[实用新型]光学检测设备及其光源寻边机构

说明书

本实用新型公开了一种应用于检测一同侧具有不同边界的表面的透光基板的光源寻边机构、一种光学检测设备及一种可供检测一同侧具有不同边界的表面的透光基板的光学检测设备，其中，光源寻边机构由一光源组、一遮蔽组及一调光组所组成，该光源组可产生射向该基板的一受测表面的一入射光线，该入射光线经过该基板后会产生一一次反射光线及至少一二次反射光线，该遮蔽组用以遮蔽该至少一二次反射光线，且让该照射受测表面的一次反射光线通过后由一设于外部的影像传感器接收，又该调光组用以让光源组对该基板的受测表面运动方向边界形成一反射光线，并让该照射受测表面运动方向边界的反射光线通过遮蔽组后由影像传感器接收，藉以确认该受测表面的边界。

技术领域

本实用新型涉及检测光罩保护膜的光学技术，具体而言涉及一种光学检测设备及其光源寻边机构，尤其能解决不同高度的检测表面的聚焦问题，供有效确认检测范围，并可提高检测的准确度。

背景技术

近年来半导体制程中集成电路的线径越来越细，目前已发展至 10纳米以下，因此制程中的任何污染物都可能直接影响到相对制程或产品的合格率。在半导体制程中，用于晶圆(Wafer)表面形成集成电路的所使用的光罩(Mask)是微影制程中不可或缺的元件的一，如图1所示的光罩100剖面图来看，在一些实施中该光罩 100包含有一基板110、一框架120及一保护膜150【Pellicle】，其中基板110为透光材质，例如石英或玻璃，而基板110具有两平行间隔的表面111、112，其中一表面111中央具有一集成电路的图形层115【Pattern】，又该框架120设于该表面111、且包围该图形层115，一般框架120的材质是阳极处理过的铝合金，另该保护膜150固定于框架120上，且其表面151与基板110表面111 相互平行间隔，该保护膜150用来避免图形层115遭受刮伤或污染，又该基板110中具图形层115的表面111于框架120外侧保留有空白表面113，而前述的保护膜150是透光材质，在某些实施例中保护膜150也可以涂上抗反射材质来提供适当的抗反射特性，例如具抗反射的氟聚合物【Fluoropolymers】可以形成一低能量的表面而且更容易去除微尘。

然而，光罩污染问题是一直存在的，不论是光罩100中的基板 110表面112还是保护膜150表面151会附着污染物A、B，这些污染物A、B包含附着于表面的微粒、化学物质等，为了避免这类受到污染的光罩100应用于黄光微影制程中造成晶圆不合格，通常在进入制程前需对光罩100进行目视或仪器的检查，对于保护膜 150表面或基板110表面112的污染物A、B超出容许范围的光罩 100进行清洗，而由于其集成电路的线径不断缩小，对于污染物的容许值也变小，故近来大都采仪器检查为主；

现有用于光罩的检查用仪器设备主要由利用搭配光源及影像传感器【如CCD元件或CMOS元件】所组成的光学检测设备来进行。然如图2所示，由于光罩100的基板110为透光材质，当光源 L的入射光线Lo是照射在基板110的一侧表面112时，入射光线 Lo与基板110的接触点可定义一与表面112垂交的界面法线In，且入射光线Lo与界面法线In间形成一入射角θ1，而该入射光线 Lo会产生一反射光线Lr，该入射光线Lo的入射角θ1与反射光线 Lr的反射角θ2是相等的，其中入射角θ1与反射角θ2指界面法线 In【与基板110垂交】与入射光线Lo及反射光线Lr间的夹角，而依据斯乃耳定律【Snell's Law】该入射光线Lo进入基板110后会因介质改变【如由空气进入玻璃】产生折射光线Lc，且该折射光线Lc在穿出基板110的另一侧表面111及保护膜150时，除了会有一道透射光线穿出外，其也会形成另一道于基板110内部行进的反射光线，且该反射光线在穿出基板110的表面112形成所谓的二次反射光线Lr2或二次反射光线以后的反射光线，并依此不断的产生反射光线至光线衰减为止，而之前第一次的反射光线Lr也被定义为一次反射光线Lr1；