專利名稱:晶片邊緣檢查系統(tǒng)的制作方法
晶片邊緣檢查系統(tǒng)技術(shù)領(lǐng)域：
[0001]本發(fā)明涉及檢查半導(dǎo)體晶片或諸如微電子襯底的類似襯底的邊緣表面以識(shí)別缺陷的檢查系統(tǒng)。
背景技術(shù)：
[0002]在過去的幾十年中，半導(dǎo)體在使用和普及性方面已呈指數(shù)增長(zhǎng)。半導(dǎo)體實(shí)際上已通過引入計(jì)算機(jī)、電子進(jìn)展并一般地使許多先前困難、昂貴的和/或耗時(shí)的機(jī)械過程徹底變革成簡(jiǎn)單且快速的電子過程來使社會(huì)發(fā)生重大變革。半導(dǎo)體的此繁榮是由企業(yè)和個(gè)人對(duì)計(jì)算機(jī)和電子裝置的永不滿足的期望激起的。因此，需要更快、更先進(jìn)的計(jì)算機(jī)和電子裝置。為了滿足此需要，無論是在裝配線上、在實(shí)驗(yàn)室中的測(cè)試設(shè)備上、在一個(gè)人的書桌處的個(gè)人計(jì)算機(jī)上、還是在家用電子裝置和玩具中，都要求質(zhì)量和效率。[0003]半導(dǎo)體的制造商已經(jīng)對(duì)最終產(chǎn)品質(zhì)量、速度和性能方面以及制造工藝質(zhì)量、速度和性能方面取得巨大進(jìn)步。然而，繼續(xù)存在對(duì)更快、更可靠和高性能的半導(dǎo)體的需求。為了輔助這些需求，需要更好的檢查以增加產(chǎn)率。已經(jīng)普遍被忽視的一個(gè)區(qū)域是半導(dǎo)體晶片的邊緣。應(yīng)相信的是此類邊緣區(qū)域的檢查將得到關(guān)于缺陷的更好的信息，從而使得能夠?qū)崿F(xiàn)改進(jìn)的過程控制和改進(jìn)的晶片產(chǎn)率。[0004]過去，當(dāng)進(jìn)行檢查半導(dǎo)體晶片的邊緣的嘗試時(shí)，通常用人操作員的肉眼人工地執(zhí)行。如同所有人工檢查一樣，可重復(fù)性、訓(xùn)練和捕捉率受通量支配。最近已經(jīng)發(fā)現(xiàn)邊緣檢查對(duì)于檢測(cè)薄膜的分層、晶片的碎屑和裂紋、抗蝕劑去除計(jì)量以及顆粒檢測(cè)而言是重要的，所有這些都在現(xiàn)代制造中引起產(chǎn)率問題。此外，晶片的邊緣是過程狀態(tài)的超前指標(biāo)，并且通過監(jiān)控晶片邊緣的外觀變化，能夠?qū)崿F(xiàn)更嚴(yán)格的過程控制。
發(fā)明內(nèi)容
[0005]本文提出的概念的方面涉及晶片邊緣檢查。在一方面，一種晶片邊緣照明系統(tǒng)包括形成接受晶片邊緣的狹槽的漫射體。漫射體向晶片邊緣上輻射朗伯光。在基本上不發(fā)射漫射光的情況下在漫射體處指引至少一個(gè)光源。一對(duì)擋板(baffles)位于漫射體的兩側(cè)以防止漫射光接觸漫射體并逸出漫射體，使得漫射體是用于照射晶片的邊緣的高效光源。所述至少一個(gè)光源是明視場(chǎng)照明源，并且所述系統(tǒng)還包括用于與由漫射體從明視場(chǎng)光源照射晶片邊緣同時(shí)地照射晶片邊緣的視場(chǎng)的暗視場(chǎng)照明源，所述擋板用于將所述照明源分離。 所述明視場(chǎng)照明源和暗視場(chǎng)照明源具有不同的波長(zhǎng)。在明視場(chǎng)照明源與暗視場(chǎng)照明源之間不存在耦合。[0006]在另一方面，一種用于檢查晶片的方法包括相對(duì)于至少一個(gè)成像設(shè)備對(duì)晶片進(jìn)行定位并捕捉晶片邊緣的至少一部分的至少一個(gè)圖像。分析該圖像以識(shí)別邊緣球狀物去除線。基于邊緣球狀物去除線的識(shí)別來修改晶片處理步驟。在各種實(shí)施例中，該圖像可以是彩色和/或灰階的。此外，晶片邊緣的該部分可以是晶片的頂表面和/或與頂表面垂直的表面。2/7頁(yè)
[0007]圖1是邊緣檢查系統(tǒng)的示意圖。[0008]圖2是晶片邊緣的示意性側(cè)視圖。[0009]圖3是晶片邊緣的示意性頂視圖。[0010]圖4是傳感器的示意圖。[0011]圖5是說明場(chǎng)深度變化的傳感器和晶片邊緣的示意性側(cè)視圖。[0012]圖6是照明系統(tǒng)的等角視圖。[0013]圖7是照射晶片邊緣的照明系統(tǒng)的示意性剖視圖。[0014]圖8是用于邊緣檢查的方法的流程圖。
具體實(shí)施方式
[0015]當(dāng)前，系統(tǒng)僅使用灰階強(qiáng)度來識(shí)別邊緣球狀物去除(EBR)線的位置。這在大多數(shù)情況下非常好地工作，但是在某些情況下可能遭受分辨率的欠缺，導(dǎo)致確定EBR線的精確位置或取向方面的困難。使用色彩來增強(qiáng)EBR線識(shí)別和跟蹤將顯著的改善表示為呈現(xiàn)在半導(dǎo)體晶片的邊緣處的許多特征，常常由于材料本身的尺寸和/或性質(zhì)，向在檢查過程中使用的成像系統(tǒng)呈現(xiàn)強(qiáng)的色彩調(diào)色板。[0016]本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施例單獨(dú)地分析每個(gè)所選色彩通道，包括灰階，并將這些分析的結(jié)果組合以獲得其結(jié)果。由于經(jīng)濟(jì)原因，本文將描述僅單個(gè)色彩通道的分析。[0017]本發(fā)明的一個(gè)益處是能夠同時(shí)地使用出于識(shí)別和跟蹤EBR線的目的所捕捉的那些圖像以識(shí)別晶片邊緣處的缺陷。因此，本發(fā)明的某些實(shí)施例將同時(shí)地執(zhí)行多個(gè)任務(wù)，例如缺陷檢查、晶片計(jì)量和/或EBR檢查。其它實(shí)施例可以主要是單一目的。[0018]在授予Sim的美國(guó)專利No. 6，947，588和7，366，344中描述了供本發(fā)明使用的適當(dāng)光學(xué)系統(tǒng)，所述專利與本申請(qǐng)被共同所有，并且整體地通過引用結(jié)合到本文中。圖1說明具有安裝在臺(tái)機(jī)構(gòu)104上的晶片支撐體102的檢查系統(tǒng)100的實(shí)施例，所述臺(tái)機(jī)構(gòu)104適合于出于對(duì)準(zhǔn)的目的橫向地平移晶片支撐體102。晶片支撐體102被電動(dòng)機(jī)106旋轉(zhuǎn)，并且所得到的旋轉(zhuǎn)被旋轉(zhuǎn)編碼器108監(jiān)視并報(bào)告給控制器110。[0019]由傳感器120、122和IM來捕捉晶片W的邊緣的圖像。傳感器120、122和124中的每一個(gè)包括照相機(jī)121、123和125。照相機(jī)121、123和125包括適當(dāng)?shù)墓鈱W(xué)裝置和諸如 C⑶或CMOS芯片的成像器。請(qǐng)注意，雖然系統(tǒng)100示出了三個(gè)傳感器120、122和124，但可以包括更少的傳感器。例如，在一個(gè)實(shí)施例中，本發(fā)明僅由傳感器120和IM構(gòu)成。在其它實(shí)施例中，系統(tǒng)100可以僅包括傳感器120和122或僅包括傳感器122。其它組合對(duì)于專業(yè)技術(shù)人員來說將是顯而易見的。傳感器120、122和IM被可通信地耦合到控制器110，控制器110如下文更全面描述的那樣控制系統(tǒng)100。[0020]參考圖2，晶片W具有為了方便起見可以被劃分成許多區(qū)域或區(qū)的邊緣130?？梢园刮g劑層133或在晶片W的頂表面上形成的其它膜或結(jié)構(gòu)的邊緣頂部區(qū)域132、邊緣垂直區(qū)域134以及邊緣底部區(qū)域136。請(qǐng)注意，上述區(qū)域或區(qū)在晶片邊緣130的上和下斜面138、140處相互重疊。例如，邊緣頂部區(qū)域132的圖像可以包括抗蝕劑層133的各部分和晶片W的上斜面138的各部分。還應(yīng)記住的是圖2所示的晶片邊緣130的斜切幾何結(jié)構(gòu)4僅僅是晶片邊緣幾何結(jié)構(gòu)的一個(gè)類型。可以如所示地將晶片邊緣130的輪廓斜切，或者其可以具有許多彎曲形狀中的一個(gè)，包括外圓角輪廓或橢圓形輪廓。在任何情況下，上述區(qū)域可用于討論關(guān)于晶片W的邊緣130的成像和檢查問題。[0021]抗蝕劑層133表示在晶片W上形成半導(dǎo)體器件的層和結(jié)構(gòu)。層133的尖銳邊界 133a表示邊緣突出邊界。通常將層133形成為超過邊界133a是不可接受的，因?yàn)樾纬蓪?133的材料通常將不會(huì)保持被可靠地附著于區(qū)域132中的晶片邊緣130。通過許多掩蔽、旋涂、蝕刻(濕法或干法)、清潔(濕法或干法)或機(jī)械拋光技術(shù)中的任何一個(gè)來形成邊界133a。 上述技術(shù)中的任何一個(gè)、所使用的材料或該過程發(fā)生的條件方面的故障或變化可能導(dǎo)致晶片邊緣處的變化，這可能導(dǎo)致對(duì)晶片W本身、或者更常見的對(duì)在其上面形成的器件的損壞或劣化。[0022]圖3是晶片邊緣130的一部分的頂部示意圖。請(qǐng)注意，此示意圖被標(biāo)準(zhǔn)化，使得晶片W的彎曲邊緣看起來是徑直的。這對(duì)于在晶片W上被形成為在以虛線在其標(biāo)稱位置上所示的邊界133a處結(jié)束的所有層133而言是理想的考慮。然而，實(shí)際上，情況常常是將以更加可變的方式來沉積諸如光致抗蝕劑等沉積材料。由于能夠在單個(gè)晶片W上形成多層抗蝕劑，所以可能出現(xiàn)與此可變性有關(guān)的問題。例如，在第一抗蝕劑(或其它材料)層142延伸超過邊界133a的情況下，延伸超過邊界133a的部分將折斷、從而污染晶片W的其余部分變得更加可能。意圖被附著于層142的后續(xù)抗蝕劑層(或另一材料)144也可能由于底層的層剝落或碎裂的可能性而剝落或碎裂。此外，在諸如層142的底層的層意圖完全覆蓋晶片W本身或位于底層的層142下面的層但卻沒有時(shí)，沉積在其上面的層144可能根本未粘附。由于這些及其它原因，諸如層133、142和144的層延伸超過標(biāo)稱邊界133是不期望的。類似地，諸如層133、142和144的層的邊緣相互交叉也是不期望的。[0023]在一個(gè)實(shí)施例中，傳感器120、122和IM分別適合于捕捉邊緣頂部區(qū)域132、邊緣垂直區(qū)域134和邊緣底部區(qū)域136的圖像。此外，傳感器120、122和IM還捕捉晶片邊緣 130的上和下斜面138、140的圖像。位于晶片W之上且大體上指向下的傳感器120可以捕捉抗蝕劑層133的圖像。傳感器120可以被布置為使得其光軸基本上垂直于晶片W的表面或以一定的傾斜角傾斜。傳感器1 本質(zhì)上鏡像傳感器120的布置，并且可以被布置成與晶片W的下表面垂直或成斜角。傳感器122大體上被設(shè)置為使得其光軸基本上在晶片W的平面中。在一個(gè)實(shí)施例中，傳感器122的光軸被布置為垂直于晶片W的邊緣130。在另一實(shí)施例中，可以將傳感器122布置為與晶片邊緣130成斜角。在兩種實(shí)例中，傳感器122仍基本上在晶片W的平面中，從而使得傳感器122能夠捕捉晶片邊緣130的上和下斜面138、 140兩者的圖像?？梢灶A(yù)期還可以將傳感器122布置在晶片W的平面之外，與晶片邊緣130 成正交或傾斜關(guān)系，使得傳感器122可以在單個(gè)圖像中捕捉更多的上或下斜面138、140。在本實(shí)施例中，可以提供不止一個(gè)傳感器122，從而同時(shí)地捕捉更多的上和下斜面138、140。[0024]為了簡(jiǎn)潔起見，傳感器120、122和IM被假設(shè)為本質(zhì)上是相同的；因此，將僅詳細(xì)描述傳感器122。將適當(dāng)?shù)靥峒皞鞲衅?20、122和IM之間的差異。圖4示意性地說明適合于在本發(fā)明中使用的傳感器。應(yīng)注意的是所示的傳感器是所謂的面掃描傳感器，因?yàn)槠洳蹲蕉S圖像。還可以使用未示出的線掃描傳感器布置。[0025]傳感器122的照相機(jī)123包括在本實(shí)施例中由透鏡150和152構(gòu)成的光學(xué)裝置和成像芯片154。這些元件通常位于外殼156中。合起來，元件150 156形成照相機(jī)。雖然僅示出了兩個(gè)透鏡，但應(yīng)理解的是根據(jù)應(yīng)用，可以增加或減少透鏡的數(shù)目，并且可以包括諸如濾光器和起偏振器的附加光學(xué)元件。諸如用于捕捉來自成像芯片1 的信號(hào)并將其傳送至控制器110的電子裝置的附加元件(未示出)被包括在外殼156中。[0026]成像芯片巧4可以是包括具有必需像素計(jì)數(shù)、節(jié)距和每秒幀數(shù)(FPS)的C⑶或 CMOS芯片的任何適當(dāng)器件。在一個(gè)實(shí)施例中，成像芯片巧4可以是具有1280X720的自然分辨率和>60fps的幀速率(每秒幀數(shù))的CMOS Bayer芯片。另一實(shí)施例可以使用僅灰階 CXD成像芯片154。另一實(shí)施例可以包括具有CXD或CMOS結(jié)構(gòu)的三個(gè)單獨(dú)成像芯片154的三芯片彩色照相機(jī)。[0027]照相機(jī)123的光學(xué)元件限定光軸125。這些光學(xué)裝置還限定視場(chǎng)(其為由照相機(jī)捕捉的圖像的面積或尺寸)和場(chǎng)深度127。場(chǎng)深度127是對(duì)象的一部分，在這種情況下，為聚焦的晶片W的邊緣130?？梢砸栽S多方式來限定焦點(diǎn)，但是就當(dāng)前來說，“聚焦”將被定義為出于捕捉圖像的目的(在這種情況下為半導(dǎo)體晶片W的邊緣130的檢查)具有足夠的清晰度或分辨率的視場(chǎng)中可見的對(duì)象(例如晶片W)的一部分。[0028]由用來捕捉圖像的光學(xué)裝置來定義場(chǎng)深度127的深度，并且可以通過修改或替換照相機(jī)123的光學(xué)裝置的各種部分來修改場(chǎng)深度127的深度。在一個(gè)實(shí)施例中，使照相機(jī) 123聚焦在晶片邊緣130上的特定位置處的動(dòng)作涉及如箭頭1 所指示地沿著光軸125移動(dòng)透鏡150。本領(lǐng)域的技術(shù)人員將認(rèn)識(shí)到存在沿著光軸移動(dòng)場(chǎng)深度127的其它方法，并且因此，為了簡(jiǎn)潔起見而將限制本討論。[0029]如在圖5中看到的，可以基本上跨越整個(gè)晶片邊緣130逐步地或連續(xù)地移動(dòng)場(chǎng)深度127，從而捕捉基本上整個(gè)晶片邊緣130的圖像，每個(gè)圖像具有聚焦良好的晶片邊緣130 的至少一部分。合起來，所述圖像包含聚焦良好的基本上所有晶片邊緣130。理想地，在簡(jiǎn)單的實(shí)例中，一個(gè)人可以設(shè)計(jì)用于具有足夠大的場(chǎng)深度127的照相機(jī)123的光學(xué)系統(tǒng)，使得可以聚焦地對(duì)整個(gè)晶片邊緣130進(jìn)行成像。雖然此類光學(xué)裝置是可能的，但認(rèn)為其過于昂蟲貝ο[0030]照射晶片W的邊緣130是困難的提議。制作大多數(shù)晶片W的硅如在器件制造期間施加于晶片W的許多材料一樣具有高反射性。諸如底部防反射涂層(BARC)的其它材料吸收入射在其上面的大部分光。這些變化與晶片邊緣130的復(fù)雜幾何結(jié)構(gòu)合起來使得統(tǒng)一照明方法有問題。[0031]使用不同的照明方法來識(shí)別晶片W上的不同類型的缺陷或特征。明視場(chǎng)照明涉及以光在鏡面反射時(shí)將被指引到成像器上或被成像器收集的方式將光指引到正在被成像的表面上。在明視場(chǎng)照明條件下，通過未被成像器收集的入射光到光學(xué)路徑上的散射來獲得圖像中的對(duì)比度。因此，被成像的對(duì)象看起來是明亮的，并且散射光的缺陷或間斷看起來是暗的，即針對(duì)明視場(chǎng)是暗的。暗視場(chǎng)照明涉及以光在鏡面反射時(shí)將被指引遠(yuǎn)離成像器的方式將光指引到正在被成像的表面上。在暗視場(chǎng)照明下，通過未被成像器收集的入射光到光學(xué)路徑上的散射來獲得對(duì)比度。在此設(shè)置中，被成像的對(duì)象看起來是暗的，并且缺陷、顆粒及其它散射光的間斷看起來是明亮的，即在暗視場(chǎng)上是明亮的。[0032]通常，明視場(chǎng)照明在照射具有大體上平滑的表面(例如層邊界、色彩變化等)的鏡面反射晶片W內(nèi)的特征和變化方面是有用的。暗視場(chǎng)照明在照射不連續(xù)的或具有將趨向于散射光的特征的晶片之中或之上的特征、顆粒和變化方面是有用的。于是應(yīng)認(rèn)識(shí)到當(dāng)一個(gè)人期望對(duì)晶片邊緣130檢查碎屑、裂紋、顆粒、EBR線和過程變化的存在時(shí)，期望利用明視場(chǎng)和暗視場(chǎng)照明的組合。[0033]圖6和7說明用于意圖主要用于照射晶片邊緣130的區(qū)域134(包括晶片斜面138 和140)的傳感器122的照明系統(tǒng)160的一個(gè)實(shí)施例，然而如下文將進(jìn)行描述的，此照明器的漫射性質(zhì)向區(qū)域132和136提供用于也對(duì)那些區(qū)域的各部分進(jìn)行成像的足夠照明。照明系統(tǒng)160包括從一個(gè)或多個(gè)光纖/導(dǎo)管源164接收照明的漫射體162。漫射體162被安裝在支架166上，使得孔167如圖7所示地位于晶片邊緣130周圍。擋板168將漫射體162與來自除光纖光源164之外的源的照明隔離。來自漫射體162的漫射光入射在晶片邊緣130 上以提供本質(zhì)上是晶片邊緣130的明視場(chǎng)照明，但應(yīng)理解的是入射光的漫射性質(zhì)意味著照明的某個(gè)部分以相對(duì)于傳感器120、122或IM而言暗視場(chǎng)的方式入射在晶片邊緣130上。[0034]照明源164使用低損耗光學(xué)導(dǎo)管或光纖直接將光從與之耦合的適當(dāng)光源傳輸?shù)铰潴w162。在一個(gè)實(shí)施例中，源164的光纖(未示出)被設(shè)置為通過本身被耦合到支架166 的套管165直接與漫射體162接觸。在其它實(shí)施例中，源164被設(shè)置為直接鄰近于漫射體 162，從而將由源164提供的基本上所有光指引到漫射體并使被引入傳感器122的環(huán)境中的漫射光的量最小化。[0035]擋板168防止來自暗視場(chǎng)照明源的光入射到漫射體162上，從而為系統(tǒng)的用戶提供利索地將明視場(chǎng)與暗視場(chǎng)照明通道分離。請(qǐng)注意，雖然上文定義了暗視場(chǎng)照明，但僅僅出于簡(jiǎn)潔的目的，未示出基本上僅提供暗視場(chǎng)照明的照明器。本領(lǐng)域的技術(shù)人員將很容易認(rèn)識(shí)到暗視場(chǎng)照明可以處于晶片W上的入射的任何角度和方位角，只要入射光未被鏡面反射到用來對(duì)晶片W進(jìn)行成像的傳感器中即可。擋板168在其中使用暗視場(chǎng)照明分別使用傳感器120或124來對(duì)圖像區(qū)域132或136進(jìn)行成像、同時(shí)使用來自漫射體162的明視場(chǎng)照明使用傳感器122來同時(shí)對(duì)圖像晶片邊緣130進(jìn)行成像的情況下特別有用。在傳感器120和 124的視場(chǎng)足夠接近于傳感器122的視場(chǎng)的情況下，漫射光的可能性增加，并且擋板168用于減少此類光。在某些實(shí)施例中，采取激光器或高強(qiáng)度寬帶源(未示出)的暗視場(chǎng)照明被指引到傳感器122的視場(chǎng)內(nèi)的晶片邊緣130上。在本實(shí)施例中，明視場(chǎng)和暗視場(chǎng)照明兩者同時(shí)是可能的，并且擋板168防止暗視場(chǎng)照明入射在漫射體162上。[0036]圖7是來自側(cè)面的照明系統(tǒng)160的橫截面圖示。晶片W的邊緣130被接納在孔 167中。由光纖光源164提供給漫射體162的光被漫射體162重新發(fā)射，并以漫射、朗伯方式入射在晶片邊緣130上。入射在晶片邊緣130上的光的漫射性質(zhì)導(dǎo)致本質(zhì)上為明視場(chǎng)和暗視場(chǎng)兩者的晶片邊緣130的照明，雖然明視場(chǎng)類型照明占主導(dǎo)地位。在一個(gè)實(shí)施例中，由傳感器122通過徑向地定向于晶片W的另外的固體漫射體162通過鉆孔169來捕捉晶片邊緣130的圖像。在另一實(shí)施例中，漫射體162是固體的，并且傳感器122以與晶片W的徑向成一定角度或如美國(guó)專利申請(qǐng)no. 20070057164中所述的在晶片邊緣130處定向，該專利申請(qǐng)與本申請(qǐng)被共同所有并通過引用結(jié)合到本文中，其中照明系統(tǒng)160被定向?yàn)檎丈鋫鞲衅?22 (和/或傳感器120、124)的視場(chǎng)。[0037]雖然由光纖光源164提供的照明或多或少地被漫射體162衰減，但光線光源164 能夠提供高水平的照明，其提供對(duì)于傳感器122捕捉晶片邊緣130的圖像來說綽綽有余的照明。通過漫射體162的照明的效率使得在不產(chǎn)生負(fù)面地影響由傳感器122捕捉的圖像的圖像質(zhì)量的大量漫射光的情況下，可以實(shí)現(xiàn)漫射體或鏡面襯底上的光吸收襯底或光吸收材7料的照明。此外，源164的使用允許將諸如弧光燈、激光器、燈泡或其它源的光源(未示出) 設(shè)置在遠(yuǎn)離對(duì)晶片W進(jìn)行成像的位置處以簡(jiǎn)化系統(tǒng)設(shè)計(jì)和封裝。在某些實(shí)施例中，通過源 164至漫射體162提供的照明是單色的。在其它實(shí)施例中，光本質(zhì)上是多色的。此外，可以提供均提供一個(gè)或多個(gè)波長(zhǎng)的多個(gè)源以將光引入源164中。[0038]如在圖5中可以看到的，傳感器122 (或傳感器120或124)的場(chǎng)深度可以不涵蓋整個(gè)晶片邊緣130。然而，使用圖像融合技術(shù)，可以將晶片W的所選部分的多個(gè)基本上配準(zhǔn) (對(duì)準(zhǔn))的圖像級(jí)聯(lián)以提供具有高分辨率的合成圖像，并且其中，包含在圖像中的晶片邊緣 130的基本上整個(gè)部分適當(dāng)?shù)鼐劢?。?jí)聯(lián)過程選擇一組配準(zhǔn)圖像中的每一個(gè)的基本上聚焦的那些部分并將其放置在所得到的合成圖像中。[0039]如在圖8中看到的，邊緣檢查系統(tǒng)100通過在以逐步或連續(xù)方式根據(jù)需要向內(nèi)或向外移動(dòng)場(chǎng)深度127的同時(shí)捕捉晶片邊緣130的圖像來促進(jìn)晶片邊緣130的合成圖像的形成。可以逐步地旋轉(zhuǎn)晶片130以連續(xù)地呈現(xiàn)晶片W的基本上整個(gè)周界?？梢砸酝Ｖ乖倥臄z式布置來掃描周界的每個(gè)部分，或者可以使晶片連續(xù)地旋轉(zhuǎn)，并且可以以頻閃照明方案來操作照明系統(tǒng)160以隨著晶片的旋轉(zhuǎn)使其運(yùn)動(dòng)固定住，在每次旋轉(zhuǎn)時(shí)捕捉每組配準(zhǔn)圖像中的一個(gè)圖像。以這種方式，基本上整個(gè)晶片邊緣130被適當(dāng)聚焦地成像，但是各種適當(dāng)聚焦部分被分布在該組配準(zhǔn)圖像之間。(步驟180)[0040]存在用于以數(shù)學(xué)方式識(shí)別聚焦的圖像的那些部分并將聚焦部分級(jí)聯(lián)或組合以形成合成圖像的多個(gè)圖像處理技術(shù)。這些技術(shù)中的某些可以包括線性疊加、非線性方法、最優(yōu)化方法、人工神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)、圖像金字塔、小波變換和通用多分辨率融合方案。(步驟182)[0041]一旦形成了晶片的周界的合成圖像，如與本申請(qǐng)被共同所有并通過引用結(jié)合到本文中的授予Pai等人的美國(guó)專利申請(qǐng)No. 20080013822所述地檢查那些圖像，或者如與本申請(qǐng)被共同所有并通過引用結(jié)合到本文中的授予Sim的美國(guó)專利申請(qǐng)No. 6，947，588或 7，366，344所述地檢查合成圖像。步驟(184)。請(qǐng)注意，如上述專利申請(qǐng)和專利所述，可以在檢查過程期間在步驟184中進(jìn)一步壓縮在步驟182處獲得的該多個(gè)合成圖像。[0042]如與本申請(qǐng)被共同所有并通過引用結(jié)合到本文中的授予Pai等人的美國(guó)專利申請(qǐng)No. 20080013822所述，發(fā)現(xiàn)并分析晶片W的邊緣130處的EBR線是重要任務(wù)。除基于灰階強(qiáng)度來鑒別EBR線之外，還期望使用色彩作為鑒別器來執(zhí)行EBR線分析和檢查。在一個(gè)實(shí)施例中，將圖像解構(gòu)以識(shí)別用于圖像中的每個(gè)像素的RGB、HSV、HSL、HIS或HSB (色彩測(cè)量標(biāo)度)值。[0043]除使用如上述申請(qǐng)No. 20080013822所述地使用邊緣頂部傳感器120捕捉的圖像來分析和檢查EBR線之外，還可以使用從邊緣垂直傳感器122捕捉的圖像來分析EBR線。如將認(rèn)識(shí)到的，不需要對(duì)邊緣垂直圖像進(jìn)行標(biāo)準(zhǔn)化以解決晶片在其支撐體102上偏離中心的可能性，但是必須解決的事實(shí)是晶片的周界不太可能是完美地平坦的，并且作為結(jié)果，晶片邊緣130的邊緣垂直圖像將在周界周圍垂直地“移動(dòng)”。然而，由于晶片W的頂表面和底表面提供與相對(duì)高的對(duì)比度的良好參考，所以使用簡(jiǎn)單的閾值處理例行程序來識(shí)別邊緣垂直圖像中的晶片W的上表面和下表面是個(gè)簡(jiǎn)單的問題，因?yàn)橥ǔＧ闆r是由于在邊緣垂直圖像中在晶片W之上或之下沒有東西反射或散射光，所以位于晶片邊緣130的圖像之上或之下的像素趨向于非常暗，因此，可以鑒別相對(duì)亮的晶片W?？梢栽谏鲜錾暾?qǐng)No. 20080013822 中引用的圖像壓縮之前或之后彼此相對(duì)地垂直地調(diào)整相鄰的圖像。一旦此標(biāo)準(zhǔn)化完成，則8使用灰階或色值來識(shí)別晶片的邊緣130上的EBR線。[0044]已經(jīng)發(fā)現(xiàn)彩色像素特性有用的一個(gè)原因是在晶片的邊緣130上，晶片的邊緣的顯著彎曲使得可能存在作為晶片的形狀和/或系統(tǒng)100的照明或光學(xué)裝置的函數(shù)的顯著線性特征。相反，大多數(shù)EBR線表現(xiàn)出允許將EBR線與晶片W本身的幾何特征區(qū)別開的有用色彩特征。例如，在某些實(shí)施例中，將由放在具有特性色彩的晶片W上的某個(gè)材料層來形成EBR 線。由于在兩種不同顏色的材料之間的邊界處存在陡的基于色彩的梯度，所以可以具有EBR 線的更大分辨率。[0045]在另一實(shí)施例中，可以基于灰階、RGB、HSV、HSL、HIS或HSB進(jìn)行EBR線的多重分析， 然后進(jìn)行比較以在晶片的自然幾何結(jié)構(gòu)與存在于晶片的邊緣上的EBR線之間進(jìn)行區(qū)別。以這種方式，可以使用其它色彩體系來識(shí)別在一個(gè)色彩體系中可能不確定的邊緣。例如，可以將色彩體系的通道交叉參考或相互關(guān)聯(lián)以提供附加分辨率信息。[0046]對(duì)邊緣垂直線執(zhí)行EBR分析本身可單獨(dú)使用或與邊緣頂部EBR分析相結(jié)合地使用，因?yàn)檫吘壌怪眻D像能夠提供關(guān)于EBR線是否延伸到晶片邊緣130的頂點(diǎn)下面的信息。 請(qǐng)注意，可以用實(shí)際材料層或在沒有實(shí)際材料層的情況下形成EBR線，諸如在蝕刻劑或其他化學(xué)制劑改變晶片W的現(xiàn)有結(jié)構(gòu)的情況下。在這方面，邊緣垂直圖像能夠提供關(guān)于晶片 W存在的污染源、裂紋、碎屑或其它問題的附加信息。[0047]雖然已說明并描述了特定實(shí)施例，但本領(lǐng)域的技術(shù)人員應(yīng)認(rèn)識(shí)到在不脫離本發(fā)明的范圍的情況下可以用多種替換和/或等價(jià)實(shí)施方式來取代所示和所述的特定實(shí)施例。本申請(qǐng)意圖覆蓋本文所討論的特定實(shí)施例的任何修改或變型。因此，意圖本發(fā)明僅由權(quán)利要求
及其等價(jià)物來限制。
權(quán)利要求
1.一種晶片邊緣檢查系統(tǒng)，其特征在于，所述晶片邊緣檢查系統(tǒng)包括漫射體，其具有在其中形成的用于接受晶片邊緣的狹槽，該漫射體適合于將朗伯光輻射到晶片邊緣上；至少一個(gè)光源，其在基本上不發(fā)射漫射光的情況下被直接指引到漫射體中；一對(duì)擋板，該對(duì)擋板中的每一個(gè)位于漫射體的任一側(cè)以防止漫射光接觸漫射體，并防止漫射光逸出漫射體，使得漫射體是用于照射晶片的邊緣的高效光源。
2.根據(jù)權(quán)利要求
1所述的晶片邊緣檢查系統(tǒng)，其特征在于，所述至少一個(gè)光源是明視場(chǎng)照明源，并且其中，所述系統(tǒng)還包括用于與由漫射體從明視場(chǎng)光源照射晶片邊緣同時(shí)地照射晶片邊緣的視場(chǎng)的暗視場(chǎng)照明源，所述擋板用于將所述照明源分離。
3.根據(jù)權(quán)利要求
2所述的晶片邊緣檢查系統(tǒng)，其特征在于，所述明視場(chǎng)照明源和暗視場(chǎng)照明源具有不同的波長(zhǎng)。
4.根據(jù)權(quán)利要求
3所述的晶片邊緣檢查系統(tǒng)，其特征在于，在明視場(chǎng)照明源與暗視場(chǎng)照明源之間不存在耦合。
專利摘要
一種晶片邊緣檢查系統(tǒng)，其特征在于，所述晶片邊緣檢查系統(tǒng)包括漫射體，其具有在其中形成的用于接受晶片邊緣的狹槽，該漫射體適合于將朗伯光輻射到晶片邊緣上；至少一個(gè)光源，其在基本上不發(fā)射漫射光的情況下被直接指引到漫射體中；一對(duì)擋板，該對(duì)擋板中的每一個(gè)位于漫射體的任一側(cè)以防止漫射光接觸漫射體，并防止漫射光逸出漫射體，使得漫射體是用于照射晶片的邊緣的高效光源。
文檔編號(hào)G01N21/00GKCN202256129 U發(fā)布類型授權(quán) 專利申請(qǐng)?zhí)朇N 200990100581
公開日2012年5月30日 申請(qǐng)日期2009年9月8日
發(fā)明者R. 菲利普 A., 佩 A., 福格斯 C., D. 樂 T., 周 W. 申請(qǐng)人:魯?shù)婪蚩萍脊緦?dǎo)出引文BiBTeX, EndNote, RefMan