射光束。光束“f”與偏轉器面“c”217相交地折射，同時自頂部面“d”110放射的光束“g”平直地通過偏轉器面“b”215並與光束“f”平行地繼續進行。

相似的幾何形狀能夠應用在其他形狀的檢測物件。 於第6圖之實例中，一光學元件包括一對多面棱鏡，諸如五角棱鏡。亦視為具有一頂部光學元件以及一底部光學元件。

將一五角棱鏡配置位在該檢測物件上方，同時將該第二五角棱鏡配置位在該檢測物件下方。每一五角棱鏡轉移一直立的影像，並較佳地能夠將在不同角度下反射及/或源自於該等物件之不同位置的光線之光徑長度等化。該等五角棱鏡能夠安裝在一支撐框架中或藉由將以透光材料構成的一塊件機械加工而構成。如於第5圖中所示，面向該檢測物件的該等面能夠進一步地經構形用以在與該等物件面成直角下折射光束。

第7圖圖示通過該上(頂部)五角棱鏡230的複數光射線。

第8圖圖示邊緣160(以及其之一些面－110、120及130)以及一多面偏轉器260之一上部分其具有彼此形狀不同的複數部分因此一部分261將源自於頂部面110的光線反射朝向一影像感應器，同時該第二部分262係經構形用以反射源自於頂部斜面120的光線。

第一部分261之一偏轉面係相關於水平線定向在一45度的角度並源自於頂部面110的一垂直光線偏轉朝向該水平線(朝向影像感應器)。

第二部分262之一下面係與頂部斜面120平行而另一面係為垂直的。在與頂部斜面120成90度反射的光線係藉由第二部分262之該垂直面偏轉135度，並在一水平方向退出第二部分。

第9圖圖示複數光纖250、252及254其係經配置俾便至少部分地環繞邊緣106。

第一光纖群組250聚集源自於頂部面110及源自於頂部斜面120的光線。第二光纖群組252聚集源自於尖端130的光線。第三光纖群組254聚集源自於底部面150及源自於底部斜面140的光線。

該等光纖能夠藉由(於其中一體成形)一多面偏轉器加以固持，但並未必然如此。該等光纖之直徑及密度應與所需的光學分辨率相配合。

第10及11圖圖示本發明之一具體實施例的晶圓之部分102(相關於其之中心轉動)以及光學元件260。如圖式中虛線彎曲箭頭所示，晶圓102相關於其之中心轉動。第12圖亦圖示照明元件281及282、光學元件310及影像感應器400。

光學元件260包括複數子元件(諸如子元件261、262及263)，至少一光學特性係為彼此不同的。

該差異性係由該子元件之以下至少一特性的差異性所導致並特別是該每一子元件之一表面：表面的品質、表面的塗層、表面的光學特性、表面的幾何形狀、表面的材料、表面的材料處理、材料的光學特性、極化效應、退極化效應以及相似特性。

以上提及的差異性能夠引致源自於該晶圓之每一子元件在照明或光聚集方面，以及附加地或可任擇地源自於藉由該子元件所聚集光線的差異。

例如，當自至少一可能方向A、B、C及D照射該晶圓之 該邊緣時，藉由每一子元件所產生的照明或聚集能夠因其之角度、放大倍數、極化、強度、濾色器、光譜範圍及相似者而不同。

於檢查作業期間，晶圓102環繞於其之中心轉動並由每一子元件261、262及263探索其邊緣。

影像感應器400經由每一子元件261、262及263取得晶圓邊緣160之影像，並能夠以不同方式處理該光學方式取得的每一資訊。

因此，根據光學元件260之子元件數目，該晶圓邊緣之每一區域系統500取得數個影像。

子區域261、262及263聚集源自於晶圓100之區域271、272及273的光線。每一區域能夠包括一頂部區域、一頂部斜面區域、一尖端區域、一底部斜面區域以及一底部區域中至少二區域的一結合部分。

系統600能夠根據預定的運算子集合及規則及/或與根據相同或其他預定的運算子集合及規則自晶圓邊緣的鄰近區域所取得的數據任意結合，個別地處理與每一不同子元件(261、262及263)相關的影像資訊。

系統600能夠結合對於晶圓邊緣上代表適合的區域之一組複數影像的處理及分析之結果，並根據預定的運算子集合及規則確定有關的缺陷並將其分類。

第13圖圖示本發明之一具體實施例用於檢查一檢測物件之一邊緣的方法600。

方法600於階段610開始，照明該檢測物件之邊緣。該 照明作業包括同軸照明、離軸照明、脈衝式照明、連續式照明以及相似照明方式。

階段610之後，進行階段620藉由經配置俾便至少部分地環繞一檢測物件之該邊緣的複數光纖將源自於該檢測物件之該邊緣的不同區域光線導向一影像感應器。

每一區域能夠為一面或是一面的一部分。一單一面能夠包括該等不同區域中的複數區域。

階段620之後，進行階段630藉由該影像感應器同時地取得該等不同區域之影像。合宜地，該等影像並未部分重疊。

階段630之後，進行階段666儲存並附加地或可任擇地處理該等取得的影像。在探測到該檢測物件之該邊緣的缺陷期間，能夠執行該處理作業作為一缺陷探測製程的一部分。因此階段666能夠包括廣為熟知的缺陷處理方法，諸如與一參考者比較，將該邊緣之一部分與另一部分比較，比較預期的結果以及相似作業。

能夠利用不同系統及光學組件執行方法600，其包括但不限定在第2、3、4、5、6、7、8、10、11及12圖中所示之系統及光學裝置。

第14圖圖示本發明之一具體實施例用於檢查一檢測物件之一邊緣的方法700。

方法700於階段610開始，照明該檢測物件之邊緣。

階段610之後，進行階段720藉由一單一光學元件將源自於一檢測物件之一邊緣的一尖端以及源自於最近於該尖端的該檢測物件之該邊緣的相對區域光線導向一影像感應器。

階段720之後，進行階段730藉由該影像感應器同時地取得該檢測物件之該邊緣的該尖端的影像以及自最近於該尖端的該檢測物件之該邊緣的相對區域取得影像。

階段730之後，進行階段666儲存並附加地或可任擇地處理該等取得的影像。在探測到該檢測物件之該邊緣的缺陷期間，能夠執行該處理作業作為一缺陷探測製程的一部分。因此階段666能夠包括廣為熟知的缺陷處理方法，諸如與一參考者比較，將該邊緣之一部分與另一部分比較，比較預期的結果以及相似作業。

能夠利用不同系統及光學組件執行方法700，其包括但不限定在第2、3、4、5、8、10、11及12圖中所示之系統及光學裝置。

第15圖圖示本發明之一具體實施例用於檢查一檢測物件之一邊緣的方法800。

方法800於階段610開始，照明該檢測物件之邊緣。

階段610之後，進行階段820藉由一光纖陣列將源自於一檢測物件之一邊緣的一尖端以及源自於最近於該尖端的該檢測物件之該邊緣的相對區域光線導向一影像感應器。

階段820之後，進行階段830藉由該影像感應器同時地取得該檢測物件之該邊緣的該尖端的影像以及自最近於該尖端的該檢測物件之該邊緣的相對區域取得影像。

階段830之後，進行階段666儲存並附加地或可任擇地處理該等取得的影像。在該檢測物件之該邊緣的缺陷係經探測期間，能夠執行該處理作業作為一缺陷探測製程的一 部分。因此階段666能夠包括廣為熟知的缺陷處理方法，諸如與一參考者比較，將該邊緣之一部分與另一部分比較，比較預期的結果以及相似作業。

能夠利用不同系統及光學組件執行方法800，其包括但不限定在第9圖中所示之系統及光學裝置。

第16圖圖示本發明之一具體實施例用於檢查一檢測物件之一邊緣的方法900。

方法900於階段610開始，照明該檢測物件之邊緣。

階段610之後，進行階段920藉由配置在該檢測物件之該邊緣與一影像感應器之間的光學裝置將光線導向一影像感應器，以及減小在該檢測物件之該邊緣的不同成像區域與該影像感應器之間界定的不同光徑間之長度差異。該等光學裝置包括：一頂部光學元件其將源自於該檢測物件之該邊緣的一頂部區域、一頂部斜面區域以及一尖端中的至少一區域光線導向該影像感應器；以及一底部光學元件其將源自於該檢測物件之該邊緣的一底部區域、一底部斜面區域以及一尖端中的至少一區域光線導向該影像感應器。

階段920之後，進行階段930藉由該影像感應器同時地取得該等不同成像區域之影像。

階段930之後，進行階段666儲存並附加地或可任擇地處理該等取得的影像。在探測到該檢測物件之該邊緣的缺陷期間，能夠執行該處理作業作為一缺陷探測製程的一部分。因此階段666能夠包括廣為熟知的缺陷處理方法，諸如與一參考者比較，將該邊緣之一部分與另一部分比較，比 較預期的結果以及相似作業。

能夠利用不同系統及光學組件執行方法900，其包括但不限定在第2、3、4、5、6、7、8、10、11及12圖中所示之系統及光學裝置。

應注意的是能夠提供方法600、700、800及900中任一方法之階段的任何結合，只要該結合不致包括相互抵觸的階段即可。

本發明能夠藉由使用傳統式工具、方法以及組件而實踐。因此，於此並未詳細地提出該等工具、組件及方法的該等細節。於先前的說明中，提出複數之具體細節，為了提供對於本發明徹底的瞭解。然而，應確認的是未恢復所具體提出的細節亦能夠實踐本發明。

於本揭示內容中所顯示及說明者僅為本發明之示範性具體實施例，並且係為一些廣泛性的實例。應瞭解的是本發明能夠在不同的其他結合方式及環境下使用並能夠改變或修改而涵蓋於於此所表示之本發明概念的範疇內。

e‧‧‧頂部斜面

f,g‧‧‧光束

100,102‧‧‧晶圓

106‧‧‧環繞邊緣

110‧‧‧頂部面“d”

120‧‧‧頂部斜面

130‧‧‧尖端

140‧‧‧底部斜面

150‧‧‧底部面

160‧‧‧邊緣

200,210‧‧‧多面偏轉器

211‧‧‧面“b”

212‧‧‧面“a”

213‧‧‧偏轉器面“c”

215‧‧‧偏轉器面“b”

216‧‧‧中間部分

217‧‧‧偏轉器面“c”

218‧‧‧上部分

220‧‧‧下部分

230‧‧‧上(頂部)五角棱鏡

250,252,254‧‧‧光纖

260‧‧‧多面偏轉器/光學元件

261,262,263‧‧‧子元件

271,272,273‧‧‧晶圓之區域

281,282‧‧‧照明元件

310,330‧‧‧透鏡

320‧‧‧光束***器

340‧‧‧光源

400‧‧‧影像感應器

500‧‧‧系統

600‧‧‧系統/方法

610,620,630,666,720,730,820,830,920,930‧‧‧階段

700,800,900‧‧‧方法

第1圖圖示一晶圓的一邊緣；第2圖圖示本發明之一具體實施例的一晶圓及一系統；第3圖圖示本發明之一具體實施例的一晶圓之一邊緣以及一光學元件；第4圖圖示本發明之一具體實施例的一晶圓的一邊緣之一部分以及一光學元件之一部分；第5圖圖示本發明之一具體實施例的一晶圓的一邊緣 之一部分以及一光學元件之一部分；第6圖圖示本發明之一具體實施例的一晶圓之一邊緣、一頂部光學元件以及一底部光學元件；第7圖圖示本發明之一具體實施例的一晶圓之一邊緣以及一頂部光學元件；第8圖圖示本發明之一具體實施例的一晶圓的一邊緣之一部分以及一光學元件之一部分；第9圖圖示本發明之一具體實施例之複數光纖及一晶圓之一邊緣；第10圖圖示本發明之一具體實施例的一晶圓之一部分以及一光學元件；第11圖圖示本發明之一具體實施例的一晶圓之一部分以及一光學元件；第12圖圖示本發明之一具體實施例的一晶圓的一部分、照射元件、一光學元件及一影像感應器；第13圖係為本發明之一具體實施例的一流程圖；第14圖係為本發明之一具體實施例的一流程圖；第15圖係為本發明之一具體實施例的一流程圖；以及第16圖係為本發明之一具體實施例的一流程圖；

100‧‧‧晶圓

200‧‧‧多面偏轉器

310,330‧‧‧透鏡

320‧‧‧光束***器

400‧‧‧影像感應器

500‧‧‧系統

Claims (50)

1. 一種光學檢查系統，其包含：一影像感應器；以及一單一光學元件，至少部分地環繞一檢測物件的一邊緣；其中該光學元件係適於將源自於該檢測物件之該邊緣的不同區域光線導向該影像感應器，因此該影像感應器同時地獲得該等不同區域的影像。
2. 如申請專利範圍第1項之系統，其中該光學元件係為一多面反射器。
3. 如申請專利範圍第1項之系統，其中該光學元件將源自於該檢測物件之該邊緣的大體上相對區域之光線導向該影像感應器。
4. 如申請專利範圍第1項之系統，其中該光學元件將源自於該檢測物件之該邊緣的一頂部斜面區域以及一底部斜面區域之光線導向該影像感應器。
5. 如申請專利範圍第1項之系統，其中該光學元件將源自於該檢測物件之該邊緣的一尖端以及源自於該檢測物件之該邊緣的一頂部斜面區域與一底部斜面區域中至少一斜面區域之光線導向該影像感應器。
6. 如申請專利範圍第1項之系統，其中該光學元件引導源自於該檢測物件之該邊緣的一頂部斜面區域與一底部區域的光線。
7. 如申請專利範圍第1項之系統，其中該光學元件將源自於該檢測物件之該邊緣的一底部斜面區域與一頂部區 域之光線導向該影像感應器。
8. 如申請專利範圍第1項之系統，其中該光學元件將源自於該檢測物件之該邊緣的一頂部斜面區域、一尖端區域以及一頂部區域之光線導向該影像感應器。
9. 如申請專利範圍第1項之系統，其中該光學元件將源自於該檢測物件之該邊緣的一底部斜面區域、一尖端區域以及一底部區域之光線導向該影像感應器。
10. 如申請專利範圍第1項之系統，其中該光學元件將源自於該檢測物件之該邊緣的一頂部區域、一頂部斜面區域、一底部斜面區域、一尖端區域及一底部區域中至少四區域之光線導向該影像感應器。
11. 如申請專利範圍第1項之系統，其中該光學元件將源自於該檢測物件之該邊緣的一頂部區域、一頂部斜面區域、一底部斜面區域、一尖端區域及一底部區域之光線導向該影像感應器。
12. 如申請專利範圍第1項之系統，其中該光學元件係適於減小該等不同區域與該影像感應器之間所界定的不同光徑之間的長度差異。
13. 如申請專利範圍第1項之系統，其中該系統包含一光徑長度調整光學裝置，其減小該等不同區域與該影像感應器之間所界定的不同光徑之間的長度差異。
14. 如申請專利範圍第1項之系統，其中該系統包含一光徑長度調整光學裝置；其中該光徑長度調整光學裝置及該光學元件實質上讓該等不同區域與該影像感應器之間 所界定的不同光徑之間的長度相等。
15. 如申請專利範圍第1項之系統，其中該系統包含一檢測物件穩定器，其在該檢測物件相關於該光學元件移動期間，維持該檢測物件之該邊緣的一被照射部分與該光學元件之間一段大體上固定不變的距離。
16. 如申請專利範圍第1項之系統，其中該系統包含一光學元件移動器其適於在相關於該光學元件掃描該檢測物件之該邊緣期間，響應該檢測物件之該邊緣的被照射部分之一評估位置，相對於該檢測物件之該邊緣的一被照射部分移動該光學元件。
17. 如申請專利範圍第1項之系統，其中該光學元件包含複數部分，其等相互間至少一光學特性係為不同的；以及其中在一已知時間點該光學元件之該等不同部分將源自於該檢測元件之該邊緣的不同區域光線導向該影像感應器；其中該檢測元件之該邊緣的每一區域包含至少二彼此相關地定向的該檢測元件之該邊緣的區域。
18. 如申請專利範圍第1項之系統，其中該光學元件包括複數部分，其等相互間至少一光學特性係為不同的；以及其中在一已知時間點該光學元件之該等不同部分將源自於該檢測元件之該邊緣的不同區域光線導向該影像感應器；其中該檢測元件之該邊緣的每一區域具有一中心軸，其大體上與由該檢測物件之一上表面所界定的一平面垂直。
19. 如申請專利範圍第1項之系統，其中該影像感應器係為 一區域影像感應器。
20. 如申請專利範圍第1項之系統，其中該影像感應器係為一線性影像感應器。
21. 如申請專利範圍第1項之系統，其中該檢測物件係為一晶圓。
22. 如申請專利範圍第1項之系統，其中該單一光學元件包含至少一五角稜鏡。
23. 一種光學檢查系統，其包含：一影像感應器；以及複數光纖，其等係被配置俾便至少部分地環繞一檢測物件的一邊緣；其中該等光纖適於將源自於該檢測物件之該邊緣的不同區域之光線導向該影像感應器，使得該影像感應器同時地獲得該等不同區域的影像。
24. 一種光學檢查系統，其包含：一影像感應器，其係適於同時地取得該檢測物件之邊緣的一尖端之影像，以及與該尖端最為接近的該檢測物件之該邊緣的相對區域之影像；以及一單一光學元件，其係適於用以將源自於該檢測物件之該邊緣的尖端以及與該尖端最為接近的該檢測物件之該邊緣的相對區域之光線導向該影像感應器。
25. 一種光學檢查系統，其包含：一影像感應器，其係適於同時地取得該檢測物件之邊緣的一尖端之影像，以及與該尖端最為接近的該檢測物件之該邊緣的相對區域之影像；以及 一光纖陣列，其係適於用以將源自於該檢測物件之該邊緣的尖端以及與該尖端最為接近的該檢測物件之該邊緣的相對區域之光線導向該影像感應器。
26. 一種用以檢查檢測物件之邊緣的方法，該方法包含下列步驟：照射該檢測物件之該邊緣；藉由至少部分地環繞一檢測物件之一邊緣的一單一光學元件朝向一影像感應器，將源自於該檢測物件之該邊緣的不同區域之光線導向影像感應器；以及藉由該影像感應器同時地取得該等不同區域之影像。
27. 如申請專利範圍第26項之方法，其包含藉由係為一多面反射器的一光學元件引導光線。
28. 如申請專利範圍第26項之方法，其包含將源自於該檢測物件之該邊緣的大體上相對區域之光線導向該影像感應器。
29. 如申請專利範圍第26項之方法，其中該光學元件將源自於該檢測物件之該邊緣的一頂部斜面區域以及一底部斜面區域之光線導向該影像感應器。
30. 如申請專利範圍第26項之方法，其包含將源自於該檢測物件之該邊緣的一尖端以及源自於該檢測物件之該邊緣的一頂部斜面區域與一底部斜面區域中至少一斜面區域之光線導向該影像感應器。
31. 如申請專利範圍第26項之方法，其包含引導源自於該檢測物件之該邊緣的一頂部斜面區域與一底部區域的光 線。
32. 如申請專利範圍第26項之方法，其包含將源自於該檢測物件之該邊緣的一底部斜面區域與一頂部區域之光線導向該影像感應器。
33. 如申請專利範圍第26項之方法，其包含將源自於該檢測物件之該邊緣的一頂部斜面區域、一尖端區域以及一頂部區域之光線導向該影像感應器。
34. 如申請專利範圍第26項之方法，其包含將源自於該檢測物件之該邊緣的一底部斜面區域、一尖端區域以及一底部區域之光線導向該影像感應器。
35. 如申請專利範圍第26項之方法，其包含將源自於該檢測物件之該邊緣的一頂部區域、一頂部斜面區域、一底部斜面區域、一尖端區域及一底部區域中至少四區域之光線導向該影像感應器。
36. 如申請專利範圍第26項之方法，其包含將源自於該檢測物件之該邊緣的一頂部區域、一頂部斜面區域、一底部斜面區域、一尖端區域及一底部區域之光線導向該影像感應器。
37. 如申請專利範圍第26項之方法，其包含藉由該光學元件減小該等不同區域與該影像感應器之間所界定的不同光徑之間的長度差異。
38. 如申請專利範圍第26項之方法，其包含藉由一光徑長度調整光學裝置，其減小該等不同區域與該影像感應器之間所界定的不同光徑之間的長度差異。
39. 如申請專利範圍第26項之方法，其中包含藉由一光徑長度調整光學裝置，以及該光學元件實質上讓該等不同區域與該影像感應器之間所界定的不同光徑之間的長度相等。
40. 如申請專利範圍第26項之方法，其包含藉由一檢測物件穩定器，其在該檢測物件相關於該光學元件移動期間，維持該檢測物件之該邊緣的一被照射部分與該光學元件之間一段大體上固定不變的距離。
41. 如申請專利範圍第26項之方法，其包含藉由一光學元件移動器在相關於該光學元件掃描該檢測物件之該邊緣期間，響應該檢測物件之該邊緣的被照射部分之一評估位置，相對於該檢測物件之該邊緣的一被照射部分移動該光學元件。
42. 如申請專利範圍第26項之方法，其中該光學元件包含複數部分，其等相互間至少一光學特性係為不同的；以及其中該方法包含在一已知時間點以及藉由該光學元件之該等不同部分將源自於該檢測元件之該邊緣的不同區域光線導向該影像感應器；其中該檢測元件之該邊緣的每一區域包含至少二彼此相關地定向的該檢測元件之該邊緣的區域。
43. 如申請專利範圍第26項之方法，其中該光學元件包含複數部分，其等相互間至少一光學特性係為不同的；以及其中該方法包含在一已知時間點並藉由該光學元件之該等不同部分將源自於該檢測元件之該邊緣的不同區 域光線導向該影像感應器；其中該檢測元件之該邊緣的每一區域具有一中心軸其大體上與由該檢測物件之一上表面所界定的一平面垂直。
44. 如申請專利範圍第26項之方法，其中該影像感應器係為一區域影像感應器。
45. 如申請專利範圍第26項之方法，其中該影像感應器係為一線性影像感應器。
46. 如申請專利範圍第26項之方法，其中該檢測物件係為一晶圓。
47. 如申請專利範圍第26項之方法，其中該單一光學元件包含至少一五角稜鏡。
48. 一種用以檢查檢測物件之邊緣的方法，該方法包含下列步驟：照射該檢測物件之該邊緣；藉由經配置成致使至少部分地環繞一檢測物件之該邊緣的多重光纖，將源自於該檢測物件之該邊緣的不同區域之光線導向一影像感應器；藉由該影像感應器同時地取得該等不同區域之影像。
49. 一種用以檢查檢測物件之邊緣的方法，該方法包含下列步驟：照射該檢測物件之該邊緣；藉由一單一光學元件，將源自於一檢測物件之一邊緣的一尖端以及源自於最接近尖端的該檢測物件之該邊緣的相對區域之光線導向一影像感應器；以及 藉由該影像感應器，同時地取得該檢測物件之該邊緣的該尖端之影像以及源自於最接近該尖端的該檢測物件之該邊緣的相對區域影像。
50. 一種用以檢查檢測物件之邊緣的方法，該方法包含下列步驟：照射該檢測物件之該邊緣；藉由一光纖陣列，將源自於一檢測物件之一邊緣的一尖端以及源自於最接近尖端的該檢測物件之該邊緣的相對區域之光線導向一影像感應器；以及藉由該影像感應器，同時地取得該檢測物件之該邊緣的該尖端之影像以及源自於最接近該尖端的該檢測物件之該邊緣的相對區域影像。