專利名稱：用光學方法控制較佳的具有圓形邊緣物件的質(zhì)量的方法和裝置的制作方法
技術(shù)領域：
本發(fā)明涉及用光學方法檢驗較佳的具有圓形邊緣的物件的質(zhì)量的方法，其中，將光射向物體的邊緣。此外，本發(fā)明涉及一種裝置，用于通過光學方法檢驗具有圓形邊緣的物件的質(zhì)量，具體地說，用于實現(xiàn)本發(fā)明方法的裝置中至少具有用于照明物體的邊緣的發(fā)光照明單元。
背景技術(shù)：
這類方法和裝置已出現(xiàn)了很長的時間，它們在物件的全面檢測方面，特別是在工業(yè)生產(chǎn)產(chǎn)品的全面檢測方面起到了越來越重要的作用。這些方法和裝置不僅涉及產(chǎn)品交出以前或者在綜合性驗收檢查以前對成品進行盡可能完全的檢查。而且，目前還出現(xiàn)了一種趨勢，即要反復地確保在制造步驟之間的中間產(chǎn)品質(zhì)量，并使得能早期檢測出產(chǎn)品的缺陷或者加工誤差。
在半導體工業(yè)領域中，多年來已建立了多個檢測系統(tǒng)，它們可以檢測半導體晶片生產(chǎn)中的各種標準。這些系統(tǒng)的效果為“晶片”產(chǎn)品的質(zhì)量提供了建立國際標準的基礎(SEMI標準，即半導體設備及材料的國際標準)，這為半導體工業(yè)中的所有企業(yè)提供了全球統(tǒng)一的規(guī)范。
晶片質(zhì)量的一個關鍵特征是晶片表面的狀況，會產(chǎn)生影響的是顆粒、污物、粗糙、以及必須用非常高的分辨率加以檢測的缺陷。在這些方面，晶片制造商不僅要在最后檢查的范圍內(nèi)在每一生產(chǎn)線的終端進行質(zhì)量檢查，而且也要在制造過程中幾個點上進行這樣的檢查，以確保有缺陷的硅片根據(jù)其缺陷的類型和分布盡早能夠被剔除出來，以避免對這些有缺陷的硅片在生產(chǎn)中繼續(xù)對它們進行加工，這導致高成本，甚至還會把有缺陷的產(chǎn)品送交給客戶。
憑視覺可檢測出的缺陷(即使缺陷不明顯，只用專門的照明工具和借助光學放大系統(tǒng)下才能看出來)，到了客戶那里將主要產(chǎn)生以下的問題1、缺陷在早期被檢測出(例如在驗收檢查的范圍內(nèi))一般會引起抱怨并把送交的晶片退回。其后果是例如耽誤了進一步加工，導致了相應的產(chǎn)品供應中斷。
2、如果缺陷只是在進一步加工中或者在進一步加工的末期才檢測出來，則必需把花了高成本制造并因而具較高定價的產(chǎn)品整體地區(qū)分開來。這一方面不必要地降低了實際生產(chǎn)能力，而另一方面導致了在進一步加工過程中廢棄的產(chǎn)品上的成本。
3、如果未檢測出的缺陷導致晶片在進一步加工中的斷裂，人們就必須增加材料成本(在這種情況下，材料成本本身已達到了相當大的數(shù)目)、發(fā)生這種問題后的昂貴的無塵間環(huán)境的重建、以及伴隨著的整個生產(chǎn)線的停產(chǎn)。
在現(xiàn)有的技術(shù)情況下，晶片表面的自動檢測只檢測表面是否有顆粒、粗糙、以及缺陷，晶片的邊緣區(qū)域不在檢測的范圍之內(nèi)。SEMI標準定義這個邊緣區(qū)域為從晶片正面到晶片背面的過渡區(qū)域，以及從晶片邊緣區(qū)域分別進入到晶片表面3毫米的范圍。
因為晶片的邊緣區(qū)域(＝邊緣+邊緣區(qū)的一部分，尤其排除區(qū)域是由目前的SEMI表面檢測的標準定義的)目前被完全排除在晶片表面質(zhì)量標準的定義之外，晶片的邊緣區(qū)域只是由操作人員用手動地、視覺地檢查。在這種檢查中，要用非常強的光源作為輔助設備才能在晶片的邊緣上檢查可能存在的缺陷。在這一過程中，人們檢查邊緣對光的反射，這種反射是由不平整產(chǎn)生的。然而，從制造及進一步加工的角度看，這種視覺方法的可靠性及可再現(xiàn)性是最差的，它使得迄今不能以類似的方式對晶片的正面和反面定義出質(zhì)量標準來。
除了用視覺觀察(由操作人員用散射光進行的檢查，這種檢查方法被認為在本質(zhì)上充滿著錯誤)以外，目前只有一種檢測晶片的自動裝置(即Raytex公司的“邊緣掃描裝置”)，該裝置檢查晶片的邊緣，但不能檢查邊緣區(qū)域。然而，這種基于垂直射向邊緣的激光束的散射光估算的系統(tǒng)。不能充分滿足客戶的要求。一方面，因為這種系統(tǒng)過低的分辨率(對晶片圓周每25μm一個測量值)以及由此受限的靈敏度。另外，所用的散射光估算對晶片與理想幾何形狀(變形)的偏差、將形成的邊緣側(cè)面?zhèn)让娴钠?、以及在測量本身的操作期間對晶片的處理(晶片相對于激光束軸線的傾斜)都非常敏感。
在用視覺檢測的范圍內(nèi)通過缺陷具體類型(污物、擦傷、碎屑、蒙皮、顆粒等等)對其分類，缺陷的分類，迄今只有在用顯微鏡更詳細地檢查受損晶片的更為費時的步驟中才有可能。對于現(xiàn)有的自動系統(tǒng)，對檢測出的缺陷的評估同樣也只能由操作者來進行，為此操作者必須對每一個缺陷的照相機圖像進行分析。隨即，更大范圍的、統(tǒng)計上的測試以及系統(tǒng)誤差的檢測至今同樣還不可能或被實現(xiàn)。
總得來說，晶片邊緣變得越來越重要，因為如SEMI標準所建議的，晶片邊緣的處理的直徑為300mm。因此，這一區(qū)域是暴露于額外的機械壓力的，而這種壓力只部分地產(chǎn)生需要加以檢測的缺陷或者它對存在的缺陷會靈敏地作出反應。
隨著對較大直徑晶片的需求穩(wěn)步上升，并且質(zhì)量的要求也上升到相同高度，就需要(尤其對于晶片制造商一方)一種完全自動的系統(tǒng)來檢查晶片邊緣的缺陷及粗糙度，即一種系統(tǒng)能夠按標準精確地測量硅片，以便在晶片制造的相應制造步驟中及步驟之間沒有污染及損壞，并且對缺陷進行檢測和分類。

發(fā)明內(nèi)容
因此本發(fā)明的一個目的是改進及進一步發(fā)展用光學方法檢驗較佳的具有圓形邊緣的物件的質(zhì)量的方法和裝置，所述方法和裝置可以對物件的邊緣用最大的精確度進行可靠的、可復驗的檢測。
根據(jù)本發(fā)明，上述目的是用權(quán)利要求1所述的步驟來實現(xiàn)的，即是用光學方法檢驗較佳的具有圓邊緣的物件的質(zhì)量的。相應地，前述用光學方法檢查較佳的具有圓邊緣的方法經(jīng)過改進，由于反射、折射和/或衍射而從物件輻射出的光由一測量單元進行檢測，在物件上和/或物件內(nèi)的缺陷通過檢測到的圖像信號加以確定。
按照本發(fā)明，首先，發(fā)現(xiàn)檢驗具有圓形邊緣的物件的邊緣區(qū)域具有不斷增長的重要性。此外，發(fā)現(xiàn)靠操作人員目前僅僅用視覺檢驗邊緣區(qū)域的質(zhì)量會嚴重招致錯誤并且?guī)缀醪荒軓万?。按照本發(fā)明，使用一測量單元來檢測由于反射、折射和/或衍射而從物件輻射出的光。最后，還發(fā)現(xiàn)在物件上和/或物件內(nèi)的缺陷可以通過檢測到的圖像信號以可靠并可復驗的方式檢測出，并具有很高的精確度。
本發(fā)明的方法可以用于在表面檢查的范圍內(nèi)的多種檢測任務。原則上物件可以是任何類型的物體，當然較佳的是工件、或工業(yè)生產(chǎn)的成品，例如桿棒和管子，沖壓件，軋制件等。物件至少應該是部分透明的，例如物件可以是一個透鏡。然而，如前所述，本發(fā)明的主要應用領域是半導體片的質(zhì)量檢驗，特別是硅晶片的質(zhì)量檢驗。為此，下面主要針對硅晶片加以敘述。
除了對晶片邊緣區(qū)域的缺陷的自動光學檢測以外，還可以便利地實現(xiàn)對發(fā)現(xiàn)的缺陷進行分類。
通過結(jié)合使用圖像處理器件，例如照相機、透鏡、或照明模塊，以及有效的圖像處理算法，該邊緣檢測系統(tǒng)檢測由照相機提供的晶片邊緣的圖像數(shù)據(jù)中的缺陷及顆粒。發(fā)現(xiàn)的缺陷可以用圖像處理軟件，或者通過形狀、或者通過在可參數(shù)化范圍的強度特征、或者在缺陷目錄的基礎上，依次自動地被分類以。缺陷的目錄可以在從先前的測量值獲得的圖像數(shù)據(jù)的基礎上進行準備。此外，對發(fā)現(xiàn)的缺陷的自動分類可以在一類樣品缺陷的若干圖像的基礎上被培訓成一個自學系統(tǒng)。然后，可以用神經(jīng)元網(wǎng)絡進行自動分類。
該邊緣檢查系統(tǒng)在旋轉(zhuǎn)晶片時“拍攝”晶片邊緣，并通過圖像處理軟件分析所接收到關于缺陷的圖像信號。檢測缺陷的標準主要是形狀的改變，即幾何特征以及反射光強度的偏差，這種偏差可以是十分明顯的，例如作為在被記錄的圖像數(shù)據(jù)中的光亮度的差異。檢測到的缺陷最終被分類，分類是按照測量結(jié)果通過與一些示例性的缺陷進行比較而進行的。為此目的，可以使用在監(jiān)控下訓練的神經(jīng)元網(wǎng)絡。作為一種更全面的處理，可以在分類結(jié)果的基礎上，把晶片分成代表不同質(zhì)量等級的數(shù)個單獨類別。
為了能同時地、實時地獲得圖像并對圖像進行鑒定，提供了最優(yōu)化的圖像處理軟件模塊，它能夠用提供的數(shù)據(jù)在線地進行可靠及可重復進行的缺陷的檢測。除了這種在測量步驟期間在線鑒定以外，同樣可以在測量以后的處理步驟中從圖像數(shù)據(jù)中檢測缺陷，即對原始數(shù)據(jù)進行非在線鑒定。
如前所述，可以使用一種分成數(shù)個類的缺陷目錄作為缺陷分類的基礎，這種缺陷目錄由事先借助于測量系統(tǒng)檢測出的每一類的示例性缺陷組成，而且可以在任何時候增加額外的類別或者可以通過增加或刪除個別樣板進行修改。
有利的是，可以自動監(jiān)控晶片與測量單元之間的距離。在測量單元和晶片之間的相對位置的跟蹤可以有效地防止由于在測量期間發(fā)生的距離變動導致的圖像質(zhì)量的缺損。為了補償此跟蹤系統(tǒng)及晶片幾何形狀的容差，可以結(jié)合使用一智能控制及調(diào)節(jié)界面，該界面可以在非常短的反應時間內(nèi)對被測物體和測量單元之間實際相對位置的變化作出響應，并通過相應的調(diào)節(jié)過程在測量期間保持距離盡可能恒定不變。在這方面，既可以跟蹤測量單元相對于被保持靜止不動的晶片的距離，也可以跟蹤晶片相對于被保持靜止不動的測量單元的距離，這就是說既可以跟蹤所有軸線，也可以有選擇地跟蹤個別軸線。
對晶片的邊緣區(qū)域自動缺陷檢測可以有效地達到小于1微米的缺陷尺寸，而且可具有較高的鑒別能力。為此目的，該測量單元可以為每2微米的晶片圓周和邊緣側(cè)面方向上的2微米提供一測量值。與已有技術(shù)系統(tǒng)相比，在分辨力方面提高了1000倍以上，此外還覆蓋了整個邊緣區(qū)域。
至于本發(fā)明的裝置，前面所述的目的可以由權(quán)利要求18的特征來實現(xiàn)。相應地，用以光學檢測具有一圓形邊緣的物件的質(zhì)量的裝置(它具有至少一個發(fā)光照明單元以照明物件的邊緣)的特征是，該裝置的測量單元包括光成像系統(tǒng)及至少一個攝像機，該照相機可以將由于反射、折射和/或衍射而從物體輻射出的光成像，還包括鑒定單元，它可以通過檢測到的圖像信號測定出在物件表面上或物件內(nèi)部的缺陷。本發(fā)明的裝置可以較佳地用來實現(xiàn)權(quán)利要求1～17之一的方法，這樣，前面的一部分說明可以結(jié)合在此加以參考而避免重復。
具體地說，作為照明單元，本發(fā)明可以使用LED(光發(fā)射二極管)、冷光源、特別是可控的高輸出的冷光源、激光器，當然，也或者是常規(guī)光源。有利的是，照明單元的光通量密度可以適應于可變調(diào)控，以便可加以調(diào)節(jié)，例如對于檢驗粗糙的表面，可以使用低光通量密度，而對于檢驗光滑的表面，可以使用較高的光通量密度。具體地說，可以選擇光通量密度以使小缺陷可以獲得高的靈敏度，而大的超過一般情況的缺陷的結(jié)構(gòu)則可以用較低的靈敏度。除此之外或作為選擇，照明的角度也可以改變，例如通過樞紐轉(zhuǎn)動照明單元而改變照明角度。
有利的是，測量單元可以包括由多個照相機組成的照相機系統(tǒng)。在這種情況下，可以使用矩陣陣列照相機及線性陣列照相機。具體地說，照相機可以安排成與晶片有對稱關系的半圓形。具體來說，照相機可安排成以樞紐轉(zhuǎn)動地，以便可以從不同的視角攝取物件的照片。
為了在抓住晶片的邊緣時能夠檢測晶片的整個邊緣，需要兩次連續(xù)的測量。在兩次測量之間，晶片被抓住在一個不同的位置，以便在第二次測量時可以檢查在第一次測量時被操作所遮住的區(qū)域。由于每300mm的晶片測量時間低于15～20秒(不包括重抓，即對晶片的操作可能覆蓋的區(qū)域被作為排除區(qū)域處理)，或者每一晶片的測量時間低于30～40秒(包括重抓以及對晶體第一次旋轉(zhuǎn)期間被操作覆蓋區(qū)域的測量，而排除每次自動機械臂提供晶片的時間)，系統(tǒng)的生產(chǎn)能力(每小時處理60片或更多的晶片)可以面向生產(chǎn)中的實際應用。從這種要求出發(fā)，拍攝一條掃描線的曝光時間在幾微秒的時間范圍內(nèi)，因此使用的線性陣列照相機的靈敏度、光成像系統(tǒng)的光強度、以及照明源的強度必須滿足特定的要求。對于這樣短的積分時間段，使用高靈敏度時間延遲積分(TDI)傳感器發(fā)現(xiàn)對線陣列照相機是有利的。與傳統(tǒng)的使用多個平行布置的各部分的線性陣列照相機不同，它的延遲時間是被覆蓋的物件的同一個線性段。通過把一個個信號集成起來，照相機提供了一個清晰改進的圖像信號，這樣，就有助于實現(xiàn)更高的靈敏度。
為了攝像，還可以使用專門的光學放大系統(tǒng)，它們具有高的分辨率、最大的清晰景深、且同時具有高的光透射度，從而可以實現(xiàn)所要求的檢測靈敏度。
至于照明，可以為每一照相機使用一徑向?qū)ΨQ的暗場照明，它可以檢測缺陷而無關它們的方向。在暗場照明的情況下，光的入射是可以變化的，使得為了取得更高的信息密度可以對物件進行多次測量，例如第一次測量時光的入射(角)為20°，第二次測量時光的入射角可以是45°。可選擇使用單一系統(tǒng)改變調(diào)節(jié)量(例如在光通量密度、照明角度、照相機的視角等等)的連續(xù)測量，也可以用各不相同的配置來集成多個系統(tǒng)，這使得可以對改變的調(diào)節(jié)量進行平行的測量，為的是不降低質(zhì)量檢查期間的生產(chǎn)能力。
然而，這樣的光學系統(tǒng)理論上可達到的清晰度景深再向上是受到限制的。為此，人們使用另外一種裝置以跟蹤照相機及照明系統(tǒng)以與晶片邊緣保持恒定的距離，從而可以補償晶片本身的可接受的幾何形狀的偏差以及用操作系統(tǒng)旋轉(zhuǎn)晶片時所帶來的偏差。
由于在生產(chǎn)中相同結(jié)構(gòu)的系統(tǒng)之間測量的可比較性十分重要，從校準意義說來，可以使用多種機構(gòu)使不同的系統(tǒng)的彼此相互適應地結(jié)合起來。
由于各個部件的老化過程，導致測量結(jié)果的長期波動，例如由于照明光源的光強度的變化以及由于環(huán)境的影響，例如溫度的影響等等，在定期復查測量值以及相對于測量系統(tǒng)長期穩(wěn)定的統(tǒng)計評估的基礎上，這種波動可以通過集合的方法對測量單元進行補償。
為了校準以及長期的穩(wěn)定性，不僅使用從常規(guī)生產(chǎn)中提取的、測量過幾次的物件(參考件)，也使用為這些任務特別制成及規(guī)定的測試件(樣件)。
因為目前用于檢查光滑表面，特別是檢查晶片表面(結(jié)構(gòu)光及散射光評估)質(zhì)量的測量原理即使降低要求也不能用于曲面，與通常在晶體表面測量納秒范圍內(nèi)的精確度比較，光學檢查加上成像的方法提供了一種可選方法。另外，該方法還提供了(作為系統(tǒng)的一個集成部件)可訓練分類的可能性，這種訓練可以與用視覺分類相比。
今后，由于如SEMI標準內(nèi)中所建議的邊緣處理可預見的增長使用，晶片的邊緣區(qū)域?qū)⒊蔀楣杵脑絹碓街匾馁|(zhì)量標準。對于生產(chǎn)300mm(毫米)范圍兩面都可以加工的晶片，在背面至今大量使用的真空處理將被淘汰，因為這種晶片接觸總是伴隨著表面的污染。因此，這種技術(shù)只存在通過邊緣抓夾及邊緣操作來進行有效的生產(chǎn)及進一步加工的可能性。
同樣，在晶片加工工業(yè)領域，因為通過對邊緣的操作將增加晶體邊緣上的機械應力，所以在新的生產(chǎn)線中對晶片邊緣的自動檢查系統(tǒng)的需要將增加。在成功地使用本發(fā)明的方法的情況下(從在驗收檢驗的范圍內(nèi)開始應用)，人們也可以期望在這方面將在生產(chǎn)線上得到多種應用。
對本發(fā)明存著種種改進和進一步發(fā)展的可能性。為此，一方面人們可以參考權(quán)利要求1及18的從屬權(quán)利要求，另一方面可以結(jié)合附圖參閱本發(fā)明的較佳實施例。在參照附圖對本發(fā)明的實施例進行敘述時，也敘述了對本發(fā)明的進一步改進和發(fā)展。


圖1是根據(jù)本發(fā)明的用于光學檢查較佳的具有圓邊緣的物件質(zhì)量的裝置的一個實施例的立體視圖；圖2是圖1裝置中的測量單元的放大的立體細節(jié)圖。
具體實施例方式
圖1示意地示出了本發(fā)明的用光學方法檢查較佳的具有圓邊緣的物件尤其是硅晶片的質(zhì)量的裝置的實施例。
下面將詳細敘述一用于測量的實際測量單元1，它安置在一底座2上，底座2盡可能被支持得無任何振動。除了底座2之外，還提供一照明單元3，后者包括6個高輸出的冷光源4。對每一個冷光源，都有一光導管5與之相連，光導管5把冷光源4的光提供給測量單元1。在照明單元4下面，提供一個放大單元6，用于用電動機驅(qū)動的啟動以可變聚焦地重新調(diào)節(jié)測量單元1(見圖2)的光成像系統(tǒng)7的特性。
此外，還有一個評估單元8，該評估單元8包括6個工業(yè)評估PC9，該6個評估PC9與6個照相機系統(tǒng)10、11、12、13、14、15相關聯(lián)，每一個評價計算機9分別處理照相機系統(tǒng)10-15之一測得的數(shù)據(jù)。集線器16用于在通過網(wǎng)絡互連連接到集線器16的評估PC9之間進行通信。
由具有鼠標19、鍵盤20及屏幕21的開關18的單工作站17提供統(tǒng)一的中心操作員界面。
圖2是圖1的局部放大視圖，它更詳細地示出了測量單元1的立體視圖。被測試的物件是晶片22，其邊緣將用光學方法進行質(zhì)量檢查。晶片22是通過圖中未示出的操作機械手提供給測量單元1的。為此目的，使用了裝載銷子23以從人工操縱機械手接收晶片22，或者在測量操作結(jié)束后把它轉(zhuǎn)交給操作機械手?？ūP驅(qū)動器24提供了晶片22的旋轉(zhuǎn)。
一共提供六個照相機系統(tǒng)10-15，兩個照相機系統(tǒng)10、11從頂部到晶片22的上邊緣區(qū)域垂直地定向，兩個照相機系統(tǒng)12、13從底部到下邊緣區(qū)域垂直地定向，兩個照相機系統(tǒng)14、15朝向晶片22的橫向邊緣水平地定向。與照相機系統(tǒng)10-15的每一個照相機相聯(lián)系的是一個組合的、放大的光學成像系統(tǒng)7，它可以使由于在各個照相機系統(tǒng)10-15的反射、折射和/或衍射而從晶片22輻射的光成像。
六個光導管5(圖2中為了簡潔只示出了光導管的端部)從高輸出冷光源4提供光。由于具有兩個照相機10和11的上測量頭25，以及具有兩個照相機12和13的下測量頭26，通過光導管5接收的光分別提供給光學部件27用于產(chǎn)生暗場照明。隨著暗場照明的使用，可以實現(xiàn)零級非衍射中心最大值不落在光軸上，而被觀察所排除。這樣就可以有利地看出薄的線性結(jié)構(gòu)，例如邊緣或刮傷。
具有兩個照相機系統(tǒng)14及15的水平安排的中間測量頭28用兩個不同的光加以照明。對后面的照相系統(tǒng)14，如前所述，光也一樣是在暗場照明被輻射到晶片22的橫向邊緣的。但是，對前面的照相機系統(tǒng)15，提供了光部件29，用于產(chǎn)生亮場照明。在亮場照明的情況下，照明和觀察光束重合，被照相機系統(tǒng)15攝取的像在一光線背景的前面是暗的。
為了調(diào)整晶片22和各測量頭25、26、28之間的正確的相對位置，提供了不同的饋入裝置，即一方面是一水平跟蹤單元30及一垂直跟蹤單元31以水平和垂直地推進晶片22，另一方面，一附加垂直跟蹤單元32用于沿著晶片22的邊緣垂直跟蹤測量頭28。跟蹤單元30、31、32可由一控制及調(diào)節(jié)單元加以控制和調(diào)節(jié)，該控制和調(diào)節(jié)單元在最短的反應時間內(nèi)可以改變晶片22及測量頭25、26、28之間的相對位置，并且可以通過相應的調(diào)節(jié)過程改正位置。
在評估PC9上，設置有成像軟件，它檢測出測量頭25、26、28相對于晶片22的邊緣的實際位置。從晶片22的邊緣區(qū)域的接收到的圖像數(shù)據(jù)，通過該軟件檢測及取出缺陷，并且隨后加以分類。最后，評估出的數(shù)據(jù)根據(jù)使用者的需要被進行處理并送到工作站17以在屏幕21上顯示及進行進一步的分析。
最后要指出的是，上述實施例僅僅是用以舉例說明本發(fā)明的，但本發(fā)明并不限于上述實施例。
權(quán)利要求
1.一種用光學方法檢測較佳的具有圓形邊緣的物件質(zhì)量的方法，其中，將光射向該物件的邊緣，其特征在于，用一測量單元(1)檢測由于反射、折射和/或衍射而從物件輻射的光，并借助檢測到的圖像信號測定物件上和/或物件中的缺陷。
2.如權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于，該物件至少是部分透明的。
3.如權(quán)利要求1或2所述的方法，其特征在于，該物件是一晶片(22)。
4.如權(quán)利要求1～3中任一權(quán)利要求所述的方法，其特征在于，質(zhì)量檢查是以自動化方式進行的。
5.如權(quán)利要求1～4中任一權(quán)利要求所述的方法，其特征在于，測得的缺陷被自動進行分類。
6.如權(quán)利要求1～5中任一權(quán)利要求所述的方法，其特征在于，測得的缺陷是用圖像處理方法進行分類的。
7.如權(quán)利要求1～6中任一權(quán)利要求所述的方法，其特征在于，測得的缺陷是在可參數(shù)化范圍內(nèi)通過形狀及強度特征進行分類的。
8.如權(quán)利要求1～7中任一權(quán)利要求所述的方法，其特征在于，測得的缺陷利用先前檢測到的圖像信號分類成一缺陷目錄。
9.如權(quán)利要求1～8中任一權(quán)利要求所述的方法，其特征在于，測量結(jié)果可以顯示和記錄下來。
10.如權(quán)利要求1～9中任一權(quán)利要求所述的方法，其特征在于，物件和測量單元(1)之間的間隔距離是自動監(jiān)測的。
11.如權(quán)利要求10所述的方法，其特征在于，測量單元(1)自動地由一電動機驅(qū)動單元以在物件及測量單元(1)之間測得間隔距離為函數(shù)水平和/或垂直跟蹤。
12.如權(quán)利要求1～11中任一權(quán)利要求所述的方法，其特征在于，測量單元(1)相對于物件邊緣的實際位置從接收到的圖像信號中測出。
13.如權(quán)利要求1～11中任一權(quán)利要求所述的方法，其特征在于，測量單元(1)相對于物件邊緣的實際位置由另外配置的傳感器加以測定。
14.如權(quán)利要求13所述的方法，其特征在于，測量單元(1)相對于物件邊緣的實際位置由一電容式測量和/或激光三角測量測定。
15.如權(quán)利要求1～14中任一權(quán)利要求所述的方法，其特征在于，沿著物件的圓周，是以2微米的間距提取測量值的。
16.如權(quán)利要求1～15中任一權(quán)利要求所述的方法，其特征在于，在物件的邊緣區(qū)域中，測量值是在向著邊緣側(cè)面的方向，在2微米的距離處測取的。
17.如權(quán)利要求1～16中任一權(quán)利要求所述的方法，其特征在于，在物件的邊緣區(qū)域，小于1微米的缺陷可以被有效地測得。
18.用光學方法檢測較佳的具有圓邊緣的物件質(zhì)量的裝置，具體說是執(zhí)行權(quán)利要求1～17之一的方法的裝置，它至少具有用于照明物件的邊緣的發(fā)光的照明單元(3)，其特征在于，有一測量單元(1)，該測量單元(1)包括光成像系統(tǒng)(7)以及至少一個照相機，對由于反射、折射和/或衍射而從物件輻射的光進行成像，測量(1)還具有評估單元(8)，它可以利用檢測到的圖像信號檢測出物件表面上的和/或物件內(nèi)的缺陷。
19.如權(quán)利要求18所述的裝置，其特征在于，照明單元(3)包括LED，冷光源(4)，激光器，或傳統(tǒng)的光源。
20.如權(quán)利要求18或19所述的裝置，其特征在于，照明單元(3)包括反射鏡和/或透鏡和/或濾光片。
21.如權(quán)利要求18～20中任一權(quán)利要求所述的裝置，其特征在于，照明單元(3)可以發(fā)出不同的光通量密度。
22.如權(quán)利要求18～21中任一權(quán)利要求所述的裝置，其特征在于，照明單元(3)可以調(diào)節(jié)照明的角度。
23.如權(quán)利要求18～22中任一權(quán)利要求所述的裝置，其特征在于，該光成像系統(tǒng)(7)包括透鏡和/或反光鏡和/或濾光片。
24.如權(quán)利要求23所述的裝置，其特征在于，濾光片是偏振濾光鏡和/或波長濾光鏡。
25.如權(quán)利要求18～24中任一權(quán)利要求所述的裝置，其特征在于，測量單元(1)包括照相機系統(tǒng)(10、11、12、13、14、15)。
26.如權(quán)利要求25所述的裝置，其特征在于，照相機系統(tǒng)(10、11、12、13、14、15)包括矩陣陣列照相機和/或線性陣列照相機。
27.如權(quán)利要求26所述的裝置，其特征在于，照相機以樞紐旋轉(zhuǎn)地安置，用于調(diào)節(jié)照相機的不同視角。
28.如權(quán)利要求26或27所述的裝置，其特征在于，線性陣列照相機是每一圖像單元一個象素的標準的線性陣列照相機，，或者每一圖像單元具有多個象素的時間延遲積分線性陣列照相機。
29.如權(quán)利要求18～28中任一權(quán)利要求所述的裝置，其特征在于，在測量單元(1)和評估單元(8)之間有用于連通或通信的連接件。
30.如權(quán)利要求18～29中任一權(quán)利要求所述的裝置，其特征在于，有操作者界面，用于控制和分析數(shù)據(jù)。
31.如權(quán)利要求18～30中任一權(quán)利要求所述的裝置，其特征在于，有電動機驅(qū)動單元，用于物件操作范圍內(nèi)的控制任務。
32.如權(quán)利要求31所述的裝置，其特征在于，該電動機驅(qū)動單元包括卡盤驅(qū)動件(24)，用于使物件旋轉(zhuǎn)。
33.如權(quán)利要求31或32所述的裝置，其特征在于，該電動機驅(qū)動單元包括裝載銷(23)，用于從機械手臂接收物件以及把物件傳送至機械臂。
34.如權(quán)利要求18～33中任一權(quán)利要求所述的裝置，其特征在于，光學部件(27、29)包括入射光配置。
35.如權(quán)利要求18～34中任一權(quán)利要求所述的裝置，其特征在于，光學部件(27)包括暗場配置。
36.如權(quán)利要求35所述的裝置，其特征在于，在暗場照明的情況下光入射角是可變的。
37.如權(quán)利要求18～36中任一權(quán)利要求所述的裝置，其特征在于，有一用于調(diào)節(jié)光成像系統(tǒng)(7)的聚焦平面的配置。
38.如權(quán)利要求18～37中任一權(quán)利要求所述的裝置，其特征在于，具有電動機驅(qū)動單元，用于再調(diào)節(jié)可變聚焦的光學系統(tǒng)的成像特性。
39.如權(quán)利要求18～38中任一權(quán)利要求所述的裝置，其特征在于，具有在獲取測量值和記錄圖像之間的控制/調(diào)節(jié)單元。
40.如權(quán)利要求18～39中任一權(quán)利要求所述的裝置，其特征在于，具有用于跟蹤測量單元(1)相對于靜止的晶片(22)和/或跟蹤晶片(22)相對于靜止的測量單元的配置。
全文摘要
本發(fā)明涉及一種用光學方法檢測較佳的具有圓形邊緣的物件的質(zhì)量的方法和裝置。根據(jù)本發(fā)明，使光射向物件的邊緣，用一測量裝置(1)檢測被物件反射、折射和/或衍射的輻射光，其中物件上或物件中的缺陷從檢測到的圖像信號加以判定。
文檔編號H01L21/66GK1809744SQ200480017514
公開日2006年7月26日 申請日期2004年3月10日 優(yōu)先權(quán)日2003年5月19日
發(fā)明者R·瓦格納 申請人:微-埃普西龍測量技術(shù)有限兩合公司