TWI585360B - 用於檢查半導體裝置之光學系統、藉此光學系統擷取半導體基板之影像的方法，及校正此光學系統之位置的方法 - Google Patents

用於檢查半導體裝置之光學系統、藉此光學系統擷取半導體基板之影像的方法，及校正此光學系統之位置的方法 Download PDF

Info

Publication number
TWI585360B
TWI585360B TW101149308A TW101149308A TWI585360B TW I585360 B TWI585360 B TW I585360B TW 101149308 A TW101149308 A TW 101149308A TW 101149308 A TW101149308 A TW 101149308A TW I585360 B TWI585360 B TW I585360B
Authority
TW
Taiwan
Prior art keywords
optical system
sensor
height
reflector
semiconductor substrate
Prior art date
Application number
TW101149308A
Other languages
English (en)
Other versions
TW201341754A (zh
Inventor
丹尼斯 歐瑞
克里斯多夫 沃吉斯
安德魯 羅特林
Original Assignee
魯道夫科技股份有限公司
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by 魯道夫科技股份有限公司 filed Critical 魯道夫科技股份有限公司
Publication of TW201341754A publication Critical patent/TW201341754A/zh
Application granted granted Critical
Publication of TWI585360B publication Critical patent/TWI585360B/zh

Links

Classifications

    • G—PHYSICS
    • G02—OPTICS
    • G02B—OPTICAL ELEMENTS, SYSTEMS OR APPARATUS
    • G02B7/00—Mountings, adjusting means, or light-tight connections, for optical elements
    • G02B7/28—Systems for automatic generation of focusing signals
    • G—PHYSICS
    • G01—MEASURING; TESTING
    • G01B—MEASURING LENGTH, THICKNESS OR SIMILAR LINEAR DIMENSIONS; MEASURING ANGLES; MEASURING AREAS; MEASURING IRREGULARITIES OF SURFACES OR CONTOURS
    • G01B11/00—Measuring arrangements characterised by the use of optical techniques
    • G—PHYSICS
    • G01—MEASURING; TESTING
    • G01B—MEASURING LENGTH, THICKNESS OR SIMILAR LINEAR DIMENSIONS; MEASURING ANGLES; MEASURING AREAS; MEASURING IRREGULARITIES OF SURFACES OR CONTOURS
    • G01B11/00—Measuring arrangements characterised by the use of optical techniques
    • G01B11/02—Measuring arrangements characterised by the use of optical techniques for measuring length, width or thickness
    • G01B11/026—Measuring arrangements characterised by the use of optical techniques for measuring length, width or thickness by measuring distance between sensor and object
    • G—PHYSICS
    • G01—MEASURING; TESTING
    • G01B—MEASURING LENGTH, THICKNESS OR SIMILAR LINEAR DIMENSIONS; MEASURING ANGLES; MEASURING AREAS; MEASURING IRREGULARITIES OF SURFACES OR CONTOURS
    • G01B11/00—Measuring arrangements characterised by the use of optical techniques
    • G01B11/02—Measuring arrangements characterised by the use of optical techniques for measuring length, width or thickness
    • G01B11/06—Measuring arrangements characterised by the use of optical techniques for measuring length, width or thickness for measuring thickness ; e.g. of sheet material
    • G01B11/0608—Height gauges
    • G—PHYSICS
    • G01—MEASURING; TESTING
    • G01N—INVESTIGATING OR ANALYSING MATERIALS BY DETERMINING THEIR CHEMICAL OR PHYSICAL PROPERTIES
    • G01N21/00—Investigating or analysing materials by the use of optical means, i.e. using sub-millimetre waves, infrared, visible or ultraviolet light
    • G01N21/84—Systems specially adapted for particular applications
    • H—ELECTRICITY
    • H04—ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
    • H04N—PICTORIAL COMMUNICATION, e.g. TELEVISION
    • H04N23/00—Cameras or camera modules comprising electronic image sensors; Control thereof
    • H04N23/50—Constructional details
    • H04N23/55—Optical parts specially adapted for electronic image sensors; Mounting thereof
    • G—PHYSICS
    • G01—MEASURING; TESTING
    • G01N—INVESTIGATING OR ANALYSING MATERIALS BY DETERMINING THEIR CHEMICAL OR PHYSICAL PROPERTIES
    • G01N21/00—Investigating or analysing materials by the use of optical means, i.e. using sub-millimetre waves, infrared, visible or ultraviolet light
    • G01N21/84—Systems specially adapted for particular applications
    • G01N21/88—Investigating the presence of flaws or contamination
    • G01N21/95—Investigating the presence of flaws or contamination characterised by the material or shape of the object to be examined
    • G01N21/9501—Semiconductor wafers
    • G—PHYSICS
    • G01—MEASURING; TESTING
    • G01N—INVESTIGATING OR ANALYSING MATERIALS BY DETERMINING THEIR CHEMICAL OR PHYSICAL PROPERTIES
    • G01N2201/00—Features of devices classified in G01N21/00
    • G01N2201/12—Circuits of general importance; Signal processing
    • G01N2201/127—Calibration; base line adjustment; drift compensation

Landscapes

  • Physics & Mathematics (AREA)
  • General Physics & Mathematics (AREA)
  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Multimedia (AREA)
  • Signal Processing (AREA)
  • Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
  • Health & Medical Sciences (AREA)
  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Analytical Chemistry (AREA)
  • Biochemistry (AREA)
  • General Health & Medical Sciences (AREA)
  • Immunology (AREA)
  • Pathology (AREA)
  • Optics & Photonics (AREA)
  • Length Measuring Devices By Optical Means (AREA)

Description

用於檢查半導體裝置之光學系統、藉此光學系統擷取半導體基板之影像的方法，及校正此光學系統之位置的方法
本發明是關於用於檢查半導體裝置之光學系統。
在高解析度光學檢查成像系統中，確保光學系統之一物體平面大致上維持與光學系統之一影像平面對焦係很重要的。如此可確保所形成之影像具有充分的品質來作為檢查之用途。
有許多方法可達成確保光學系統維持對焦。一種方法係使用自動對焦技術，其中擷取在不同焦點位置處之一系列影像且然後經評估以找出最佳焦點位置。此方式廣為人知，但因為其需要在每個位置上針對多個影像來找出焦點位置，因此其效率極為緩慢。
另一技術係使用一高度感應器，諸如雷射三角測量系統或電容式高度感應器，以測定欲被成像之一表面的高度。一旦已測定該高度，便可調整光學系統以確保光學系統之物體平面被置於欲被成像之物體的表面。此高度感應器可被定位以測定在光學系統之視場中或在與該視場橫向偏移處之基板的高度。
擷取在一橫向偏移處之高度的系統係實施一數學轉換以確保所測量之高度可使用在視場中以用於定位焦點。最好可以避免實施此一轉換的需要，因此通常使用如上述之高度感應器來測定在視場中之欲被成像之物體的高度。一 種此類系統係使用雷射三角測量型感應器，其中一測量光束被入射在視場中之欲被成像之物體上。由於在高解析度成像系統中固有之極為緊密的尺寸公差，此類型系統需要具有該高度感應器之一或多個光學組件形成於其中(不論係一光學元件或一光學路徑之一部分)之經特殊配置的接物鏡。這些系統之特殊配置特性會降低其靈活度，增加其成本，且使得難以修改該系統以便以不同解析度來擷取影像。
用以測量在一成像系統之視場處之欲被成像之物體的表面高度之另一類型的高度感應器係經調適以在成像系統之實際光學路徑中操作。藉由引導一測量光束(諸如雷射三角測量感應器之光束)通過光學系統之透鏡而到達在視場內之欲被成像之物體上係可提供該物體之高度之一指示。此等測量系統需要與一成像系統直接整合，這不僅複雜且相當耗費成本。此外，來自於一測量光束之光會妨礙到成像程序。
因此，有需要提供一種對焦高度感應器，其較為便宜且易於安裝及維修，且其可測量在一成像系統之視場中之一物體的高度。
在此揭示一種在用於檢查半導體裝置之一光學系統中之對焦高度感應器之一態樣。該對焦高度感應器包含一感應器光束源，其可發射一電磁輻射光束。一反射器接收來 自於該感應器光束源之該電磁輻射光束且將該光束引導朝向被定位在該光學系統之視場中之一半導體裝置的一表面。該反射器係定位成用以接收從該半導體裝置之該表面回射之該光束的至少一部分，以將該返回光束引導至一感應器。該感應器接收該返回光束且輸出與在該視場中沿著該光學系統之一光學軸線之該表面之一位置相關聯的一訊號。
在另一態樣中，亦揭示一種用於擷取半導體基板之影像的方法，其包含選擇性地定位一反射器於一操作位置以引導一感應器光束朝向一半導體基板。該反射器從半導體基板接收至少一部分的感應器光束且將其引導至一感應器，該感應器輸出一與半導體基板之表面的位置相關聯之訊號至一控制器。控制一光學系統之一對焦機構以將該光學系統之一物體平面定位在大致上相同於由該感應器所輸出且被報告至該控制器之該位置。將一接物鏡選擇性地定位在一操作位置以擷取該半導體基板之一影像。
在另一態樣中，一種擷取半導體基板之影像的方法包含致動一光學系統之一轉盤，以將一反射器置於一操作位置以將一測量光束引導於半導體基板之表面上。該測量光束之至少一部分從半導體基板返回至一感應器以測定該半導體基板之高度。致動該光學系統之一對焦機構以將該光學系統對焦於由該感應器所測定之該高度處。致動該轉盤而將一接物鏡置於一操作位置中，以大致上在該半導體基板之該高度被測量的該位置處擷取該半導體基板之一影 像。使用該光學系統來擷取該半導體基板之一影像。
在又另一態樣中，揭示一種校正光學系統之位置的方法。該方法包含將一光學系統對焦機構驅動至一預定位置。該光學系統之位置係使用一高度感應器來測量，且利用由該光學系統所實施之一自動對焦高度程序來測量該光學系統之該位置。比較該等各自的位置資訊以判定在該等資料之間是否存在可接受的一致性。在存在可接受的一致性的情況下，繼續或開始一成像程序。在可接受的一致性不存在的情況下，從該高度感應器與光學系統之一者所獲得之高度資料係經修改以確保在其之間具有可接受的一致性。
本發明之概念係關於適於與一成像系統配合使用以檢查或測量半導體基板之高度感應器。圖1概要地繪示可以合併一高度感應器之一例示性成像或光學系統10。應瞭解，其他光學系統亦可經調適以併入本發明且熟習此項技術者將可基於本說明書來實施此等調適。
圖1所示之系統10包含一電磁輻射源，其具體化為一照明器12以延著路徑14發射光線。在路徑14上行進之光線藉由一耦合元件18而耦合於一光學軸線16上，該耦合元件在某些實施例中係一光束分離器、二向分光鏡或一光纖裝置。沿著光學軸線16行進之光線通過中繼光學器件20且到達一基板S上而被成像。中繼光學器件20係 熟習此項技術者所熟知的類型，且可在一轉盤中包括一或多個接物鏡以選擇不同成像解晰度。圖2展示一實例轉盤21，其具有不同解析度之接物鏡21a至21d。不同的解析度通常標示為1X、2X、5X及類似符號。關於其他成像解晰度之這些及相似的標示係熟習此項技術者所熟知。
在檢查期間，光線從照明器12入射至基板S上且此入射光之至少一部分從基板S沿著光學路徑16返回至一照相機22，以擷取基板之一影像。應注意，照相機22包含一感應器(未圖示)，其可以係一CCD、CMOS或能夠擷取基板S之一影像之其他適合的光敏感介質。照相機22之感應器界定光學系統10之一影像平面，該影像平面係與藉由中繼光學器件20以一熟知方式界定之一物體平面相配合。在光學系統之物體平面被定位成與欲被成像之基板S的表面重合或實質上重合時，光學系統可以說被對焦於基板S上。應注意，照相機之感應器可“看見”基板S之側向範圍係被稱為光學系統之視場。
使用一對焦機構能以多種方式達到對焦於一光學系統10，每種方式取決於光學系統本身之特定性質。在光學系統10之物體平面相對於影像平面被固定在空間中的情況中，對焦可藉由移動整個光學系統10來完成，使得在擷取一影像時，該物體平面被定位在欲被成像之物體之表面上或至少足夠接近足以提供一使用者定義的影像品質或解析度。在影像平面被固定在空間中且物體平面通常藉由修改中繼光學器件(例如藉由旋轉一轉盤)可以相對於影像 平面而被移動的情況中，可藉由移動中繼光學器件之一些或全部來獲得正確的對焦。其它方法亦為熟習此項技術者所熟知。
如圖3所示，在包含一接物鏡轉盤或更換器100作為中繼光學器件20之部分之系統10的一實施例中，除了一接物鏡101外，亦可包含一反射器102。該更換器100可用以選擇性地將反射器102定位在一操作位置中，以引導一光束朝向基板S。如以下將討論的，一感應器120接收來自於基板S之一光束122且輸出與基板之位置(例如一高度)相關聯之一訊號。在一實施例中，該位置被計算為在中繼光學器件20及基板S之間之一距離。在一些實施例中，光學系統10可使用一對焦機構來調整以將一物體平面定位在被輸出之相同位置。再者，根據該位置，一接物鏡可以被選擇性地定位以擷取基板之一影像。再另一實施例中，接物鏡101及反射器102係與一轉盤耦合且該轉盤被致動以將該接物鏡101及反射器102選擇性地置於一操作位置中。
應注意，更換器100視需要變換接物鏡101與反射器102，使得接物鏡及反射器兩者實質上可光學地定址在與光學軸線16相關聯的視場。為了簡潔起見，圖3繪示該反射器102及該接物鏡101係光學地定址在基板S上之不同視場。在一簡單實施例中，更換器100包含用以成像一視場一接物鏡101及一反射器102。在接物鏡101促進一基板或物體之成像的情況中，反射器102引導一測量光束 至接物鏡之視場，記住在此配置中，該接物鏡101及反射器102僅其中一者係在任何給定時間中被使用。
在其他實施例中，一更換器100除了一反射器102之外亦可包含一個以上的接物鏡。在又另一實施例中，在光學系統10上並不存在更換器100。再者，一耦合機構允許一使用者迅速地附接一接物鏡或反射器至光學系統10。此一耦合機構可以係一具有螺紋的耦合結構、一滾珠及掣子裝置或甚至係一摩擦配合型連接器。以此方式，一光學系統10之使用者可以迅速地修改中繼光學器件20以在一影像透過中繼光學器件20被擷取之一成像模式及使用一反射器結合一對焦高度感應器120來測定基板之表面高度或輪廓之一高度測定模式之間變換。
測定一表面高度或輪廓能以多種方法來達成。在一實施例中，一感應器120係一配置以產生一測量光束122之感應器光束源且定位成使得一測量光束122係從感應器120被導向至反射器102，且因此被導向基板S之表面而位在大致上該光學系統10之光學軸線16與基板S相交處。測量光束122之至少一部分係從基板S之表面返回至反射器102，且因而返回至感應器120。測量光束122使感應器120輸出與在測量光束122入射的點處之基板S之一高度或位置相關聯的一訊號其係。較佳地，大致上在系統10之光學軸線16或至少在光學系統10之視場中可獲得該基板之高度或位置。應注意，在一些實施例中，感應器120可以直接地耦合至光學系統10且將會隨著對焦位 置/高度被修改而與其行進。在其他實施例中，高度感應器可獨立於光學系統10被安裝。
反射器102可以係成一角度之一簡易的面鏡，以便引導一測量光束往返於感應器120及基板S。在一些實施例中，反射器102被固定且不具有光學功率。在其他實施例中，反射器102可以具有一些光學功率以對焦測量光束。在本文中所述之反射器或作為該反射器之一中繼系統之或一些組件可具有與該反射器相關聯之一振盪器，以在一範圍內掠掃或掃描測量光束122。在不包含此振盪器的情況下，光束122將基本上測量一點，且藉由掃描在該點下方之基板S，便可以測量線或面積。一合適的振盪器裝置可以作為一音圈、一壓電式致動器、一聲光調變器(AOM)或一電光調變器(EOM)。反射器亦可作為一組光學元件，其經配置以選擇性地引導一測量光束122或輻射至/從一基板及感應器，且較佳地係在一光學系統之視場。在之後類型之實施例中，一些光學元件可以包含在更換器100上且其他元件可以與更換器100分開安裝。在不同實施例中，反射器102可以引導測量光束或輻射通過空氣或可以至少部分地通過光纖類型元件來耦合此光束。
在又另一實施例中，感應器120大致上可以具有與耦合至更換器之一光學接物鏡相同的形狀因子，使得除了更換器之外光線不需要反射至一感應器。在此實施例以及針對其他類型之實施例中，必須注意必要的電及/或光學結合以確保以此方式可避免防礙更換器之操作。例如，在具 有一接物鏡形狀因子之一高度感應器及一控制器之間的電連接件係在該更換器與光學系統之其餘部件(未圖示)之間使用一電滑移連接件。或者，在一反射器及一感應器之間之一光纖連接件可以使用一光纖電纜，其具有足夠的鬆弛度以允許更換器之一有用程度的旋轉或平移，從而促進在接物鏡之間或在一接物鏡及反射器之間的轉換。
在一些實施例中，在一基板S之整個表面上僅可取得少量的點。在這些實施例中，少數被取得之資料點被用於模型化或外插該基板S之所有或無法取得高度資料之一選擇部分的高度，亦即，用於測定在一光學系統之視場內高度資料無法被擷取之一基板之表面的高度。在一些實施例中，大量的樣本資料點可被擷取以建立一資料庫或模型，其係更加能代表該基板S之表面之輪廓或高度。在此實例中，所需要之該模型化或外插係比只能取得的少量資料點的情況下能以更高的解析度來測定。在又另一實施例中，只能取得一單一高度測量值。在每個情況中，具體高度資訊係與成像系統10之解析度要求相關聯。例如，在一光學系統10需要高解析度影像的情況中，最好能夠在大部分視場中或相鄰處取得將藉由光學系統10在操作期間擷取之一高度資料點。如同一般規則，光學系統10之解析度愈高，則愈需要更多的離散資料點來確定將被成像之基板S之一高度或輪廓。作為一額外實例，在需要低解析度影像的情況中或在針對整體表面高度或位置具有一高可信度(例如由於在基板上所執行之先前測量或操作，諸如拋 光)，則可能僅需要少量的資料點。
在另一實施例中，一反射器及高度測量感應器亦可用於量測或檢查一基板S或一基板S之部分。任何高度測量感應器可採用一接物鏡之形式或可以藉由一反射器作為光學地引導至一基板且反之亦然，可以使用如上所述的方法取得一基板S之一表面輪廓或基板S上之特徵，諸如結合墊、焊料凸塊、探針標記及其他尺寸特徵。除了雷射三角測量感應器之外，可以使用一共焦感應器(掃描或色差類型)。在此類實施例中，基板S被移動至感應器下面以定址選擇點、線、面或甚至實質上係基板S之完整表面至感應器。此類量測資料亦可亦可用於對焦一光學系統10。兩種適合類型的感應器可從位在美國伊利諾州芝加哥市之Keyance Corporation of America公司購得。一種此類感應器係一一維雷射感應器(LK系列的雷射位移感應器)。另一種此類感應器係一二維雷射位移感應器，諸如LJ-G系列的感應器。用以測定高度及/或位移之其它類型干涉儀及/或光譜感應器亦可用於與一反射器120結合以作為本發明之部分來測定一基板S之一高度或輪廓。
除了對焦及量測/檢查之外，一光學系統10可使用一高度感應器及一反射器週期性地校正以確保光學系統10之正常操作。在一更換器100具有固有機械差異的情況下，一反射器可用於確認一接物鏡或上述中繼光學器件之全部或部分之其他光學元件之位置或之操作。類似地，在用以相對於一光學系統10來支撐及移動一基板S之處置 機構(諸如在一X/Y或XIY/Z或X/Y/Theta平台上之一頂板或卡盤(未圖示))亦具有差異性的情況下，高度感應器可用於確認該處置機構之操作。
在一實施例中，一反射器係與一高度感應器使用以在一基板S上取得至少一高度測量值。接著，光學系統10在取得該高度測量值之相同位置處實施一自動對焦或其他對焦操作。從各自的系統或感應器取得的高度資訊係相比較以判定在這兩者之間是否具有良好的一致性。若是，則可開始或繼續之後的成像操作(或需要良好對焦之其他類型的操作)。若不是，則修改來自於光學系統10或高度感應器中之一者的測量值，以使得在兩者之間具有良好的一致性。儘管不是嚴格地需要，但在如此調整之後，通常最好實施一後續校正程序來確保該校正的確是正確的。在從光學系統10及高度感應器所取得的資料之間不存在良好一致性的情況中，可以實施各種誤差檢查常式來判定及矯正導致在測量資料中缺乏一致性的任何誤差。例如，用於與線性或旋轉致動器或驅動裝置配合使用之線性或旋轉編碼器可被歸零或者予以校正或檢查，以確保其可報告適當的資料。在一實施例中，安裝在一平台上之結構係被(小心地)驅動已與位在已知位置之一固定擋止件相接觸。在確定已經接觸之後，藉由一編碼器報告之實際位置與該擋止件之標稱位置相比較，以確保在其之間具有一致性。在沒有一致性的情況下，將該編碼器輸出歸零或用其他方法修改，使得其輸出可匹配位在固定位置之擋止件之 位置。此校正方法可以與線性或旋轉平台一起使用。
在一實施例中，安裝在一旋轉及/或一或多個線性平台之至少一者上之一卡盤或頂板可在其上部表面提供至少一光學目標。可使用之光學目標之一形式係諸如被定位在頂板上已知位置之十字圖案的一或多個圖案，然而可採用具有一已知形狀及位置之任何圖案。與一反射器結合作用之一高度感應器可擷取在光學目標頂板之一高度測量。接著，光學系統可在光學目標之頂板上實施一自動對焦常式以測定用於光學系統10之對焦平面之一最佳高度。該測量高度(從高度感應器獲得)及使用一自動對焦常式所測定之光學系統10之焦點平面之位置係被標準化，以使得光學系統之焦點平面係與欲被成像之基板S的表面重合。此標準化或校正係藉由一控制器(諸如一主機電腦系統)來執行，該控制器係與光學系統10及高度感應器耦合。如熟習此項技術者將理解，該控制器將協調一基板相對於光學系統10之移動(或在一些實例中係光學系統10之移動)，以促進成像操作。此協調之一實例係描述在與本發明共同擁有之美國專利第7729528中。亦可嘗試其他實施例，且因此，上述說明並非用以限制本申請案如後附本發明所請求之專利範圍。
雖然本發明已經參照較佳實施例說明如上，但是熟習此項技術者將可瞭解，在不違背本發明之精神及範圍的情形下係可在形式及細節上作變更。
10‧‧‧光學系統
12‧‧‧照明器
14‧‧‧路徑
16‧‧‧光學軸線
18‧‧‧耦合元件
20‧‧‧中繼光學器件
21‧‧‧轉盤
21a‧‧‧接物鏡
21d‧‧‧接物鏡
22‧‧‧照相機
100‧‧‧更換器
101‧‧‧接物鏡
102‧‧‧反射器
120‧‧‧對焦高度感應器
122‧‧‧測量光束
S‧‧‧基板
圖1係一例示性成像系統之一概要圖。
圖2係使用多個具有不同成像解晰度之接物鏡之一轉盤的等角視圖。
圖3係圖1使用一高度感應器之成像系統之一部分的概要放大圖。
10‧‧‧光學系統
14‧‧‧路徑
16‧‧‧光學軸線
18‧‧‧耦合元件
20‧‧‧中繼光學器件
100‧‧‧更換器
101‧‧‧接物鏡
102‧‧‧反射器
120‧‧‧對焦高度感應器
122‧‧‧測量光束
S‧‧‧基板

Claims (12)

  1. 一種用於檢查半導體裝置之光學系統，該光學系統包含：對焦高度感應器，包括：感應器光束源，其發射電磁輻射光束；感應器；轉盤；以及反射器，安裝於該轉盤中；其中該轉盤被建構成受到致動以選擇性地將該反射器置於並移離操作位置，在該操作位置中該反射器接收來自於該感應器光束源之該電磁輻射光束、將該光束引導朝向被定位在該光學系統之視場中之半導體裝置之表面、接收從該半導體裝置之該表面返回之該光束的至少一部分，並將返回的該光束引導至該感應器；且其中該感應器被建構成接收來自該反射器之返回的光束並輸出與在該視場中沿著該光學系統之光學軸線之該表面之位置相關聯的訊號。
  2. 如申請專利範圍第1項之光學系統，其進一步包括：對焦機構，其耦合至該光學系統以至少部分基於由該感應器所提供之該訊號來移動該光學系統之物體平面。
  3. 如申請專利範圍第1項之光學系統，其中該對焦高度感應器係雷射三角測量感應器、比色共焦感應器及掃描 共焦感應器中之一者。
  4. 如申請專利範圍第1項之光學系統，其中該轉盤可在第一位置與第二位置之間移動，在該第一位置中，耦合至該轉盤之接物鏡係定位成與該光學系統之光學軸線大致上同軸，且在該第二位置中，該反射器係定位成將該光束引導至該基板之該表面且將從該表面返回之該光束引導至該感應器。
  5. 一種擷取半導體基板之影像的方法，包括：將反射器選擇性地定位在操作位置；透過該反射器將感應器光束引導朝向半導體基板；在該反射器處接收從該半導體基板返回之該感應器光束的至少一部分；透過該反射器將返回之該光束引導至感應器；根據返回之該光束操作該感應器將與該半導體基板之表面的位置相關聯之訊號輸出至控制器；控制光學系統之對焦機構以將該光學系統之物體平面定位在大致上相同於由該感應器所輸出且被報告至該控制器之該位置；及將光學系統之接物鏡選擇性地定位在操作位置以擷取該半導體基板之影像。
  6. 一種擷取半導體基板之影像的方法，包括：致動光學系統之轉盤而將反射器置於操作位置中以將測量光束引導於半導體基板之表面上且使來自於該半導體表面之該測量光束的至少一部分返回至感應器以測定該半 導體基板之高度；致動該光學系統之對焦機構以將該光學系統對焦於由該感應器所測定之該高度處；致動該轉盤而將接物鏡置於操作位置中以大致上在該半導體基板之該高度被測量的該位置處擷取該半導體基板之影像；以及使用該光學系統來擷取該半導體基板之影像。
  7. 如申請專利範圍第6項之方法’其中在任何給定時間中僅有該反射器及該接物鏡之其中一者係位在其操作位置。
  8. 如申請專利範圍第6項之方法，其進一步包括在該擷取影像上實施影像處理步驟以識別該半導體基板可能存在之缺陷。
  9. 如申請專利範圍第6項之方法，其進一步包括在大致上整個區域上擷取高度資訊以測定該區域之高度輪廓。
  10. 如申請專利範圍第6項之方法，其中該感應器係選擇自由雷射三角測量感應器、比色共焦感應器及掃描共焦感應器所組成之群組。
  11. 如申請專利範圍第6項之方法，其進一步包括將在該光學系統上實施之自動對焦程序所獲得之位置資料與從該感應器獲得之位置資料歸一化。
  12. 一種校正光學系統之位置的方法，包括：將光學系統之對焦機構驅動至預定位置；使用高度感應器測量該光學系統之位置； 利用由該光學系統所實施之自動對焦高度程序來測量該光學系統之該位置；比較個別的該位置資訊以判定在該資料之間是否存在一致性；及在存在一致性的情況下，繼續或起始成像程序，且在不存在一致性的情況下，則修改從該高度感應器與該光學系統之其中一者所獲得之該高度資料，以確保在其間具有一致性。
TW101149308A 2011-12-23 2012-12-22 用於檢查半導體裝置之光學系統、藉此光學系統擷取半導體基板之影像的方法，及校正此光學系統之位置的方法 TWI585360B (zh)

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
US201161580028P 2011-12-23 2011-12-23

Publications (2)

Publication Number Publication Date
TW201341754A TW201341754A (zh) 2013-10-16
TWI585360B true TWI585360B (zh) 2017-06-01

Family

ID=48669500

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
TW101149308A TWI585360B (zh) 2011-12-23 2012-12-22 用於檢查半導體裝置之光學系統、藉此光學系統擷取半導體基板之影像的方法，及校正此光學系統之位置的方法

Country Status (3)

Country Link
US (1) US9594230B2 (zh)
TW (1) TWI585360B (zh)
WO (1) WO2013096660A1 (zh)

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
TWI709726B (zh) * 2018-06-26 2020-11-11 美商昂圖創新公司 特性化作為一半導體樣本之一測試樣本的方法及設備

Families Citing this family (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US10240916B1 (en) * 2016-01-05 2019-03-26 Hunter Engineering Company Method and apparatus for calibrating an inspection system for moving vehicles

Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH08178623A (ja) * 1994-12-22 1996-07-12 Olympus Optical Co Ltd 光学測定装置
US6177998B1 (en) * 1998-03-05 2001-01-23 General Scanning, Inc. Method and system for high speed measuring of microscopic targets
US7924435B2 (en) * 2006-12-22 2011-04-12 Zygo Corporation Apparatus and method for measuring characteristics of surface features

Family Cites Families (13)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US4891529A (en) * 1988-08-22 1990-01-02 View Engineering, Inc. System and method for analyzing dimensions of can tops during manufacture
US5543918A (en) * 1995-01-06 1996-08-06 International Business Machines Corporation Through-the-lens confocal height measurement
JPH08334309A (ja) * 1995-06-08 1996-12-17 Olympus Optical Co Ltd 光学式変位検出装置
JP2001116529A (ja) * 1999-10-15 2001-04-27 Canon Inc 異物検査装置及びそれを用いたデバイスの製造方法
JP2001332595A (ja) * 2000-05-25 2001-11-30 Sony Corp 焦点合わせ制御機構及びこれを用いた検査装置
US6724489B2 (en) * 2000-09-22 2004-04-20 Daniel Freifeld Three dimensional scanning camera
US6798513B2 (en) * 2002-04-11 2004-09-28 Nanophotonics Ab Measuring module
GB0510497D0 (en) * 2004-08-04 2005-06-29 Horiba Ltd Substrate examining device
JP2006184303A (ja) * 2004-12-24 2006-07-13 Olympus Corp 画像検査装置
US8156568B2 (en) * 2007-04-27 2012-04-10 Picocal, Inc. Hybrid contact mode scanning cantilever system
JP5621259B2 (ja) * 2007-09-03 2014-11-12 株式会社ニコン 顕微鏡装置
JP2010151745A (ja) * 2008-12-26 2010-07-08 Omron Corp 変位センサ
JP2013029806A (ja) * 2011-06-22 2013-02-07 Canon Inc 撮像装置

Patent Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH08178623A (ja) * 1994-12-22 1996-07-12 Olympus Optical Co Ltd 光学測定装置
US6177998B1 (en) * 1998-03-05 2001-01-23 General Scanning, Inc. Method and system for high speed measuring of microscopic targets
US7924435B2 (en) * 2006-12-22 2011-04-12 Zygo Corporation Apparatus and method for measuring characteristics of surface features

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
TWI709726B (zh) * 2018-06-26 2020-11-11 美商昂圖創新公司 特性化作為一半導體樣本之一測試樣本的方法及設備

Also Published As

Publication number Publication date
TW201341754A (zh) 2013-10-16
US20140368635A1 (en) 2014-12-18
WO2013096660A1 (en) 2013-06-27
US9594230B2 (en) 2017-03-14

Similar Documents

Publication Publication Date Title
KR101808388B1 (ko) 프로브 장치 및 프로브 방법
JP5829381B2 (ja) 正反射面の相対位置を測定する方法及び装置
US10641598B2 (en) Height and dimension measuring device that measures a height and dimension of a measurement object disposed in a measurement region
JP5944850B2 (ja) 欠陥検査方法及びこれを用いた装置
WO2010087391A1 (ja) 非接触表面形状測定方法およびその装置
KR101281454B1 (ko) 측정장치 및 이의 보정방법
KR101889563B1 (ko) 교정 시스템을 포함하는 패턴 생성기
JP4115624B2 (ja) ３次元形状測定装置
CN102043352B (zh) 调焦调平检测装置
JP2010121960A (ja) 測定装置及び被検物の測定方法
TWI585360B (zh) 用於檢查半導體裝置之光學系統、藉此光學系統擷取半導體基板之影像的方法，及校正此光學系統之位置的方法
JP5268749B2 (ja) 基板状態検査方法及びレーザ加工装置並びにソーラパネル製造方法
JP5096852B2 (ja) 線幅測定装置および線幅測定装置の検査方法
CN110865516B (zh) 曝光装置
JP2009293925A (ja) 光学検査装置の誤差補正装置
JP6684992B2 (ja) 突起検査装置及びバンプ検査装置
JP4467599B2 (ja) ボンディング装置
JP2010170602A (ja) レンズ偏芯測定方法およびレンズ組立方法
KR20070015310A (ko) 반도체 소자의 오버레이 측정장치
KR102160025B1 (ko) 하전 입자빔 장치 및 광학식 검사 장치
JP2000164680A (ja) ウェハ位置調整装置
JP2007042858A (ja) 投影露光装置
JP7198731B2 (ja) 撮像装置、及びフォーカス調整方法
JP2001034743A (ja) 比較検査方法とその装置
JP2005300172A (ja) 位置計測方法、位置計測装置、該位置計測方法を利用した露光方法、該位置計測装置を備える露光装置、該位置計測方法を実行するための位置計測プログラム及び該位置計測プログラムを記憶した記録媒体