晶片边缘检查系统技术方案

一种晶片边缘检查系统，其特征在于，所述晶片边缘检查系统包括：漫射体，其具有在其中形成的用于接受晶片边缘的狭槽，该漫射体适合于将朗伯光辐射到晶片边缘上；至少一个光源，其在基本上不发射漫射光的情况下被直接指引到漫射体中；一对挡板，该对挡板中的每一个位于漫射体的任一侧以防止漫射光接触漫射体，并防止漫射光逸出漫射体，使得漫射体是用于照射晶片的边缘的高效光源。（*该技术在2019年保护过期，可自由使用*）

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】晶片边缘检查系统
本专利技术涉及检查半导体晶片或诸如微电子衬底的类似衬底的边缘表面以识别缺陷的检查系统。
技术介绍
在过去的几十年中，半导体在使用和普及性方面已呈指数增长。半导体实际上已通过引入计算机、电子进展并一般地使许多先前困难、昂贵的和/或耗时的机械过程彻底变革成简单且快速的电子过程来使社会发生重大变革。半导体的此繁荣是由企业和个人对计算机和电子装置的永不满足的期望激起的。因此，需要更快、更先进的计算机和电子装置。为了满足此需要，无论是在装配线上、在实验室中的测试设备上、在一个人的书桌处的个人计算机上、还是在家用电子装置和玩具中，都要求质量和效率。半导体的制造商已经对最终产品质量、速度和性能方面以及制造工艺质量、速度和性能方面取得巨大进步。然而，继续存在对更快、更可靠和高性能的半导体的需求。为了辅助这些需求，需要更好的检查以增加产率。已经普遍被忽视的一个区域是半导体晶片的边缘。应相信的是此类边缘区域的检查将得到关于缺陷的更好的信息，从而使得能够实现改进的过程控制和改进的晶片产率。过去，当进行检查半导体晶片的边缘的尝试时，通常用人操作员的肉眼人工地执行。如同所有人工检查一样，可重复性、训练和捕捉率受通量支配。最近已经发现边缘检查对于检测薄膜的分层、晶片的碎屑和裂纹、抗蚀剂去除计量以及颗粒检测而言是重要的，所有这些都在现代制造中引起产率问题。此外，晶片的边缘是过程状态的超前指标，并且通过监控晶片边缘的外观变化，能够实现更严格的过程控制。
技术实现思路
本文提出的概念的方面涉及晶片边缘检查。在一方面，一种晶片边缘照明系统包括形成接受晶片边缘的狭槽的漫射体。漫射体向晶片边缘上辐射朗伯光。在基本上不发射漫射光的情况下在漫射体处指引至少一个光源。一对挡板(baffles)位于漫射体的两侧以防止漫射光接触漫射体并逸出漫射体，使得漫射体是用于照射晶片的边缘的高效光源。所述至少一个光源是明视场照明源，并且所述系统还包括用于与由漫射体从明视场光源照射晶片边缘同时地照射晶片边缘的视场的暗视场照明源，所述挡板用于将所述照明源分离。 所述明视场照明源和暗视场照明源具有不同的波长。在明视场照明源与暗视场照明源之间不存在耦合。在另一方面，一种用于检查晶片的方法包括相对于至少一个成像设备对晶片进行定位并捕捉晶片边缘的至少一部分的至少一个图像。分析该图像以识别边缘球状物去除线。基于边缘球状物去除线的识别来修改晶片处理步骤。在各种实施例中，该图像可以是彩色和/或灰阶的。此外，晶片边缘的该部分可以是晶片的顶表面和/或与顶表面垂直的表面。2/7页附图说明图1是边缘检查系统的示意图。图2是晶片边缘的示意性侧视图。图3是晶片边缘的示意性顶视图。图4是传感器的示意图。图5是说明场深度变化的传感器和晶片边缘的示意性侧视图。图6是照明系统的等角视图。图7是照射晶片边缘的照明系统的示意性剖视图。图8是用于边缘检查的方法的流程图。具体实施方式当前，系统仅使用灰阶强度来识别边缘球状物去除(EBR)线的位置。这在大多数情况下非常好地工作，但是在某些情况下可能遭受分辨率的欠缺，导致确定EBR线的精确位置或取向方面的困难。使用色彩来增强EBR线识别和跟踪将显著的改善表示为呈现在半导体晶片的边缘处的许多特征，常常由于材料本身的尺寸和/或性质，向在检查过程中使用的成像系统呈现强的色彩调色板。本专利技术的一个实施例单独地分析每个所选色彩通道，包括灰阶，并将这些分析的结果组合以获得其结果。由于经济原因，本文将描述仅单个色彩通道的分析。本专利技术的一个益处是能够同时地使用出于识别和跟踪EBR线的目的所捕捉的那些图像以识别晶片边缘处的缺陷。因此，本专利技术的某些实施例将同时地执行多个任务，例如缺陷检查、晶片计量和/或EBR检查。其它实施例可以主要是单一目的。在授予Sim的美国专利No. 6，947，588和7，366，344中描述了供本专利技术使用的适当光学系统，所述专利与本申请被共同所有，并且整体地通过引用结合到本文中。图1说明具有安装在台机构104上的晶片支撑体102的检查系统100的实施例，所述台机构104适合于出于对准的目的横向地平移晶片支撑体102。晶片支撑体102被电动机106旋转，并且所得到的旋转被旋转编码器108监视并报告给控制器110。由传感器120、122和IM来捕捉晶片W的边缘的图像。传感器120、122和124中的每一个包括照相机121、123和125。照相机121、123和125包括适当的光学装置和诸如 C⑶或CMOS芯片的成像器。请注意，虽然系统100示出了三个传感器120、122和124，但可以包括更少的传感器。例如，在一个实施例中，本专利技术仅由传感器120和IM构成。在其它实施例中，系统100可以仅包括传感器120和122或仅包括传感器122。其它组合对于专业技术人员来说将是显而易见的。传感器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样控制系统100。参考图2，晶片W具有为了方便起见可以被划分成许多区域或区的边缘130。可以包括抗蚀剂层133或在晶片W的顶表面上形成的其它膜或结构的边缘顶部区域132、边缘垂直区域134以及边缘底部区域136。请注意，上述区域或区在晶片边缘130的上和下斜面138、140处相互重叠。例如，边缘顶部区域132的图像可以包括抗蚀剂层133的各部分和晶片W的上斜面138的各部分。还应记住的是图2所示的晶片边缘130的斜切几何结构4仅仅是晶片边缘几何结构的一个类型。可以如所示地将晶片边缘130的轮廓斜切，或者其可以具有许多弯曲形状中的一个，包括外圆角轮廓或椭圆形轮廓。在任何情况下，上述区域可用于讨论关于晶片W的边缘130的成像和检查问题。抗蚀剂层133表示在晶片W上形成半导体器件的层和结构。层133的尖锐边界 133a表示边缘突出边界。通常将层133形成为超过边界133a是不可接受的，因为形成层 133的材料通常将不会保持被可靠地附着于区域132中的晶片边缘130。通过许多掩蔽、旋涂、蚀刻(湿法或干法)、清洁(湿法或干法)或机械抛光技术中的任何一个来形成边界133a。 上述技术中的任何一个、所使用的材料或该过程发生的条件方面的故障或变化可能导致晶片边缘处的变化，这可能导致对晶片W本身、或者更常见的对在其上面形成的器件的损坏或劣化。图3是晶片边缘130的一部分的顶部示意图。请注意，此示意图被标准化，使得晶片W的弯曲边缘看起来是径直的。这对于在晶片W上被形成为在以虚线在其标称位置上所示的边界133a处结束的所有层133而言是理想的考虑。然而，实际上，情况常常是将以更加可变的方式来沉积诸如光致抗蚀剂等沉积材料。由于能够在单个晶片W上形成多层抗蚀剂，所以可能出现与此可变性有关的问题。例如，在第一抗蚀剂(或其它材料)层142延伸超过边界133a的情况下，延伸超过边界133a的部分将折断、从而污染晶片W的其余部分变得更加可能。意图被附着于层142的后续抗蚀剂层(或另一材料)144也可能由于底层的层剥落或碎裂的可能性而剥落或碎裂。此外，在诸如层142的底层的层意图完全覆盖晶片W本身或位于底层的层142下面的层但却没有时，沉积在其上面的层144可能根本未粘附。由于这些及其它原因，诸如层133、142和本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】...

【专利技术属性】
技术研发人员：C福格斯，A佩，AR菲利普，TD乐，W周，
申请(专利权)人：C福格斯，A佩，AR菲利普，TD乐，W周，
类型：实用新型
国别省市：