TWI896263B - 銅箔厚度分析方法及銅箔厚度分析系統 - Google Patents

Abstract

本揭露提供一種銅箔厚度分析方法及銅箔厚度分析系統。銅箔厚度分析方法包括：提供基礎基板，其中基礎基板包括核心層及設置於核心層上的銅箔層，且基礎基板具有複數個量測區及複數個非量測區；以及對基礎基板的整個表面執行光學量測，並依據量測區中的核心層的頂表面或側表面及銅箔層的側表面來取得銅箔層的整面銅箔厚度。

Description

銅箔厚度分析方法及銅箔厚度分析系統

本發明是關於非接觸式量測技術，特別是關於銅箔厚度分析方法及銅箔厚度分析系統。

對於電子元件的製造而言，原物料的管控是首要進行的工作。以印刷電路板(printed circuit board，PCB)的原料銅箔基板（Copper Clad Laminate，CCL）為例，該原料包括了核心層及設置於核心層相對兩側的銅箔層。其中，銅箔層將會在後續製程中視設計需要經歷圖案化的製程而形成特定的電路結構。為了確保後續形成的電路結構的穩定性，通常會在圖案化製程之前先對銅箔層進行厚度量測，以確保整個銅箔層的銅箔厚度均在預設的標準內。

然而，現有的量測方式通常是採用接觸式的電阻量測。這些接觸式的電阻量測的速度慢，且難以對整個銅箔層進行量測，對於整個版面的銅箔層厚度變化，難以全盤控制。除此之外，隨著電子裝置逐漸微縮化，這些電阻量測也會因為探針的體積而逐漸受限。因此，雖然現存的銅箔厚度的量測已大部分滿足它們既定的用途，但它們並非在各方面皆符合要求。關於銅箔厚度的量測仍有一些問題需要克服。

在一些實施例中，提供一種銅箔厚度分析方法。銅箔厚度分析方法包括：提供基礎基板，其中基礎基板包括核心層及設置於核心層上的銅箔層，且基礎基板具有複數個量測區及複數個非量測區；以及對基礎基板的整個表面執行光學量測，並依據量測區中的核心層的頂表面或側表面及銅箔層的側表面來取得銅箔層的整面銅箔厚度。

在一些實施例中，提供一種銅箔厚度分析系統。銅箔厚度分析系統包括承載裝置及光學量測裝置。承載裝置用於承載基礎基板，其中基礎基板包括核心層及設置於核心層上的銅箔層，且基礎基板具有複數個量測區及複數個非量測區。光學量測裝置用於對基礎基板的整個表面執行光學量測，並依據量測區中的核心層的頂表面或側表面及銅箔層的側表面來取得銅箔層的整面銅箔厚度。

承上所述，本揭露提供了一種銅箔厚度分析方法及銅箔厚度分析系統，其藉由光學量測裝置，在非接觸式的情況下採用光學量測的方式來量測基礎基板全版或局部區域的銅箔厚度。與接觸式的電阻量測方式相比，本揭露的銅箔厚度分析方法及銅箔厚度分析系統可應用於不斷輕薄、微小化的基礎基板上，而不會有量測組件之間、量測組件與基礎基板之間產生干涉的問題。除此之外，與一次只能測試一個或少量量測區(或量測點)的電阻量測方式相比，本揭露的銅箔厚度分析方法及銅箔厚度分析系統可快速地取得各個量測區的銅箔厚度，並進行基礎基板整版的銅箔厚度分析。

本揭露的銅箔厚度分析方法及銅箔厚度分析系統可應用於銅箔基板的檢查流程中。為讓本揭露之特徵及優點能更明顯易懂，下文特舉出各種實施例，並配合所附圖式，作詳細說明如下。

以下揭露提供了很多不同的實施例或範例，用於實施所提供的元件。各部件及其配置的具體範例描述如下，以簡化本揭露實施例，當然並非用以限定本揭露。舉例而言，敘述中若提及第一部件形成在第二部件之上，可能包括第一部件及第二部件直接接觸的實施例，也可能包括形成額外的部件在第一部件及第二部件之間，使得第一部件及第二部件不直接接觸的實施例。此外，本揭露可能在不同的實施例或範例中重複元件符號及/或字符。如此重複是為了簡明及清楚，而非用以表示所討論的不同實施例及/或範例之間的關係。

在本揭露的一些實施例中，關於設置、連接之用語例如「設置」、「連接」及其類似用語，除非特別定義，否則可指兩個部件直接接觸，或者亦可指兩個部件並非直接接觸，其中有額外結部件位於此兩個結構之間。關於設置、連接之用語亦可包括兩個結構都可移動，或者兩個結構都固定的情況。

另外，本說明書或申請專利範圍中提及的「第一」、「第二」及其類似用語是用以命名不同的部件或區別不同實施例或範圍，而並非用來限制部件數量上的上限或下限，也並非用以限定部件的製造順序或設置順序。

於本文中，「約(approximate)」、「大約(about)」、「實質上(substantially)」之用語通常表示在一給定值或範圍的10%內、或5%內、或3%之內、或2%之內、或1%之內、或0.5%之內。在此給定的數量為大約的數量，亦即在沒有特定說明「約」、「大約」、「實質上」的情況下，仍可隱含「約」、「大約」、「實質上」之含義。用語「範圍介於第一數值至第二數值之間」表示所述範圍包括第一數值、第二數值以及它們之間的其他數值。再者，任意兩個用來比較的數值或方向，可存在著一定的誤差。若第一數值等於第二數值，其隱含著第一數值與第二數值之間可存在著約10%、或5%內、或3%之內、或2%之內、或1%之內、或0.5%之內的誤差。若第一方向垂直於第二方向，則第一方向與第二方向之間的角度可介於80度至100度之間。若第一方向平行於第二方向，則第一方向與第二方向之間的角度可介於0度至10度之間。

除非另外定義，在此使用的全部用語(包括技術及科學用語)具有與所屬技術領域中具有通常知識者通常理解的相同涵義。能理解的是，這些用語例如在通常使用的字典中定義用語，應被解讀成具有與相關技術及本揭露的背景或上下文一致的意思，而不應以一理想化或過度正式的方式解讀，除非在本揭露的實施例有特別定義。

應理解的是，為了清楚說明，圖式中省略元件的部份元件，僅示意地繪示部份元件。在一些實施例中，可添加額外部件於以下所述的元件中。在另一些實施例中，以下所述的元件的部份部件可以被取代或省略。應理解的是，在一些實施例中，可於元件的製造方法之前、期間中及/或之後提供額外的操作步驟。在一些實施例中，所述的一些操作步驟可能被取代或省略，並且所述的一些操作步驟的順序為可互換的。

在現有的電子裝置中，通常會使用印刷電路板作為承載基板，並藉由印刷電路板上的電路圖案實現各個元件之間的電性連接。這些電路圖案可由印刷電路板的原物料(例如，基礎基板)加工而得。舉例而言，基礎基板可包括核心層及設置於核心層相對兩側的銅箔層，且銅箔層將在後續製程中視設計需求加工而形成如上所述的電路圖案。為了確保電路圖案的參數符合設計需求，可在製造過程之前對銅箔層進行一系列的檢查。舉例而言，檢查包括對銅箔層的厚度進行量測，以確保銅箔層的厚度均一性。然而，現有的接觸式的電阻量測一次僅能測量一個位置，其不僅會耗費大量的時間，且也難以滿足基礎基板越來越精細而不易量測的趨勢。為此，本揭露提供了一種非接觸式的銅箔厚度量測方法及銅箔厚度分析系統，其能夠大範圍、大量且精準地量測基礎基板各個位置處(亦即，整版)的銅箔厚度，從而有效解決上述問題。

參照第1圖，其是根據本揭露的一些實施例，顯示銅箔厚度分析系統的方塊圖。如圖所示，銅箔厚度分析系統1包括一承載裝置10及一光學量測裝置12，以及包括可選的一加工裝置11(下文將會進一步說明)。在本揭露中，銅箔厚度分析系統1用於量測一基礎基板20中的至少一銅箔層201的銅箔厚度。其中，承載裝置10用於承載基礎基板20，加工裝置11用於對基礎基板20執行加工製程，而光學量測裝置12用於對基礎基板20執行光學量測。如此一來，可精確且快速地取得至少一銅箔層201的銅箔厚度。在一些實施例中，基礎基板20指的是尚未經歷加工製程的印刷電路板的原物料。舉例而言，基礎基板20可包括銅箔基板。但本揭露不限於此。在一些實施例中，基礎基板20指的是已經歷加工製程(例如，圖案化製程)的印刷電路板的原物料。舉例而言，基礎基板20可包括圖案化的銅箔基板，例如已形成有電路圖案(例如，下文中的線路P)的銅箔基板。

一併參照第2A圖及第2B圖，其分別是根據本揭露的一些實施例，顯示基礎基板的立體示意圖及量測區的示意圖。以尚未經歷加工製程的基礎基板20為例，如第2A圖所示，基礎基板20可包括一核心層(core layer)200及至少一銅箔層201。在一些實施例中，銅箔層201設置於核心層200的相對兩側。在一些實施例中，核心層200可為有機核心層、無機核心層或複合核心層。舉例而言，核心層200的材料可為或可包括環氧樹脂(epoxy resin)、聚醯亞胺(polyimide，PI)、酚醛樹脂(phenol formaldehyde resins，PF)、BT樹脂(bismaleimide triazine resin)、玻璃纖維、碳纖維(carbon fiber)、環氧玻纖布(epoxy glass cloth)、金屬樹脂複合、陶瓷、其他合適的材料或其組合，但本揭露不限於此。在一些實施例中，銅箔層201可包括黃銅(brass)、磷青銅(phosphor bronze)、鈹銅(berylliun alloy)或無氧銅，但本揭露不限於此。在一些實施例中，基礎基板20可為單層板、雙層板或多層板。

在本揭露中，為了確認基礎基板20的銅箔厚度的一致性，可對基礎基板20的多個位置進行光學量測(下文將會進一步解釋)。因此，可稱將要經歷光學量測的這些區域為量測區MA，並稱不會經歷光學量測的其他區域為非量測區NMA。在一些實施例中，基礎基板20可具有複數個量測區MA及複數個非量測區NMA。在一些實施例中，可將量測區MA定義為如第2B圖所示的點狀量測區，且將非量測區NMA定義為點狀量測區以外的區域，但本揭露不限於此。在其他實施例中，也可量測區MA定義為矩形量測區，並將非量測區NMA定義為矩形量測區以外的區域。替代地，也可以在使用光學量測裝置12取得基礎基板20的光學影像之後，將光學影像中的像素點的一部分定義為量測區MA，並將像素點中的另一部分定義為非量測區NMA。在這種情況下，量測區MA中的每一個的尺寸為一個像素，且非量測區NMA中的每一個的尺寸也為一個像素。值得一提的是，雖然上文中給了量測區MA及非量測區NMA的一些可能態樣或可能定義，但本揭露不限於此。在其他實施例中，可根據實際需求來定義量測區MA及非量測區NMA的尺寸、形狀、範圍或數量。

在一些實施例中，如第2B圖所示，量測區MA是平均分布於整個基礎基板20，藉以對整個基礎基板20進行平均抽樣量測，如此可達到基礎基板20的整版量測效果，取得基礎基板20的整版銅箔厚度分布概況。在其他實施例中，量測區MA的分布方式可依量測需求而變更，不以本揭露為限。

在一些實施例中，為了更精確地判斷基礎基板20的銅箔厚度的一致性，可大量地量測基礎基板20的各個位置的銅箔厚度。在這種情況下，可使量測區MA的總面積大於非量測區NMA的總面積。舉例而言，量測區MA的總面積可佔基礎基板20的總面積的至少70%，例如70%、75%、80%、85%、90%、95%、100%或上述數值之間的任意數值或範圍。如此一來，可取得基礎基板20的至少70%以上的位置處的銅箔厚度。替代地，當量測區MA的尺寸相同於非量測區NMA的尺寸時(例如，兩者均是相同大小的矩形區域，或兩者的尺寸均是像素點)，可使量測區MA的數量大於非量測區NMA的數量。舉例而言，當基礎基板20的光學影像中的像素點為10,000個時，可使至少7,000個像素點作為量測區MA，並使剩餘的像素點作為非量測區NMA。如此一來，可取得基礎基板20的至少70%以上的位置處的銅箔厚度。

繼續參照第1圖，在一些實施例中，承載裝置10可包括平面載台，以使基礎基板20水平放置於平面載台上，但本揭露不限於此。在其他實施例中，承載裝置10可更包括移動組件，且移動組件用於帶動平面載台(及其上的基礎基板20)在水平方向或垂直方向上移動。替代地，移動組件也可用於帶動平面載台(及其上的基礎基板20)沿著水平方向或垂直方向旋轉(或傾斜)，以使基礎基板20可以朝向光學量測裝置12。

在基礎基板20尚未經歷過加工製程的一些實施例中，如第1圖所示，銅箔厚度分析系統1可包括加工裝置11。在這些實施例中，加工裝置11用於對基礎基板20執行加工製程，以使量測區MA中的核心層200的頂表面200T及銅箔層201的側表面201S暴露(例如，如第3圖或是第12A圖所示)。另一方面，光學量測裝置12用於對量測區MA執行光學量測，並依據核心層200的頂表面200T及銅箔層201的側表面201S來取得量測區MA中的銅箔層201的銅箔厚度。換言之，可藉由加工裝置11及光學量測裝置12的組合，來量測基礎基板20的各個位置處的銅箔厚度。

參照第3圖至第11圖。其中，第3圖、第4A圖及第4B圖分別是根據本揭露的一些實施例，顯示基礎基板的凹槽的立體示意圖、上視示意圖及另一上視示意圖。第5圖至第11圖分別是根據本揭露的不同實施例，顯示光學量測裝置的示意圖。在這些實施例中，可藉由加工裝置11在基礎基板20上形成如第3圖、第4A圖或第4B圖所示的凹槽R，並藉由如第5圖至第11圖所示的光學量測裝置12從凹槽R中量測銅箔厚度。

如第3圖所示，在一些實施例中，在需要進行量測厚度的區域，可移除小部分的銅箔層201，以在銅箔層201中留下矩形或長條型的溝槽，其中這些溝槽可稱為凹槽R。在這些實施例中，加工裝置11用於在基礎基板20的量測區MA中形成凹槽R，以使核心層200的頂表面200T及銅箔層201的側表面201S暴露。藉由使核心層200的頂表面200T暴露，可確保銅箔厚度是從銅箔層201的側表面201S的最底部(亦即，與核心層200的頂表面200T的接觸位置)開始計算。換言之，透過適當的加工裝置11，使得凹槽R的深度等於銅箔層201的銅箔厚度。

值得一提的是，雖然第3圖示出了在基礎基板20上形成一個凹槽R的實施例，但本揭露不限於此。在其他實施例中，可在基礎基板20上形成更多個凹槽R，且這些凹槽R可以以各種方式排列。舉例而言，如第4A圖所示，可在基礎基板20上形成複數個凹槽R，且這些凹槽R可以並排設置，並以特定間距彼此隔開。替代地，如第4B圖所示，可在基礎基板20上形成複數個凹槽R，且這些凹槽R可以交叉設置，並在基礎基板20上形成網狀結構。當然，本揭露的凹槽R的數量、尺寸、排列方式不限於此。在其他的實施例中，複數個凹槽R的尺寸(例如，寬度或長度)可彼此不同，相鄰兩個凹槽R之間的間距可彼此不同，或相鄰兩個凹槽R可不平行(例如，延伸方向會相交)。

在一些實施例中，凹槽R的側壁可平行於基礎基板20的法線方向。換言之，凹槽R的側壁具有實質上垂直的輪廓。在這種情況下，銅箔層201的側表面201S的底部邊緣到頂部邊緣的延伸距離即是銅箔層201的銅箔厚度。然而，本揭露不限於此。在其他實施例中，凹槽R的側壁可不平行於基礎基板20的法線方向。換言之，凹槽R的側壁具有傾斜的輪廓。在這種情況下，銅箔層201的側表面201S的底部邊緣到頂部邊緣的延伸距離不等於銅箔層201的銅箔厚度。因此，可藉由諸如三角函數的計算方式來取得銅箔層201的銅箔厚度。

在一些實施例中，可藉由機械研磨、機械切削、其他合適的方法或其組合在基礎基板20上形成凹槽R。舉例而言，加工裝置11可包括研磨設備、切削設備、其他合適的設備或其組合，以在基礎基板20上形成凹槽R，但本揭露不限於此。在其他實施例中，也可藉由化學蝕刻、其他合適的方法或其組合在基礎基板20上形成凹槽R。舉例而言，加工裝置11可包括蝕刻設備、其他合適的設備或其組合，以在基礎基板20上形成凹槽R，但本揭露不限於此。

如第5圖所示，在一些實施例中，光學量測裝置12包括至少一影像擷取組件120及一處理組件121。其中，至少一影像擷取組件120用以取得量測區MA的側視影像。處理組件121電性連接至少一影像擷取組件120，並用於根據側視影像取得量測區MA中的銅箔層201的銅箔厚度。在本實施例中，側視影像指的是凹槽R的側面影像，且側視影像包括銅箔層201的側表面201S及核心層200的部分頂表面200T。

在一些實施例中，至少一影像擷取組件120(或至少其之光軸)可相對於凹槽R傾斜設置，以與銅箔層201的側表面201S之間夾有角度θ1。在一些實施例中，角度θ1可在0度至90度之間，但本揭露不限於此。舉例而言，角度θ1可為0度、15度、30度、45度、50度、60度、75度、90度或上述數值之間的任意數值或範圍。在一些實施例中，光學量測裝置12可更包括移動組件(未示出)，且移動組件用於帶動至少一影像擷取組件120相對於凹槽R移動或傾斜，以調整角度θ1。

在一些實施例中，至少一影像擷取組件120可包括光學鏡頭及耦合至光學鏡頭的感光元件。舉例而言，光學鏡頭可為或可包括遠心鏡(telecentric lens)，其可使拍攝到的影像在一定的物理距離內不受鏡頭視差影響，並同時獲得寬景深的效果。替代地，光學鏡頭也可為一般鏡頭、廣角鏡頭、長焦鏡頭、其組合或其他的合適的鏡頭，但本揭露不限於此。舉例而言，感光元件可為光電耦合元件(charge-coupled device)或互補金屬氧化物半導體(complementary metal-oxide-semiconductor，CMOS)、其組合或其他的合適的感光元件，但本揭露不限於此。

在一些實施例中，處理組件121可包括諸如處理器、電腦可讀媒體及記憶體的處理及儲存組件，以執行電腦程式來實現上文所述的功能。其中，處理器的示例可包括中央處理器(central processing unit，CPU)、多核CPU、圖形處理器(graphics processing unit，GPU)等，但本揭露不限於此。電腦可讀媒體的示例可包括唯讀光碟驅動器(compact disc read-only memory，CD-ROM)、硬碟驅動器、可擦除可程式設計唯讀記憶體(erasable programable read-only memory，EPROM)、電可擦除可程式設計唯讀記憶體(electrically erasable programable read-only memory，EEPROM)等，但本揭露不限於此。記憶體的示例可包括動態隨機存取記憶體(dynamic random access memory，DRAM)、靜態隨機存取記憶體(static random access memory，SRAM)、快閃記憶體(flash memory)等，但本揭露不限於此。值得一提的是，本文中所使用之術語「電腦程式」指的是儲存在電腦可讀媒體中的應用程式，其可以被讀入記憶體中以供處理器處理。在一些實施例中，應用程式可以用一種或多種程式設計語言的任何組合編寫。程式設計語言包括物件導向的程式設計語言，諸如Java、Smalltalk、C++或類似語言，以及包括傳統的程式設計語言，諸如C程式設計語言或類似程式設計語言。

在一些實施例中，光學量測裝置12可包括多個影像擷取組件120。舉例而言，如第6圖所示，光學量測裝置12可包括兩個影像擷取組件120，以提升銅箔厚度的量測效率。在一些實施例中，兩個影像擷取組件120可分別相對於不同的凹槽R傾斜設置，以分別量測不同凹槽R的側面。如此一來，可同時量測不同量測區MA的銅箔層201的側表面201S，從而取得不同量測區MA的銅箔厚度。然而，本揭露不限於此。

在一些實施例中，兩個影像擷取組件120可相對於同一個凹槽R傾斜設置，以分別量測同個量測區MA的銅箔厚度。舉例而言，兩個影像擷取組件120可位於同一個凹槽R的相對兩側，並以相同或不同的角度相對於凹槽R傾斜設置。如此一來，兩個影像擷取組件120可分別量測銅箔層201的由同一個凹槽R所暴露的相對側表面201S，以取得對應於凹槽R兩側的銅箔厚度。替代地，兩個影像擷取組件120也可位於同一個凹槽R的相同一側，並以不同的角度相對於凹槽R傾斜設置。如此一來，兩個影像擷取組件120可分別量測銅箔層201的由同一個凹槽R所暴露的相同側表面201S，以取得兩筆對應於凹槽R一側的銅箔厚度。

在一些實施例中，光學量測裝置12可更包括至少一導光組件122，其設置於對應的影像擷取組件120與基礎基板20之間，並用於調整入射至基礎基板20的入射光角度。舉例而言，如第7圖所示，影像擷取組件120可相對於凹槽R垂直設置，並藉由導光組件122取得量測區MA的側視影像。在一些實施例中，導光組件122可為平面鏡，並相對於凹槽R傾斜設置。在一些實施例中，導光組件122與銅箔層201的側表面201S之間夾有角度θ2。在一些實施例中，角度θ2可在0度至90度之間，但本揭露不限於此。舉例而言，角度θ2可為0度、15度、30度、45度、50度、60度、75度、90度或上述數值之間的任意數值或範圍。

在一些實施例中，光學量測裝置12可包括多個影像擷取組件120與導光組件122的組合。舉例而言，如第8圖所示，光學量測裝置12可包括兩組影像擷取組件120與導光組件122的組合，以提升銅箔厚度的量測效率。在一些實施例中，兩個影像擷取組件120可分別相對於不同的凹槽R垂直設置，並分別藉由對應的導光組件122來量測不同凹槽R的側面。如此一來，可同時量測不同量測區MA的銅箔層201的側表面201S，從而取得不同量測區MA的銅箔厚度。

在一些實施例中，光學量測裝置12中的一個影像擷取組件120可搭配多個導光組件122使用。亦即，多個導光組件122可相對於同一個凹槽R傾斜設置，以使影像擷取組件120可量測同個量測區MA的銅箔厚度。舉例而言，如第9圖所示，兩個導光組件122可位於同一個凹槽R的相對兩側，並以相同或不同的角度相對於凹槽R傾斜設置。如此一來，影像擷取組件120可同時量測銅箔層201的由同一個凹槽R所暴露的相對側表面201S，以取得對應於凹槽R兩側的銅箔厚度。替代地，兩個導光組件122可位於同一個凹槽R的同一側，並以不同的角度相對於凹槽R傾斜設置。如此一來，影像擷取組件120可同時量測銅箔層201的由同一個凹槽R所暴露的同一個側表面201S，以取得兩筆對應於凹槽R一側的銅箔厚度。

在一些實施例中，光學量測裝置12可包括一個影像擷取組件120及多組導光組件122(例如，兩個導光組件122為一組)。多組導光組件122可分別相對於多個凹槽R傾斜設置，以使影像擷取組件120可量測多個量測區MA的銅箔厚度。舉例而言，如第10圖所示，每組導光組件122可位於一個凹槽R的相對兩側，並以相同或不同的角度相對於凹槽R傾斜設置。如此一來，影像擷取組件120可同時量測銅箔層201由不同凹槽R所暴露的相對側表面201S，以取得多筆對應於不同凹槽R兩側的銅箔厚度。

在一些實施例中，光學量測裝置12中的導光組件122可包括稜鏡、其他合適的導光件或其組合。舉例而言，如第11圖所示，在一些實施例中，導光組件122可包括稜鏡，且這些稜鏡設置於對應的影像擷取組件120與凹槽R之間，以實現相似於上文提及的功效。

值得一提的是，在上文提及的光學量測裝置12中的元件(例如，影像擷取組件120、處理組件121及導光組件122)的數量、配置、尺寸及組合可根據需求任意調整，而不限於上文及第5圖至第11圖的內容。舉例而言，在一些實施例中，可採用一個影像擷取組件120搭配一個平面鏡(作為導光組件122)及一個稜鏡(作為導光組件122)來量測凹槽R。替代地，也可採用多個影像擷取組件120搭配一個稜鏡(作為導光組件122)來量測凹槽R。

值得一提的是，在基礎基板20已經歷過加工製程的一些實施例中，銅箔厚度分析系統1可省略加工裝置11。在這些實施例中，基礎基板20已根據設計需求經歷圖案化製程，使得量測區MA中的核心層200的頂表面200T暴露，並使銅箔層201的側表面201S暴露(例如，如第12A圖及第12B圖所示)。在分析上述基礎基板20時，可採用光學量測裝置12對量測區MA執行光學量測，並依據核心層200的頂表面200T及銅箔層201的側表面201S來取得量測區MA中的銅箔層201的銅箔厚度。

參照第12A圖、第12B圖及第13圖。其中，第12A圖及第12B圖分別是根據本揭露的一些實施例，顯示基礎基板的線路的立體示意圖及剖面示意圖。第13圖是根據本揭露的一些實施例，顯示光學量測裝置的示意圖。在這些實施例中，可藉由如第13圖所示的光學量測裝置12對已經歷過圖案化製程的基礎基板20的線路P來量測銅箔厚度。

如第12A圖及第12B圖所示，在一些實施例中，核心層200上設置有線路P，且線路P是由銅箔層201圖案化而得。一般而言，在圖案化的過程中，通常會在欲形成的電路圖案(亦即，線路P)的上方設置圖案化保護層(例如，光阻遮罩)，以在後續蝕刻製程中保護電路圖案不被蝕刻。換言之，電路圖案的銅箔厚度在圖案化製程前後應實質上相同。如此一來，可根據線路P的線路高度回推銅箔層201的銅箔厚度。

在一些實施例中，線路P的側壁可平行於基礎基板20的法線方向。換言之，線路P的側壁具有實質上垂直的輪廓。在這種情況下，銅箔層201的側表面201S的底部邊緣到頂部邊緣的延伸距離即是銅箔層201的銅箔厚度。然而，本揭露不限於此。在其他實施例中，線路P的側壁可不平行於基礎基板20的法線方向。換言之，線路P的側壁具有傾斜的輪廓(例如，線路P的剖面呈現梯形)。在這種情況下，銅箔層201的側表面201S的底部邊緣到頂部邊緣的延伸距離不等於銅箔層201的銅箔厚度。因此，可藉由諸如三角函數的計算方式來取得銅箔層201的銅箔厚度。

如第13圖所示，在一些實施例中，光學量測裝置12包括一第一影像擷取組件120A、一第二影像擷取組件120B及處理組件121。其中，第一影像擷取組件120A用以取得量測區MA的俯視影像，第二影像擷取組件120B用以取得量測區MA的側視影像。處理組件121電性連接第一影像擷取組件120A及第二影像擷取組件120B，並用於根據俯視影像及側視影像取得量測區MA中線路P的高度。在本實施例中，俯視影像可取得線路P的頂面影像(等同銅箔層201的頂表面201T及側表面201S)及核心層200的頂表面200T。除此之外，側視影像可取得線路P的側面影像(等同銅箔層201的側表面201S)。

如第12B圖所示，在一些實施例中，線路P為梯形的長條狀結構(例如，上窄下寬的梯形)。在這種情況下，可藉由第一影像擷取組件120A從基礎基板20的正上方擷取俯視影像，並藉由處理組件121根據第一俯視影像定義出線路P的上寬W1及下寬W2(如第12B圖所示)。如此一來，可取得線路P的俯視側向寬度D(亦即，上寬W1與下寬W2之間的差值)。接著，可藉由第二影像擷取組件120B從基礎基板20的斜上方擷取側視影像，並藉由處理組件121根據側視影像定義出線路P的側寬度W3。最後，在取得上寬W1、下寬W2及側寬度W3之後，可藉由畢氏定理得到線路P的高度T (亦即，D ²+T ²=W3 ²)，最後可由線路P的高度T確認該位置在蝕刻前的銅箔厚度(由於蝕刻過程中，留下的線路P上面會覆蓋光阻層，因此蝕刻後的線路P的高度T會等同於該位置在蝕刻前的銅箔厚度)。

在一些實施例中，光學量測裝置12可包括影像擷取組件、色散共焦位移感測裝置及處理組件121。其中，色散共焦位移感測組件配置於影像擷取組件的一側，並用以取得量測區MA的光波訊號。具體而言，可對所述光波訊號進行計算，從而取得量測區MA中的線路P的資訊(例如，線路高度)。在一些實施例中，色散共焦位移感測組件被配置以俯視側量測量測區MA，但本揭露不限於此。在一些實施例中，色散共焦位移感測組件也可配置於影像擷取裝置的傾斜側，以傾斜量測量測區MA，但本揭露不限於此。

同樣地，在上文提及的光學量測裝置12中的元件(例如，第一影像擷取組件120A、第二影像擷取組件120B、處理組件121及色散共焦位移感測組件)的數量、配置、尺寸及組合可根據需求任意調整，而不限於上文及第12A圖至第13圖的內容。替代地，也可採用具有相似或相同功能的其他種類的量測組件來替換上述提及的量測組件，而不限於上文所述。

在上述實施例中，由於進行量測的對象為實際產品(亦即，設置有電路圖案的基板)，因此可省略加工基礎基板20的過程。除此之外，由於量測的方式為非接觸式且非破壞式的光學量測，因此被用於測試的實際產品還可續用於生產線中，從而減少原物料的浪費。

值得一提的是，本揭露不限於此。在其他實施例中，也可特地加工尚未經歷圖案化製程的基礎基板20，以便於量測銅箔層201的特定位置的銅箔厚度。舉例而言，本揭露也可藉由加工裝置11在基礎基板20上形成如第12A圖及第12B圖所示的線路P。在這些實施例中，加工裝置11用於在基礎基板20的量測區MA中形成線路P，以使核心層200的頂表面200T及銅箔層201的側表面201S暴露。藉由使核心層200的頂表面200T暴露，可確保銅箔厚度是從銅箔層201的側表面201S的最底部(亦即，與核心層200的頂表面200T的接觸位置)開始計算。

值得一提的是，可在基礎基板20上形成一個線路P或更多個線路P，且這些線路P可以以各種方式排列。舉例而言，可在基礎基板20上形成複數個線路P，且這些線路P可以並排設置，並以特定間距彼此隔開。替代地，可在基礎基板20上形成複數個線路P，且這些線路P可以交叉設置，並在基礎基板20上形成網狀結構。當然，本揭露的線路P的數量、尺寸、排列方式不限於此。在其他的實施例中，複數個線路P的尺寸(例如，寬度或長度)可彼此不同，相鄰兩個線路P之間的間距可彼此不同，或相鄰兩個線路P可不平行(例如，延伸方向會相交)。

在上文中，已描述了銅箔厚度分析系統1及各個元件的可能態樣。在下文中，將描述藉由上述的銅箔厚度分析系統1或類似其的系統來分析銅箔厚度的銅箔厚度分析方法。參照第14圖，其是根據本揭露的一些實施例，顯示銅箔厚度分析方法的流程圖。如第14圖所示，銅箔厚度分析方法包括步驟S10至步驟S14。

在步驟S10中，提供基礎基板，其中基礎基板包括核心層及設置於核心層相對兩側的銅箔層，且基礎基板具有複數個量測區及複數個非量測區。接著，根據基礎基板的狀態，執行步驟S12a及步驟S12b中的任一者。

當基礎基板是尚未經歷加工製程的原料(例如，銅箔基板)時，執行步驟S12a。在步驟S12a中，對基礎基板執行加工製程，以使量測區中的核心層的頂表面及銅箔層的側表面暴露。在一些實施例中，加工製程可包括在量測區中形成凹槽。舉例而言，可在基礎基板的一側形成凹槽。替代地，在一些實施例中，加工製程可包括在量測區中形成線路。舉例而言，可在基礎基板的一側形成線路。

接續步驟S12a，在步驟S14中，對量測區執行光學量測，並依據核心層的頂表面及銅箔層的側表面來取得量測區中的銅箔層的銅箔厚度。具體的光學量測流程可參照上文，於此不再贅述。在一些實施例中，光學量測可針對基礎基板的整個版面進行，但本揭露不限於此。

當基礎基板是已經歷加工製程的基板(例如，核心層上已具有電路圖案)時，執行步驟S12b。在步驟S12b中，對量測區執行光學量測，並依據核心層的頂表面及銅箔層的側表面來取得量測區中的銅箔層的銅箔厚度。具體的光學量測流程可參照上文，於此不再贅述。在一些實施例中，光學量測可針對基礎基板的整個版面進行，但本揭露不限於此。

綜上所述，本揭露提供了一種銅箔厚度分析方法及銅箔厚度分析系統，其藉由上述實施例所提及的各種加工裝置11及各種光學量測裝置12，可在非接觸式的情況下採用光學量測的方式來量基礎基板全版或局部區域的銅箔厚度。與接觸式的電阻量測方式相比，本揭露的銅箔厚度分析方法及銅箔厚度分析系統可應用於不斷輕薄、微小化的基礎基板20上，而不會有量測組件之間、量測組件與基礎基板之間產生干涉的問題。除此之外，與一次只能測試一個或少量量測區MA(或量測點)的電阻量測方式相比，本揭露的銅箔厚度分析方法及銅箔厚度分析系統可快速地取得各個量測區MA的銅箔厚度，並進行基礎基板整版的銅箔厚度分析。

以上概述數個實施例，以便本領域中的通常知識者可以更理解本揭露實施例的觀點。本領域中的通常知識者應該理解的是，能以本揭露實施例為基礎，設計或修改其他製程與結構，以達到與在此介紹的實施例相同之目的及/或優勢。本領域中的通常知識者也應該理解的是，此類等效的製程與結構並無悖離本揭露的精神與範圍，且能在不違背本揭露之精神與範圍之下，做各式各樣的改變、取代與替換。

1:銅箔厚度分析系統 10:承載裝置 11:加工裝置 12:光學量測裝置 120:影像擷取組件 120A:第一影像擷取組件 120B:第二影像擷取組件 121:處理組件 122:導光組件 20:基礎基板 200:核心層 200T:頂表面 201:銅箔層 201S:側表面 201T:頂表面 D:俯視側向寬度 MA:量測區 NMA:非量測區 P:線路 R:凹槽 S10, S12a, S12b, S14:步驟 T:銅箔厚度 W1:上寬 W2:下寬 W3:側寬度 θ1:角度 θ2:角度

藉由以下的詳細敘述配合所附圖式，能更加理解本揭露實施例的觀點。值得注意的是，根據工業上的標準慣例，一些部件(feature)可能沒有按照比例繪製。事實上，為了能清楚地描述，不同部件的尺寸可能被增加或減少。 第1圖是根據本揭露的一些實施例，顯示銅箔厚度分析系統的方塊圖。 第2A圖是根據本揭露的一些實施例，顯示基礎基板的立體示意圖。 第2B圖是根據本揭露的一些實施例，顯示量測區的示意圖。 第3圖是根據本揭露的一些實施例，顯示基礎基板的凹槽的立體示意圖。 第4A圖是根據本揭露的一些實施例，顯示基礎基板的凹槽的上視示意圖。 第4B圖是根據本揭露的一些實施例，顯示基礎基板的凹槽的另一上視示意圖。 第5圖至第11圖分別是根據本揭露的不同實施例，顯示光學量測裝置的示意圖。 第12A圖是根據本揭露的一些實施例，顯示基礎基板的線路的立體示意圖。 第12B圖是根據本揭露的一些實施例，顯示基礎基板的線路的剖面示意圖。 第13圖是根據本揭露的一些實施例，顯示光學量測裝置的示意圖。 第14圖是根據本揭露的一些實施例，顯示銅箔厚度分析方法的流程圖。

S10,S12a,S12b,S14:步驟

Claims (19)

1. 一種銅箔厚度分析方法，包括：提供一基礎基板，其中該基礎基板包括一核心層及設置於該核心層上的一銅箔層，且該基礎基板具有複數個量測區及複數個非量測區；以及對該基礎基板的整個表面執行一光學量測，並依據該些量測區中的一凹槽或一線路，以量測該核心層的一頂表面及該銅箔層的一側表面，取得該銅箔層的整面銅箔厚度。
2. 如請求項1所述之銅箔厚度分析方法，其中該些量測區的總面積大於該些非量測區的總面積。
3. 如請求項1所述之銅箔厚度分析方法，其中該些量測區的總面積佔該基礎基板的總面積至少70%。
4. 如請求項1所述之銅箔厚度分析方法，其中該些量測區的尺寸相同於該些非量測區的尺寸。
5. 如請求項4所述之銅箔厚度分析方法，其中該些量測區中的每一個的尺寸為一個像素，且該些非量測區中的每一個的尺寸為一個像素。
6. 如請求項1所述之銅箔厚度分析方法，更包括：在執行該光學量測之前，在該些量測區中形成該凹槽，以使該核心層的該側表面及該銅箔層的該側表面暴露。
7. 如請求項1所述之銅箔厚度分析方法，更包括：在執行該光學量測之前，在該些量測區中形成該線路，以使該核心層的該頂表面及該銅箔層的該側表面暴露。
8. 一種銅箔厚度分析系統，包括：一承載裝置，用於承載一基礎基板，其中該基礎基板包括一核心層及設置於該核心層上的一銅箔層，且該基礎基板具有複數個量測區及複數個非量測區；以及一光學量測裝置，用於對該基礎基板的整個表面執行一光學量測，並依據該些量測區中的一凹槽或一線路，以量測該核心層的一頂表面及該銅箔層的一側表面，取得該銅箔層的整面銅箔厚度。
9. 如請求項8所述之銅箔厚度分析系統，其中該光學量測裝置包括：一影像擷取組件，用以取得該些量測區的一側視影像；以及一處理組件，用於根據該側視影像取得該些量測區中的該銅箔層的銅箔厚度。
10. 如請求項9所述之銅箔厚度分析系統，其中該光學量測裝置更包括一導光組件，且該影像擷取組件藉由該導光組件取得該些量測區的一側視影像。
11. 如請求項10所述之銅箔厚度分析系統，其中該導光組件包括一平面鏡或一稜鏡。
12. 如請求項8所述之銅箔厚度分析系統，其中該光學量測裝置包括：一第一影像擷取組件，用以取得該些量測區的一俯視影像；一第二影像擷取組件，用以取得該些量測區的一側視影像；以及一處理組件，用於根據該俯視影像及該側視影像取得該些量測區中的該銅箔層的銅箔厚度。
13. 如請求項8所述之銅箔厚度分析系統，其中該光學量測裝置包括：一影像擷取組件，用以取得該些量測區的一俯視影像；一色散共焦位移感測裝置，用以取得該些量測區的一光波訊號；以及一處理組件，用於根據該俯視影像及該光波訊號取得該些量測區中的該銅箔層的銅箔厚度。
14. 如請求項8所述之銅箔厚度分析系統，其中該些量測區的總面積大於該些非量測區的總面積。
15. 如請求項8所述之銅箔厚度分析系統，其中該些量測區的總面積佔該基礎基板的總面積至少70%。
16. 如請求項8所述之銅箔厚度分析系統，其中該些量測區的尺寸相同於該些非量測區的尺寸。
17. 如請求項16所述之銅箔厚度分析系統，其中該些量測區中的每一個的尺寸為一個像素，且該些非量測區中的每一個的尺寸為一個像素。
18. 如請求項8所述之銅箔厚度分析系統，更包括：一加工裝置，用於在該些量測區中形成該凹槽，以使該核心層的該側表面及該銅箔層的該側表面暴露。
19. 如請求項8所述之銅箔厚度分析系統，更包括：一加工裝置，用於在該些量測區中形成該線路，以使該核心層的該頂表面及該銅箔層的該側表面暴露。