專利名稱：用于評(píng)定晶片邊緣區(qū)域的缺陷的設(shè)備和方法及其使用的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種用于從視覺(jué)上評(píng)定晶片的邊緣區(qū)域中的缺 陷的設(shè)備。特別地，用于從視覺(jué)上評(píng)定晶片的邊緣區(qū)域中的缺 陷的設(shè)備包括被布置成與晶片的上表面的邊緣區(qū)域相對(duì)的第一 照相機(jī)。第二照相機(jī)被布置成與晶片的前表面相對(duì)。第三照相 機(jī)被布置成與在晶片的下表面上的邊緣區(qū)域相對(duì)。每個(gè)照相機(jī) 具有用于獲得缺陷圖像的視場(chǎng)。
本發(fā)明還涉及一種用于從視覺(jué)上評(píng)定晶片的邊緣區(qū)域中的 缺陷的方法。對(duì)于用于從視覺(jué)上評(píng)定晶片的邊緣區(qū)域中的缺陷 的該方法，利用與晶片的上邊緣相對(duì)的第一照相機(jī)、與晶片的 前表面相對(duì)的第二照相機(jī)和與晶片的下邊緣區(qū)域相對(duì)的第三照
相機(jī)對(duì)該區(qū)域中的缺陷進(jìn)行復(fù)查(review )。
本發(fā)明還涉及該設(shè)備在晶片用檢查系統(tǒng)中的使用。該晶片 用檢查系統(tǒng)包括至少一個(gè)微觀檢查單元、輸送裝置和對(duì)準(zhǔn)裝置。 還設(shè)置至少一個(gè)顯示器，在該顯示器上可以將獲得的和/或儲(chǔ)存 的缺陷圖像顯示給用戶。
背景技術(shù)：
美國(guó)專利申請(qǐng)2005/0013474公開(kāi)了 一種也利用三個(gè)照相 機(jī)檢查或檢驗(yàn)晶片的邊緣區(qū)域的設(shè)備。對(duì)于該晶片邊緣的檢查， 轉(zhuǎn)動(dòng)晶片，使之經(jīng)過(guò)照相機(jī)多于兩次。還設(shè)置用于晶片照明的 明視場(chǎng)配置。然而，這些照相機(jī)不布置在公共的支架上，還有， 為了使晶片邊緣相對(duì)于照相機(jī)更好地定位，不打算使照相機(jī)靠 近晶片邊緣。此外，沒(méi)有任何關(guān)于由這里公開(kāi)的設(shè)備可以直接 靠近單個(gè)缺陷、從而通過(guò)這些照相機(jī)可以獲得這些缺陷的圖像的啟示。
美國(guó)專利申請(qǐng)2003/0169916公開(kāi)了 一種設(shè)備，該設(shè)備使用 三個(gè)照相機(jī)來(lái)分別獲得晶片邊緣的前表面的圖像和晶片邊緣處 兩個(gè)坡口 (bevel)的圖像。照相機(jī)布置成第一照相機(jī)與晶片 邊緣的上坡口相對(duì)，第二照相機(jī)與晶片邊緣的前表面相對(duì)，第 三照相機(jī)與晶片邊纟彖的下i皮口相對(duì)。照相機(jī)的取向?yàn)榫灾苯?面對(duì)各自的相關(guān)表面。然而，該申請(qǐng)沒(méi)有公開(kāi)照相機(jī)布置在可 以在相對(duì)于晶片邊緣垂直的方向上移動(dòng)、以將照相機(jī)定位在適 于獲取圖像的位置的公共支架上。此外，第一照相機(jī)和第三照 相機(jī)既沒(méi)有設(shè)置成分別拍攝晶片邊緣的上表面和下表面的圖 像，也沒(méi)有設(shè)置成記錄該處的缺陷和將缺陷顯示給用戶。

發(fā)明內(nèi)容
因而本發(fā)明的目的是提供一種允許以簡(jiǎn)單的方式檢查晶片 邊緣的上表面、前表面和下表面上的缺陷的設(shè)備。
通過(guò)具有權(quán)利要求l的特征的設(shè)備來(lái)實(shí)現(xiàn)該目的。 本發(fā)明的另一個(gè)目的是提出一種可以獲得缺陷圖像的方 法，其中，這些缺陷位于晶片的邊緣區(qū)域。該創(chuàng)造性的方法應(yīng) 能允許將被選擇的缺陷顯示給用戶檢查。
通過(guò)具有權(quán)利要求10的特征的方法來(lái)實(shí)現(xiàn)該目的。 本發(fā)明的另一個(gè)目的是提出在晶片檢查系統(tǒng)中使用該用于 從視覺(jué)上評(píng)定晶片的邊緣區(qū)域中的缺陷的設(shè)備。
該使用具有以下優(yōu)點(diǎn)提供三個(gè)照相機(jī)，將對(duì)準(zhǔn)裝置與具 有三個(gè)照相機(jī)的用于從視覺(jué)上評(píng)定晶片的邊緣區(qū)域中的缺陷的 設(shè)備相關(guān)聯(lián)。第一照相機(jī)被布置成與晶片的上表面上的邊緣區(qū) 域相對(duì)。第二照相機(jī)被布置成與晶片的前表面相對(duì)。第三照相 機(jī)被布置成與在晶片的下表面上的邊緣區(qū)域相對(duì)。用于從視覺(jué)上評(píng)定晶片的邊緣區(qū)域中的缺陷的設(shè)備特別具 有優(yōu)勢(shì)是因?yàn)槿齻€(gè)照相機(jī)中的至少兩個(gè)被設(shè)計(jì)成可沿朝著晶 片邊緣的方向移動(dòng)。因而可以實(shí)現(xiàn)照相機(jī)關(guān)于晶片邊^(qū)^的上表 面和晶片邊緣的下表面的最佳定位。也可以將與晶片的前表面 相對(duì)的照相才幾與其它兩個(gè)照相才幾一起布置在7>共支架上，該7> 共支架被設(shè)計(jì)成可在相對(duì)于晶片邊緣垂直的方向上移動(dòng)。還設(shè) 置照明設(shè)備，該照明設(shè)備被布置成使得與照相機(jī) 一 起得到明視 場(chǎng)配置。第一、第二和/或第三照相機(jī)以規(guī)定的視場(chǎng)大小獲得晶 片的邊緣區(qū)域中的缺陷的圖像。晶片的邊緣區(qū)域中的缺陷的位 置坐標(biāo)已知，從而晶片根據(jù)這些坐標(biāo)移動(dòng)到相對(duì)于照相機(jī)的位 置，由此，根據(jù)缺陷的位置，獲得在晶片邊緣的上表面上、或 在晶片邊緣的下表面上、或在晶片邊緣的前表面上的缺陷的圖 像。
在本發(fā)明的優(yōu)選實(shí)施例中，第 一照相機(jī)和第三照相機(jī)相對(duì) 于晶片邊緣成放射狀地布置在支架上。支架可相對(duì)于晶片的邊 緣定位，使得第一照相機(jī)與晶片邊緣的上表面相對(duì)，第三照相 機(jī)與晶片邊緣的下表面相對(duì)。第二照相機(jī)相對(duì)于晶片的前表面 是固定的。
在另 一個(gè)實(shí)施例中，所有三個(gè)照相枳4皮布置在可以在相對(duì) 于晶片邊緣垂直的方向上移動(dòng)的支架上。
與照相機(jī)一起形成明視場(chǎng)配置的照明裝置可以設(shè)計(jì)成，例 如，如同具有漫射型透明屏幕(diffusely transparent screen ) 或漫射體(diffuser)的帽罩(calotte )。該帽罩基本是圓筒形 并且具有至少一個(gè)凹口 ，以便該帽罩部分地圍繞晶片的邊緣。 在帽罩上可以布置幾個(gè)光源。因而通過(guò)幾個(gè)光源和擴(kuò)散型透明 屏幕或帽罩的協(xié)作，實(shí)現(xiàn)了對(duì)晶片的邊緣區(qū)域的漫射、均勻及 均質(zhì)的照明。光源可以設(shè)計(jì)為白光二極管。還可為每個(gè)照相機(jī)i殳置其自 己的光源。當(dāng)布置照相機(jī)和光源時(shí)，必須注意滿足明視場(chǎng)照明 條件(照相機(jī)以來(lái)自光源的光的反射角度布置)。如果用于照相 機(jī)的光源由發(fā)光二極管組成也是有利的。
如果將晶片放置(deposite)在預(yù)對(duì)準(zhǔn)器上也是有利的， 其中，預(yù)對(duì)準(zhǔn)器將晶片布置在照相機(jī)中的一個(gè)的視場(chǎng)中。如果 預(yù)對(duì)準(zhǔn)器被設(shè)計(jì)成可以在Z方向上移動(dòng)也是有利的，乂人而可以 利用第二照相機(jī)確定晶片在Z坐標(biāo)方向上的厚度和位置。
如果通過(guò)機(jī)器人在預(yù)對(duì)準(zhǔn)器上放置晶片，則該方法是有利 的。此外，至少第一照相機(jī)和第三照相機(jī)布置成可以在相對(duì)于 晶片的前表面垂直的方向上移動(dòng)，從而晶片的邊緣區(qū)域進(jìn)入各 個(gè)照相機(jī)的視場(chǎng)內(nèi)。根據(jù)儲(chǔ)存的和/或確定的位置數(shù)據(jù)定位該晶 片，使得晶片邊緣上的缺陷與用于視覺(jué)評(píng)定的第一和/或第二和 /或第三照相機(jī)的—見(jiàn)場(chǎng)對(duì)準(zhǔn)。利用這些照相機(jī)中的至少一個(gè)，才艮 據(jù)在晶片邊緣的上表面上、或晶片邊緣的下表面上、或晶片邊 緣的前表面上的缺陷位置進(jìn)行圖像獲取。在明視場(chǎng)中進(jìn)行該圖 像獲取。由該照相機(jī)獲取的圖像可以在顯示器上顯示給用戶， 以使用戶從視覺(jué)上#企查。
為了便于機(jī)器人在預(yù)對(duì)準(zhǔn)器上放置晶片，如果至少第一照 相機(jī)和第三照相機(jī)被設(shè)計(jì)成可在朝著晶片邊緣的方向上移動(dòng)，
則是有利的。照相機(jī)朝著晶片邊緣的移動(dòng)可以實(shí)現(xiàn)在用于由機(jī) 器人來(lái)放置晶片的區(qū)域上沒(méi)有障礙物，因而可以最大程度地避 免對(duì)晶片的損傷或晶片在預(yù)對(duì)準(zhǔn)器上的錯(cuò)誤放置。第一照相機(jī) 和第三照相機(jī)被安裝在相對(duì)于晶片邊緣在垂直方向上定位的支 架上，該晶片邊緣在支架旁邊。在這里提出的實(shí)施例中，第二 照相機(jī)相對(duì)于晶片的前表面被固定地布置。也可將三個(gè)照相機(jī) 都布置在公共的可移動(dòng)支架上。這三個(gè)照相機(jī)布置在一個(gè)平面中。此外，圓筒形帽罩上的 發(fā)光二極管布置在另 一個(gè)平面中。這兩個(gè)平面相互成角度地布 置，使得滿足明視場(chǎng)配置的條件。
光源可以由發(fā)出不同波長(zhǎng)的光的幾個(gè)發(fā)光二極管形成，從 而可以混合任-f可色光用于照明。


下面將基于附圖更詳細(xì)地說(shuō)明本發(fā)明的實(shí)施例及其優(yōu)點(diǎn)，
其中
圖l示出晶片用檢查系統(tǒng)的圖示；
圖2示出晶片用檢查系統(tǒng)的內(nèi)部結(jié)構(gòu)的示意圖3示出用于從視覺(jué)上檢查晶片的邊緣區(qū)域中的缺陷的設(shè)
備的布置的圖示；
圖4示出用于從視覺(jué)上檢查晶片的邊緣區(qū)域中的缺陷的設(shè)
備的一個(gè)實(shí)施例，其中，在圖3之外示出控制元件；
圖5示出晶片的邊緣區(qū)域的放大圖示和三個(gè)照相機(jī)各自與
晶片的邊緣區(qū)域的各區(qū)域的關(guān)聯(lián)；
圖6示出晶片的邊緣區(qū)域的圖示和照相機(jī)與該晶片的邊緣
區(qū)域的關(guān)聯(lián)，還示出與照相才凡 一 起構(gòu)成明— 見(jiàn)場(chǎng)配置的外部照明
裝置的布置；
圖7示出另一個(gè)實(shí)施例，其中，利用漫射型透明屏幕對(duì)晶 片的邊緣區(qū)域照明；
圖8a以側(cè)視圖示出晶片的照明的圖示；
圖8b示出晶片邊緣的上表面或下表面的照明的圖示，示出 晶片的前表面上的視圖8c示出晶片邊緣的上表面或下表面的照明的示意性俯視 圖，示出晶片的上表面或下表面上的視圖；以及圖9示出晶片的示意圖，其中，在晶片的邊緣上象征性地 繪出幾個(gè)缺陷。
具體實(shí)施例方式
圖1示例性i也示出才于底供應(yīng)才莫塊(substrate supply module) 1和工作站3的3D圖。該裝置的總體外視圖還示出監(jiān) 視器7 (或顯示器)，其幫助用戶檢查通過(guò)操作者輸入器 (operator input) ll專俞入的凄丈才居或監(jiān)一見(jiàn)晶片6的處理4犬態(tài)。jt匕 外，用于從視覺(jué)上評(píng)定晶片6的邊緣區(qū)域中的缺陷的設(shè)備所得 到的圖像可以在顯示器7上顯示給用戶。用于晶片檢查的系統(tǒng) 還設(shè)置有顯微鏡(未示出)，該顯微鏡使得對(duì)晶片6的表面上的 缺陷的微觀檢查成為可能。此外，可以給用戶提供顯微鏡觀察 單元8,在該處用戶可以觀察到襯底的詳細(xì)圖 <象。可以通過(guò)兩 個(gè)裝載口2a、 2b (可以設(shè)置任何其它數(shù)目的裝載口 ，圖l中的 圖解不是限制性的)將晶片裝入到晶片檢查機(jī)器。
圖2示意性地示出用于檢查晶片6的系統(tǒng)的內(nèi)部結(jié)構(gòu)。襯底 供應(yīng)模塊1與裝置3橫向相關(guān)聯(lián)。用于晶片檢查的裝置3包括幾 個(gè)工作站9、 10和12。在本實(shí)施例中，襯底供應(yīng)模塊l相對(duì)于裝 置3的取向?yàn)榭梢酝ㄟ^(guò)一個(gè)或多個(gè)裝載口 2a、 2b從襯底供應(yīng) 模塊1的前部2裝載襯底。使用開(kāi)放設(shè)計(jì)的或閉合的盒4，通過(guò) 用戶手動(dòng)或通過(guò)例如機(jī)器人等自動(dòng)地將盒4插入到裝載口 2a、 2b中。盒4可以填充有晶片6，也可以是空的，根據(jù)預(yù)期的工作 處理而定。例如，所有盒4可以被填滿，首先從一個(gè)盒中拿出 晶片6，將該晶片插入到裝置3中，在處理和檢查之后回到同一 盒4。
在工作站9、 10和12執(zhí)行對(duì)晶片的預(yù)定檢驗(yàn)、核查和檢查。 在本實(shí)施例中，在裝置3中設(shè)置三個(gè)工作站9、 10和12。在工作站9、 10和12之間的中央，設(shè)置將晶片6分配到不同的工作站9、 10和12的轉(zhuǎn)換器14。轉(zhuǎn)換器14具有三個(gè)臂14a、 14b和14c。第 一工作站9用于從襯底供應(yīng)模塊接收晶片6。在第一工作站9處， 來(lái)自晶片檢查用系統(tǒng)的晶片6也可以返回到襯底供應(yīng)模塊。第 二工作站10用于對(duì)準(zhǔn)晶片6、確定晶片6的定位和/或用于從視覺(jué) 上檢查晶片6。為了對(duì)準(zhǔn)晶片6，第二工作站10與檢測(cè)施加到晶 片6的標(biāo)記和確定晶片的編碼的測(cè)量裝置相關(guān)聯(lián)。測(cè)量裝置15 還確定晶片6在第二工作站10中離準(zhǔn)確位置的偏差。該工作站 在下文中將被稱為預(yù)對(duì)準(zhǔn)器10。測(cè)量裝置15確定由三臂處理器
(three-paddle handler) 14在預(yù)對(duì)準(zhǔn)器IO上不準(zhǔn)確地放置晶 片所導(dǎo)致的晶片6的橫向偏差。由預(yù)對(duì)準(zhǔn)器10校正晶片6的偏心
(center offset )。如此確定的數(shù)據(jù)被送到中央處理單元(未示 出)。第三工作站12為晶片6的微觀檢查而設(shè)計(jì)。第三工作站12 具有提供用于晶片6的微觀檢查的顯微鏡16的X 、 Y工作臺(tái)17 。 X、 Y工作臺(tái)也可以允許Z調(diào)節(jié)。第二工作站10也與用于從視覺(jué) 上檢查晶片6的邊緣區(qū)域中的晶片的設(shè)備22相關(guān)聯(lián)。也如圖2所 示，用于從視覺(jué)上檢查晶片6的邊緣區(qū)域中的晶片的設(shè)備22可 以在雙箭頭24的方向上移向晶片6的邊緣8或遠(yuǎn)離該晶片的邊 緣8。
圖3示出用于從視覺(jué)上檢查晶片6的邊緣區(qū)域中的缺陷的 設(shè)備的圖示。晶片6被放置在預(yù)對(duì)準(zhǔn)器10上。如圖2中已經(jīng)提到 的，預(yù)對(duì)準(zhǔn)器布置在用于檢查晶片6的系統(tǒng)中。第一照相機(jī)25、 第二照相機(jī)26和第三照相機(jī)27布置在公共支架23上。公共支架 23可以相對(duì)于晶片6在徑向上移動(dòng)。每個(gè)照相才幾25, 26和27都 設(shè)置有物鏡30。由雙箭頭24表示移動(dòng)方向。由公共支架23覆蓋 的距離在30mm和40mm之間。
照相機(jī)25， 26和27被設(shè)計(jì)為CCD照相機(jī)。光學(xué)分辨率取決于使用的光圈的大小。晶片6的上邊緣區(qū)域6a和晶片6的下邊緣 區(qū)域6c具有在幾毫米的范圍內(nèi)的寬度90。要被檢查的晶片的前 表面6b具有大約lmm的晶片厚度。本發(fā)明的設(shè)備用于拍攝位于 晶片6的上邊緣區(qū)域6a、下邊緣區(qū)域6c和前表面6b上的缺陷88。 圖4示出本發(fā)明的設(shè)備的圖示，該設(shè)備設(shè)置有調(diào)節(jié)三個(gè)照 相機(jī)25， 26和27的布置的機(jī)械運(yùn)動(dòng)的控制器40。該控制器40 也控制預(yù)對(duì)準(zhǔn)器10轉(zhuǎn)動(dòng)。如在對(duì)圖2的說(shuō)明中已經(jīng)提到的，通 過(guò)三臂處理器14將晶片6放置在預(yù)對(duì)準(zhǔn)器10上。如圖2所示，預(yù) 對(duì)準(zhǔn)器IO還與至少 一 個(gè)確定晶片6的4黃向偏差的測(cè)量i殳備15相 關(guān)聯(lián)?？梢酝ㄟ^(guò)三臂處理器14簡(jiǎn)單地提升和校正晶片6而校正 晶片6的偏心。在所示的實(shí)施例中，用于從視覺(jué)上觀察晶片6的 邊緣區(qū)域6a、 6b或6c中的缺陷的設(shè)備的三個(gè)照相機(jī)25， 26和27 布置在公共支架23上。該公共支架23可以借助于平移單元45 在雙箭頭24的方向上相對(duì)于晶片6在徑向上移動(dòng)。在所有三個(gè) 照相機(jī)25, 26和27被布置在公共支架23上的情況下，這三個(gè)照 相機(jī)對(duì)應(yīng)地朝向晶片6或遠(yuǎn)離晶片6地移動(dòng)。預(yù)對(duì)準(zhǔn)器10和平移 單元45被布置在公共基板41上。如雙箭頭43所示，預(yù)對(duì)準(zhǔn)器IO 也可在軸向上移動(dòng)。通過(guò)預(yù)對(duì)準(zhǔn)器10的移動(dòng)，晶片6相對(duì)于照 相機(jī)25, 26和27的物鏡30的位置可以因而被設(shè)置和/或改變。 驅(qū)動(dòng)組合件40由驅(qū)動(dòng)單元45、驅(qū)動(dòng)電子部件42和軟件驅(qū)動(dòng)器44 形成。也由驅(qū)動(dòng)電子部件42控制預(yù)對(duì)準(zhǔn)器10在雙箭頭43的方向 上的上升和下降運(yùn)動(dòng)。在圖像處理的幫助下，通過(guò)提升預(yù)對(duì)準(zhǔn) 器10使晶片的前表面移動(dòng)進(jìn)入到第二照相機(jī)26的圖像中心。同 時(shí)，通過(guò)轉(zhuǎn)動(dòng)預(yù)對(duì)準(zhǔn)器10可達(dá)到晶片6的邊緣在限定的區(qū)域(晶 片邊緣的6mm寬度)內(nèi)的預(yù)定位置。以該方式，要被檢查的缺 陷移動(dòng)進(jìn)入到第一、第二和/或第三照相機(jī)25, 26, 27的視場(chǎng) 中?？梢杂傻谝?、第二和/或第三照相機(jī)25, 26, 27拍攝位于所到達(dá)的位置(在晶片6的邊緣的上表面、晶片6的邊緣的前表
面、和/或在晶片6的邊緣的下表面上)的缺陷。每個(gè)被拍攝的 圖像可以在顯示器7上顯示以復(fù)查。也可設(shè)置用于稍后復(fù)查的 存儲(chǔ)器。當(dāng)晶片的所有缺陷位置都已經(jīng)被訪問(wèn)，公共支架23借 助于平移單元45在雙箭頭24的方向上移動(dòng)到起始位置?？梢酝?過(guò)三臂處理器14將晶片從預(yù)對(duì)準(zhǔn)器10去除，從而可以提供下一 個(gè)晶片6來(lái)復(fù)查。還可以將所獲得的圖像復(fù)制到用戶的網(wǎng)絡(luò)中。
圖5示出三個(gè)照相機(jī)25, 26和27相對(duì)于該晶片6的邊緣區(qū)域 的示意性布置的放大圖示。在所示的實(shí)施例中，三個(gè)照相機(jī)25， 26和27安裝到/>共支架23,該7>共支架23可以在如圖5所示的 雙箭頭24的方向上相對(duì)于晶片6的邊緣沿徑向移動(dòng)。通過(guò)移動(dòng) 公共支架23,照相機(jī)25, 26和27中的每個(gè)可以相對(duì)于晶片6移 動(dòng)，從而各照相機(jī)拍攝晶片6的邊緣區(qū)域的特定區(qū)域，該特定 區(qū)域的視場(chǎng)由物鏡30 (未示出)限定。第一照相機(jī)25被設(shè)置成 用物鏡30拍攝上邊緣區(qū)域6a。第二照相機(jī)26被設(shè)計(jì)成具有拍攝 晶片6的前表面6b的物鏡30。第三照相機(jī)與物鏡30 —起被設(shè)計(jì) 成拍攝晶片6的下表面的下邊緣區(qū)域6c。如上所述，用于上邊 緣區(qū)域6a和下邊緣區(qū)域6c的第 一 照相機(jī)25和第三照相機(jī)27的 取景區(qū)域大約是6 m m 。晶片6的前表面6 b的第二照相機(jī)2 6的取 景區(qū)域大約是lmm,基本上與晶片6的厚度相對(duì)應(yīng)。
圖6示出三個(gè)照相機(jī)25, 26和27相對(duì)于該晶片6的邊緣區(qū)域 的布置的另一個(gè)實(shí)施例。除了照相機(jī)25， 26和27之夕卜，還設(shè)置 幾個(gè)照明晶片6的邊緣區(qū)域6a, 6b和6c的照明裝置50。照明裝 置5 0被設(shè)置成通過(guò)照相機(jī)2 5, 2 6和2 7的照明和布置滿足明視場(chǎng) 條件。
圖7示出照相機(jī)25, 26和27的布置和照明裝置80的另 一 個(gè) 實(shí)施例。照明裝置80是安裝多個(gè)光源的帽罩81。該帽罩81設(shè)置有漫射型透明屏幕或漫射體(未示出)，從而有助于更均質(zhì)地照
明。帽罩81具有與圓筒體的橫截面相對(duì)應(yīng)的形狀。照相機(jī)25, 26和27以及帽罩81布置在分離的支架上，這些支架移動(dòng)到晶片 邊緣的邊緣區(qū)域以拍攝缺陷。在成像位置，照相機(jī)25, 26和27 和所需要的照明因而與晶片6的下表面、前表面或上表面相對(duì)。 帽罩81包括凹口 82,該凹口用于成像帽罩81的內(nèi)部中的晶片6 的邊緣。帽罩81設(shè)置有多個(gè)照明元件84或光源。照明元件84 被設(shè)計(jì)成發(fā)出白光的發(fā)光二極管。為了對(duì)晶片6的邊緣進(jìn)行照 明，可以使用特定不同的波長(zhǎng)和/或波長(zhǎng)組合。照明元件84布置 在帽罩81上使得實(shí)現(xiàn)對(duì)晶片6的邊緣的明視場(chǎng)照明。
在一個(gè)實(shí)施例中，照相機(jī)25， 26和27被安裝到帽罩81，使 得照相機(jī)25, 26和27的物鏡30被安裝在帽罩81中。在該實(shí)施例 中，帽罩81用作照相機(jī)和幾個(gè)照明元件84的支架。然而，對(duì)于 這種布置必須注意滿足拍攝晶片6的邊緣上的區(qū)域的明視場(chǎng)條 件。
圖8a以側(cè)視圖示出晶片6的照明的圖示。設(shè)有作為照明元 件的發(fā)光二極管的屏幕(帽罩)81圍繞晶片6的邊緣的一部分。 晶片6的邊緣的照明必須滿足為照相機(jī)提供足夠的明 一見(jiàn)場(chǎng)配置 條件的預(yù)定要求。從屏幕81的邊緣80a的照明角度91應(yīng)該保持 得越大越好。類似地，照相機(jī)25， 26和27的物鏡30應(yīng)該被構(gòu)造 成盡可能細(xì)，從而由照明限定的例如從晶片6的前表面6b起始 的光管(light tube) 93的至少大部分進(jìn)入到物鏡30，從而滿 足明視場(chǎng)照明的條件。
圖8b示出晶片6的上邊緣區(qū)域6a或下邊緣區(qū)域6c的照明的 圖示，示出晶片的前表面6b上的視圖。從帽罩81或照明裝置80, 一部分光到達(dá)晶片6的上邊緣區(qū)域6a。在該照明中，以實(shí)心圓 示意性地示出第 一照相機(jī)25和第二照相機(jī)26。在晶片6的上邊緣區(qū)域6 a的入射光9 5被設(shè)計(jì)為使得第 一 照相機(jī)2 5在明視場(chǎng)配 置中。明視場(chǎng)配置由用于照明的光的入射角85與反射角86相等 所限定。反射角86與照相機(jī)25, 26或27的光軸87為了拍攝缺陷 而布置成的檢測(cè)角度相同。
圖8c示出晶片6的邊緣的上表面或下表面的照明的示意性 俯視圖，圖8c示出晶片6的上邊緣區(qū)域6a上的視圖。在該照明 中，第一照相機(jī)25的位置由第一照相機(jī)25的CCD芯片IOO的矩 形所示出。在該照明中，以實(shí)心圓示意性地示出第二照相機(jī)26。 屏幕81中的發(fā)光二極管的位置由平面96表示。照相機(jī)25, 26 和27也布置在平面97中，該平面97與發(fā)光二才及管(照明元件84 ) 的平面96成對(duì)稱角。發(fā)光二極管的平面96和照相才幾25， 26和27 的平面97均從中心線99偏移相同距離，從而滿足用于照相機(jī) 25, 26和27的明視場(chǎng)條件。照相機(jī)25, 26和27的CCD芯片100 具有長(zhǎng)側(cè)長(zhǎng)度101和短側(cè)長(zhǎng)度102。在該實(shí)施例中，長(zhǎng)側(cè)長(zhǎng)度IOI 與中心線99平行。
圖IO示出晶片6的上表面的俯視圖。晶片6具有多個(gè)缺陷88 所在的邊緣區(qū)域90。晶片6還具有前表面6b,如上所述，該前 表面6b與用于拍攝晶片6的前表面6b上的缺陷的第二照相機(jī)26 相對(duì)。
如當(dāng)說(shuō)明照相機(jī)2 5, 2 6和2 7的布置的各個(gè)實(shí)施例時(shí)幾次提 到的，該布置允許觀察晶片6的前表面6b和觀察晶片6的上邊緣 區(qū)域6a和下邊緣區(qū)域6c。在上表面和下表面上幾毫米的規(guī)定邊 緣區(qū)域6a和6c內(nèi)的任何轉(zhuǎn)動(dòng)位置，可以由照相才幾25, 26和27 從視覺(jué)上檢查晶片。
通過(guò)存在于檢查系統(tǒng)中的三臂處理器14將晶片6放置在預(yù) 對(duì)準(zhǔn)器IO上。借助于預(yù)對(duì)準(zhǔn)器IO的測(cè)量設(shè)備確定晶片6的橫向 偏差?？梢越柚谌厶幚砥?4通過(guò)簡(jiǎn)單地提升和校正晶片6來(lái)校正偏心。如果第一次校正處理沒(méi)有達(dá)到該值，則必須執(zhí)行 第二次處理，即，將晶片6再次放置在預(yù)對(duì)準(zhǔn)器10上。具有三
個(gè)照相機(jī)25, 26和27的設(shè)備相對(duì)于晶片6沿徑向移動(dòng)越過(guò)晶片6 的邊緣并且進(jìn)入到與晶片的前表面6b相對(duì)的照相機(jī)的焦點(diǎn)。在 圖像處理的幫助下，晶片6通過(guò)提升預(yù)對(duì)準(zhǔn)器10而移動(dòng)到第二 照相機(jī)26的視場(chǎng)的圖像中心。這保證了晶片6的上邊緣區(qū)域6a 和晶片6的下邊緣區(qū)域6c二者分別在照相機(jī)25和27的焦點(diǎn)處。 同時(shí)，可以通過(guò)轉(zhuǎn)動(dòng)預(yù)對(duì)準(zhǔn)器10而到達(dá)規(guī)定的區(qū)域內(nèi)的晶片6 的邊緣的預(yù)先選擇的位置。換句話說(shuō)，這意味著，通過(guò)轉(zhuǎn)動(dòng)預(yù) 對(duì)準(zhǔn)器IO,至少一個(gè)缺陷進(jìn)入到三個(gè)照相才幾25, 26或27中的一 個(gè)的視場(chǎng)中。例如，如果缺陷從晶片6的上邊緣區(qū)域6a延伸穿 過(guò)前表面6b到達(dá)晶片6的下邊緣區(qū)域6c，則可通過(guò)所有三個(gè)照 相機(jī)25， 26, 27同時(shí)執(zhí)行對(duì)該缺陷的成像。
已經(jīng)相對(duì)于特定實(shí)施例說(shuō)明了本發(fā)明。然而，本領(lǐng)域技術(shù) 人員將理解，可以對(duì)本發(fā)明做出變形和修改，而不脫離所附權(quán) 利要求書(shū)的范圍。
權(quán)利要求
1.一種用于評(píng)定晶片(6)的邊緣區(qū)域(6a，6b，6c)中的缺陷的設(shè)備，其中，第一照相機(jī)(25)被布置成與所述晶片(6)的上邊緣區(qū)域(6a)相對(duì)，第二照相機(jī)(26)被布置成與所述晶片(6)的前表面(6b)相對(duì)，第三照相機(jī)(27)被布置成與所述晶片(6)的下邊緣區(qū)域(6c)相對(duì)，其中，每個(gè)照相機(jī)(25，26，27)具有用于獲得圖像的視場(chǎng)，其特征在于，設(shè)計(jì)至少一個(gè)照明裝置(50，80)使得所述第一、第二和第三照相機(jī)(25，26，27)被布置在明視場(chǎng)配置中，以及所述晶片(6)可在各個(gè)用于獲得所述缺陷的所述圖像的照相機(jī)(25，26，27)的所述視場(chǎng)中定位。
2. 根據(jù)權(quán)利要求l所述的設(shè)備，其特征在于，所述第一、 第二和/或第三照相機(jī)(25， 26， 27)以限定的視場(chǎng)大小獲得 所述晶片(6)的所述邊緣區(qū)域(6a, 6b， 6c)中的所述缺陷 的圖像，可以根據(jù)所述缺陷在所述晶片(6 )的所述上邊緣區(qū)域(6a) 中、或在所述晶片(6)的所述下邊緣區(qū)域(6c)中、或在所 述晶片(6)的所述前表面(6b)上的位置，來(lái)進(jìn)行所述圖像 的荻取。
3. 根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的設(shè)備，其特征在于，至少所述 第一照相機(jī)(25)和所述第三照相機(jī)(27):帔布置在可相對(duì)于 所述晶片(6)沿徑向移動(dòng)的支架(23)上，所述支架(23)可相對(duì)于所述晶片(6)的邊緣定位，使 得所述第一照相機(jī)(25)與所述晶片(6)的所述上邊緣區(qū)域 (6a)相對(duì)，所述第三照相機(jī)(27)與所述晶片(6)的所述 下邊緣區(qū)域(6c)相對(duì)，所述第二照相機(jī)(26)相對(duì)于所述晶 片(6)的所述前表面(6b)是固定的。
4. 根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的設(shè)備，其特征在于，所有三個(gè)照相機(jī)(25， 26, 27 )布置在可相對(duì)于所述晶片(6)沿徑向 移動(dòng)的支架(23)上，所述支架(23)可相對(duì)于所述晶片(6)的邊緣定位，使 得所述第一照相機(jī)(25)與所述晶片(6)的所述上邊緣區(qū)域 (6a)相對(duì)，所述第二照相機(jī)(26)與所述晶片(6)的所述 前表面(6b)相對(duì)，所述第三照相機(jī)(27)與所述晶片(6) 的所述下邊緣區(qū)域(6c)相對(duì)。
5. 根據(jù)權(quán)利要求1至4中的任一項(xiàng)所述的設(shè)備，其特征在 于，所述照明裝置(80)包括帽罩(81)，所述照相機(jī)(25, 26, 27 )被安裝到該帽罩(81 ),在所述帽罩(81)上還布置有幾個(gè)照明元件(84)，以照 明所述晶片(6)。
6. 根據(jù)權(quán)利要求5所述的設(shè)備，其特征在于，所述照明元 件(84)是與所述帽罩(81)相關(guān)聯(lián)的白光發(fā)光二極管。
7. 根據(jù)權(quán)利要求5所述的設(shè)備，其特征在于，所述照明元 件(84)由發(fā)出不同波長(zhǎng)的光的幾個(gè)發(fā)光二極管形成，從而可 以混合任何顏色的光。
8. 根據(jù)權(quán)利要求5所述的設(shè)備，其特征在于，所述帽罩 (81)呈具有凹口的圓筒形，該圓筒形圍繞所述晶片(6)的邊緣。
9. 根據(jù)權(quán)利要求l所述的設(shè)備，其特征在于，所述三個(gè)照 相機(jī)(25, 26, 27 )被布置在一個(gè)平面(97)中。
10. 根據(jù)權(quán)利要求9所述的設(shè)備，其特征在于，所述照相機(jī) (25, 26， 27)所在的所述平面(97)相對(duì)于布置所述發(fā)光二極管的平面(96)成一定角度地傾斜，從而具有明視場(chǎng)配置。
11. 一種用于評(píng)定晶片的邊緣區(qū)域中的缺陷的方法，該方 法利用與所述晶片(6)的上邊緣區(qū)域(6a)相對(duì)的第一照相機(jī)(25)、與所述晶片(6)的前表面(6b)相對(duì)的第二照相機(jī) (26 )和與所述晶片(6 )的下邊緣區(qū)域(6c )相對(duì)的第三照相機(jī)(27)進(jìn)行評(píng)定，其特征在于如下步驟借助于機(jī)器人(5)在預(yù)對(duì)準(zhǔn)器(10)上放置晶片， 相對(duì)于所述晶片(6)的邊緣沿徑向移動(dòng)至少所述第一照相機(jī)(25)和所述第三照相機(jī)(27)，使得所述晶片(6)的邊緣區(qū)域進(jìn)入到相應(yīng)的照相機(jī)的視場(chǎng)中，基于儲(chǔ)存的和/或確定的位置數(shù)據(jù)定位所述晶片(6),使得所述晶片(6)的邊緣上的缺陷與用于視覺(jué)評(píng)定的所述第一、和/或所述第二、和/或所述第三照相才幾(25, 26, 27)的^L場(chǎng)對(duì)準(zhǔn)，以及根據(jù)與所述晶片(6)的所述上邊緣區(qū)域(6a)、或與所述 晶片(6)的所述下邊緣區(qū)域(6c)、或與所述晶片(6)的所 述前表面(6b)相對(duì)的所述缺陷的位置，利用至少一個(gè)所述照 相機(jī)開(kāi)始圖像獲取，其中，要被拍攝的每個(gè)缺陷在所述明視場(chǎng) 中被照明。
12. 根據(jù)權(quán)利要求ll所述的方法，其特征在于，所述獲得 的圖像在顯示器(7)上被顯示給用戶，以便用戶從視覺(jué)上檢查。
13. 根據(jù)權(quán)利要求ll所述的方法，其特征在于，所拍攝的 所述缺陷的圖像被儲(chǔ)存在數(shù)據(jù)庫(kù)中，以便用戶以后復(fù)查所述圖 像。
14. 根據(jù)權(quán)利要求ll所述的方法，其特征在于，所拍攝的 所述缺陷的圖像被儲(chǔ)存在數(shù)據(jù)庫(kù)中，稍后執(zhí)行對(duì)所述缺陷的自 動(dòng)評(píng)定。
15. 根據(jù)權(quán)利要求10至14中的任一項(xiàng)所述的方法，其特征 在于，所述三個(gè)照相機(jī)(25, 26, 27)被布置在可相對(duì)于所述晶片(6)的邊緣沿徑向移動(dòng)的支架(23)上，所述支架(23 )相對(duì)于所述晶片(6)的邊緣定位，使得 所述第一照相機(jī)(25)與所述晶片(6)的所述上邊緣區(qū)域(6a) 相對(duì)，所述第二照相機(jī)(26)與所述晶片的所述前表面(6b) 相對(duì)，所述第三照相機(jī)(27)與所述晶片(6)的所述下邊緣 區(qū)域(6c)相對(duì)。
16. 根據(jù)權(quán)利要求10至15中的任一項(xiàng)所述的方法，其特征 在于，所述預(yù)對(duì)準(zhǔn)器(10)在Z坐標(biāo)方向上移動(dòng)，以使所述晶 片(6)的所述前表面(6b)與所述第二照相^L的^L場(chǎng)對(duì)準(zhǔn)， 從而測(cè)量所述晶片(6)的厚度。
17. 根據(jù)權(quán)利要求16所述的方法，其特征在于，所述預(yù)對(duì) 準(zhǔn)器(10)在Z坐標(biāo)方向上移動(dòng)，使得所述晶片(6)的所述上 邊緣區(qū)域(6a)和/或所述晶片(6)的所述下邊緣區(qū)域(6c) 移動(dòng)至相應(yīng)的照相才幾的焦深區(qū)域。
18. —種從視覺(jué)上評(píng)定晶片(6)的邊緣區(qū)域中的缺陷的設(shè) 備在晶片(6)用檢查系統(tǒng)中的使用，其特征在于，所述檢查 系統(tǒng)包括至少一個(gè)用于微觀檢查的單元(12)、輸送裝置(5) 和對(duì)準(zhǔn)裝置(10),設(shè)置至少一個(gè)顯示器(7),在該顯示器(7) 上可以將獲得的和/或儲(chǔ)存的所述缺陷的圖像顯示給用戶，其特 征在于，所述對(duì)準(zhǔn)裝置(10)與用于從視覺(jué)上評(píng)定所述晶片的 所述邊緣區(qū)域中的所述缺陷的設(shè)備相關(guān)聯(lián)，該設(shè)備設(shè)置有三個(gè) 照相機(jī)(25, 26, 27 ),其中第一照相機(jī)(25)被布置成與所 述晶片的上邊緣區(qū)域(6a)相對(duì)，第二照相機(jī)(26)被布置成 與所述晶片(6)的前表面(6b)相對(duì)，第三照相機(jī)(27)被 布置成與所述晶片(6)的下邊緣區(qū)域(6c)相對(duì)。
19. 根據(jù)權(quán)利要求18所述的使用，其特征在于，至少一個(gè) 照明裝置(50, 80 )被布置成使得所述至少一個(gè)照明裝置(50,80)以及所述第一、第二和第三照相^/L ( 25, 26, 27 )布置在 明視場(chǎng)中，以及所述第一、第二和/或第三照相才幾以限定的視場(chǎng) 大小獲得所述晶片(6)的邊緣區(qū)域中的所述缺陷的圖像，可以根據(jù)在所述晶片(6)的所述上邊緣區(qū)域(6a)中、 或在所述晶片(6)的所述下邊緣區(qū)域(6c)中、或在所述晶 片(6)的所述前表面(6b)上的所述缺陷的位置進(jìn)行所述圖 像獲取，并且所述晶片(6)在用于獲得所述缺陷的所述圖像 的各個(gè)照相機(jī)(25, 26， 27)的一見(jiàn)場(chǎng)中可定位。
20. 根據(jù)權(quán)利要求18或19所述的使用，其特征在于，所述 檢查系統(tǒng)由幾個(gè)工作站和至少一個(gè)襯底供應(yīng)才莫塊組成。
21. 根據(jù)權(quán)利要求20所述的使用，其特征在于，所述幾個(gè) 工作站被構(gòu)造成使得每個(gè)所述工作站對(duì)所述晶片執(zhí)行不同的檢 驗(yàn)，并且圍繞中央單元成組，所述模塊被設(shè)計(jì)成可交換。
全文摘要
用于評(píng)定晶片邊緣區(qū)域的缺陷的設(shè)備和方法及其使用。公開(kāi)了一種用于評(píng)定該晶片(6)的邊緣區(qū)域中的缺陷的設(shè)備。該評(píng)定可自動(dòng)地執(zhí)行。特別地，該設(shè)備包括三個(gè)照相機(jī)(25，26，27)，每個(gè)都設(shè)置有物鏡(30)，其中，第一照相機(jī)(25)被布置成與該晶片(6)的上表面(6a)上的邊緣區(qū)域相對(duì)，第二照相機(jī)(26)被布置成與該晶片(6)的前表面(6b)相對(duì)，第三照相機(jī)(27)被布置成與該晶片(6)的下表面(6c)上的邊緣區(qū)域相對(duì)。
文檔編號(hào)H01L21/66GK101285784SQ200810085580
公開(kāi)日2008年10月15日 申請(qǐng)日期2008年3月19日 優(yōu)先權(quán)日2007年3月19日
發(fā)明者安德魯斯·布里克恩, 沃爾夫?qū)の譅柸R斯, 邁克爾·霍夫曼 申請(qǐng)人:Vistec微系統(tǒng)有限公司