基板内部缺陷检查装置及方法制造方法及图纸

本发明专利技术提供一种基板内部缺陷检查装置及方法，该装置包含至少一光源，以及一取像模块，光源设在基板的一侧面并朝该侧面发射一对应穿透该基板的光线，该光线相对该侧面的入射角度为限制在一第一预定角度内，取像模块设于基板的上方。该方法包括：首先提供至少一光源在一基板的一侧面，并使该光源朝该侧面发射一穿透该基板的光线。并且提供一取像模块，撷取该基板的上表面的影像，其中需使该光线相对该侧面的入射角度限制在一可使该光线在该基板内以全反射传递的一第一预定角度内。借此，若光线于基板内传导时遭遇内部缺陷时，则会缺陷处形成亮点，以借取像模块检测到此缺陷的位置。采用上述装置及方法可确实提高内部缺陷较佳的影像清晰度。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及一种。
技术介绍
在半导体工艺中，主要是对基板进行薄膜沉积等工艺，以便在基板上形成若干电 子组件，因此基板本身的异物、气泡，或裂纹等内部缺陷的多少往往影响电子组件的质量好 坏。此外，由于基板常需进行搬运，或经过高温热处理或酸蚀等工艺，皆使得基板容易产生 裂纹。因此，针对基板进行内部缺陷检查是一项不可或缺的非破坏性检查项目。目前最 常见的裂纹检查方式是利用一可发出穿透基板的光线的照明光源，由基板下方对该基板下 表面进行照射，并在基板上方利用摄像机取得该基板上表面的影像，由于内部缺陷会使光 线反射、折射或散射，导致缺陷处的光线穿透率降低，因此内部缺陷的影像明亮度与其它区 域相比明显较低，可便于后续以人工或计算器装置进行影像分析，以辨认出内部缺陷的位 置与大小。 由于内部缺陷影像的清晰与否关系到检查成效与后续的分析难易度，因此如何正 确且清晰地取得内部缺陷的影像一直是检查流程中迫切需要解决的问题之一。然而，上述 的内部缺陷检查方式会有以下几个缺点。首先，如图1所示，为上述内部缺陷检查方式的一 示意图。由于不只异物或裂纹等内部缺陷12会影响光线穿透率，在工艺中常会附着于基板 10正面或背面的污染物11或是基板10的表面纹理也会影响光线穿透率，因此在判读摄像 机30所撷取的影像时，并无法有效地将影像中的暗点区分为内部缺陷12或表面污染物11， 以致常会有将表面污染物11误判为内部缺陷12的情况发生。并且，如图2所示，由于光线遇到阻挡时会绕射，使得影像中的微小内部缺陷12 可能在提供的光线亮度稍亮时消失，亦即内部缺陷12的影像宽度会与光线亮度成反比，因 此，当基板10厚度稍厚而需提高光线强度以加强影像的明亮度时，在光线强度提升至一特 定强度后，光线强度的再提升反而会使得绕射光强度过强，造成内部缺陷12的影像清晰 度下降，以致于需要搭配更高成本的高分辨率摄像机才能清楚拍摄。并且，这种状况在遇到 基板10本身厚度公差较大时，常导致难以决定出一最佳的光线强度来获取最佳的影像。此 夕卜，如图3所示，微细缺陷12在光线并非为平行光的情况下，裂纹宽度会减小，亦即无法透 过多方向光线加强微细裂痕的影像清晰度。图12所示的照片为利用现有缺陷检查方式所 取得的裂纹影像照片。
技术实现思路
有鉴于此，本专利技术提供一种特殊设计的基板照明方法，来解决上述困扰业界已久 的难题。本专利技术利用光线于基板内部以全反射的方式传递，可直接照明该基板的内部缺陷， 并可强化基板内部的裂痕、孔洞、杂质、气泡、断差等内部缺陷的影像清晰度，还可有效避免 表面脏污等异物成像。除提供更佳的内部缺陷检出能力外，还可解决基板在表面加工后，即无法对基板内部进行检测的难题。因此，本专利技术的一目的，在于提供一种基板内部缺陷检查方法，其可获取基板内部缺陷较佳的影像清晰度。为达到上述目的，本专利技术提供的基板内部缺陷检查方法，用以对一基板进行内部 缺陷检查，该基板具有一上表面，以及连接该上表面的多个侧面，该基板内部缺陷检查方法 首先提供至少一光源，并设在该基板的其中一侧面处，并使该光源朝该侧面发射一对应穿 透该基板的光线。并且提供一取像模块，设于该基板的上方，并撷取该基板的上表面的影 像，使该光线相对该侧面的入射角度为限制在一使该光线在该基板内以全反射的方式进行 传递的一第一预定角度内。此外，本专利技术的另一目的，在于提供一种基板内部缺陷检查装置，其可获取基板内 部缺陷较佳的影像清晰度。本专利技术提供的基板内部缺陷检查装置，用以对一基板进行内部缺陷检查，该基板 具有一上表面，以及连接该上表面的多个侧面，该基板内部缺陷检查装置包含至少一光源， 以及一取像模块。该光源设在该基板的其中一侧面处，并朝该侧面发射一对应穿透该基板 的光线。该取像模块设于基板的上方，用以撷取该基板的上表面的影像，该光线相对该侧面 的入射角度为限制在一使该光线在该基板内以全反射的方式进行传递的一第一预定角度 内。本专利技术借由使光线进入基板内，并在基板内以全反射方式传递，使光线无法折射 出基板外。若光线于基板内传导时遭遇内部缺陷时，则会使光线行进路线改变，而产生反 射、折射或散射等光线路径的变动，并会于此处形成亮点，以借由基板上方的取像模块检测 到此缺陷的位置。此种装置及方法可确实提高内部缺陷较佳的影像清晰度，并提高内部缺 陷的检出率。以下结合附图和具体实施例对本专利技术进行详细描述，但不作为对本专利技术的限定。 附图说明图1为现有基板内部缺陷检查装置的一示意图；图2A、图2B为现有基板内部缺陷检查装置进行基板检测的一示意图；图3A、图3B为现有基板内部缺陷检查装置进行基板检测的另一示意图；图4为本专利技术的基板内部缺陷检查装置的一示意图；图5为本专利技术的基板内部缺陷检查装置的一示意图；图6A、图6B为本专利技术的基板内部缺陷检查装置的一示意图；图7为光线强度相对影像信号宽度及对比度的一曲线图；图8为本专利技术的基板内部缺陷检查装置的一示意图；图9为本专利技术的基板内部缺陷检查装置的一示意图；图10为本专利技术的基板内部缺陷检查装置的一示意图；图11为图10的基板内部缺陷检查装置的另一侧示意图；图12为利用现有缺陷检查方式所取得的裂纹影像；图13为利用本专利技术所取得的裂纹影像。其中，附图标记基板40上表面41抗反射部411金属电极部412下表面42侧面 43、43，、43”法线431本体44裂纹45异物46异物47缺陷48缺陷49光源50光线51聚光镜55取像模块60遮光片65第一预定角度θ 1第二预定角度θ 具体实施例方式有关本专利技术的
技术实现思路
及详细说明，配合图式说明如下参阅图4，为本专利技术的一较佳实施例的示意图。该基板内部缺陷检查装置是对一基 板40进行内部缺陷检查。该基板内部缺陷检查装置主要包含一光源50，以及一取像模块 60。该光源50设在该基板40的其中一侧面43处，并朝该侧面43发射一可对应穿透 该基板40的光线51。较佳地，该光源50所发的光线为平行光，即所发的光线具有一致的行 进方向，可提高射入基板40的光线的比例。在本实施例中，该基板40为硅片，因此该光源 50需配合使用可穿透硅片的红外光源。在其它的应用中，该光源50的选择则不以此为限， 例如，若基板40为玻璃时，其光源50则需配合选择可见光源。具体来说，如图5所示，本实施例中的基板40以一太阳能电池(solar cell)基板 为例，实际实施时则不以此为限。该基板40具有一本体44、一上表面41以及一下表面42， 以及连接该上表面41及下表面42的多个侧面43。该上表面41包含多个交错设置的抗反 射部411与金属电极部412，抗反射部411为透光，金属电极部412则不透光，该下表面42 则为一不透光的金属导电部。该多个侧面43是大致垂直该上表面41及该下表面42。需特别注意的是，为了有效将基板的内部缺陷与外部缺陷区别出来，如图4所示， 本专利技术将该光源50的光线51相对该侧面43的入射角度限制在一第一预定角度θ 1内，以 使光线51射入基板40后可大致以全反射的方式进行传递。此第一预定角度θ 1是与光线 51的波长、基板40的折射率有关，其可利用现有的光学知识加以计算得知。除了须将光线51的入射角度限制在上述第一预定角度θ 1内以外，由 于基板40 的实际厚度大多小于1本文档来自技高网...

【技术保护点】
１．一种基板内部缺陷检查方法，用以对一基板进行内部缺陷检查，该基板具有一上表面，以及连接该上表面的多个侧面，其特征在于，该基板内部缺陷检查方法包含：提供至少一光源，设在该基板的其中一侧面处，并使该光源朝该侧面发射一对应穿透该基板的光线；以及提供一取像模块，设于该基板的上方，并撷取该基板的上表面的影像，其中，使该光线相对该侧面的入射角度为限制在一使该光线在该基板内以全反射的方式进行传递的一第一预定角度内。

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员：张仁明，李俞玺，周妍君，陈正锴，林瑞堉，
申请(专利权)人：台达电子工业股份有限公司，
类型：发明
国别省市：71[中国|台湾]