TWM674067U - 晶圓直徑量測裝置 - Google Patents

Abstract

一種晶圓直徑量測裝置，包含晶圓平台、標準支架及檢測單元。晶圓平台具有中心軸，並用以設置晶圓。標準支架固定連接至晶圓平台，其中標準支架包含量測部，且量測部與晶圓平台的中心軸間具有第一距離。檢測單元用以取得量測部與晶圓之邊緣間的第二距離，且第一距離與第二距離共同決定晶圓的直徑。

Description

晶圓直徑量測裝置

本案係關於一種晶圓直徑量測裝置，尤指一種提供高準確度直徑量測結果的晶圓直徑量測裝置。

一般的晶圓直徑量測中，常見的架構是利用尋邊器配合可移動的晶圓平台來達成。當晶圓平台承載晶圓移動至量測定點後，設置於尋邊器上的檢測單元會量測出晶圓被尋邊器之邊緣遮蔽的距離，之後，再根據預設之晶圓平台的中心而得出尋邊器之邊緣與中心的距離，最後，藉由加總兩距離計算出晶圓半徑，以得出直徑。

在此種量測方法中，由於晶圓平台為移動形式，因此，其量測準確度完全取得於晶圓平台是否可精準地移動至預設的量測定點，以準確計算出尋邊器之邊緣與晶圓平台間的距離。換言之，晶圓平台移動至量測定點時，其位置的重現精準度直接影響晶圓平台之中心至尋邊器之邊緣的距離。在此前提下，為了提高準確度，通常必須於每次移動後對晶圓平台之定位進行精準的校正，此則導致校正程序繁複，也大幅增加時間成本。

因此，實有必要開發一種晶圓直徑量測裝置，以改善上述習知技術的缺失。

本案之目的在於提供一種晶圓直徑量測裝置，其可有效降低操作成本，且同時提高晶圓直徑之量測準確度。

為達上述目的，本案提供一種晶圓直徑量測裝置，包含晶圓平台、標準支架及檢測單元。晶圓平台具有中心軸，並用以設置晶圓。標準支架固定連接至晶圓平台，其中標準支架包含量測部，且量測部與晶圓平台的中心軸間具有第一距離。檢測單元用以取得量測部與晶圓之邊緣間的第二距離，且第一距離與第二距離共同決定晶圓的直徑。

在一實施例中，晶圓的直徑為第一距離與第二距離的差值。

在一實施例中，第一距離為定值。

在一實施例中，晶圓平台設置於橫移軸上，以在裝載位置與量測位置之間移動，且檢測單元在晶圓平台位於量測位置時取得第二距離。

在一實施例中，該第二距離為該量測部與該晶圓之邊緣間的最短距離，且該第二距離落在該檢測單元的檢測範圍內。

在一實施例中，量測部實施為複數個量測部，以分別對應複數種晶圓尺寸。

在一實施例中，標準支架實施為複數個標準支架之其中一者，且複數個標準支架分別對應複數種晶圓尺寸。

在一實施例中，檢測單元設置於尋邊器上。

在一實施例中，檢測單元包含下列的至少其中之一，包含照相機以及光檢測單元。

本案晶圓直徑量測裝置藉由將位置固定之標準支架設置於晶圓平台上的方式，有效減少晶圓平台位置的校正程序及相應的時間成本，且同時亦可達成具高準確度的直徑量測結果，是極具優勢的設計。

體現本案特徵與優點的一些典型實施例將在後段的說明中詳細敘述。應理解的是本創作能夠在不同的態樣上具有各種的變化，然其皆不脫離本創作的範圍，且其中的說明及圖示在本質上係當作說明之用，而非用以限制本創作。

請參閱第1圖、第2圖及第3圖。第1圖顯示根據本案實施例之晶圓直徑量測裝置的示意圖，第2圖顯示根據本案實施例之晶圓直徑量測裝置的側視圖，以及第3圖顯示根據本案實施例之晶圓直徑量測裝置承載晶圓的側視圖。本案晶圓直徑量測裝置1包含晶圓平台10、標準支架20、及檢測單元30。晶圓平台10用以設置待量測直徑的晶圓40。標準支架20固定連接至晶圓平台10上，例如，藉由鎖固的方式固定，且標準支架20上設有量測部21。量測部21的位置位在承載於晶圓平台10上之晶圓40的外緣，亦即，鄰近晶圓40外緣的位置。檢測單元30用以檢測設置於其檢測範圍內之物體的位置。在一實施例中，檢測單元30可設置於晶圓尋邊器（Wafer Aligner ）上。在其他實施例中，檢測單元30亦可設置於其他需測量晶圓直徑之應用場合中的其他裝置上。

晶圓平台10設置於橫移軸50上，以在裝載位置及量測位置間移動。裝載位置係為晶圓平台10裝載待測直徑之晶圓40的位置，以及量測位置係為量測所承載之晶圓40之直徑的位置。其中量測位置亦指標準支架20之量測部21及與量測部21最接近之晶圓40邊緣皆落在檢測單元30之檢測範圍內的位置。

在上述配置的基礎下，如第3圖所示，由於標準支架20固定連接至晶圓平台10，因此，量測部21與晶圓平台10之中心軸C之間的第一距離D1為定值，固定不變。在此情形下，欲得到晶圓40的直徑，只需再取得量測部21與晶圓40邊緣之間的第二距離D2，即可藉由將第一距離D1減去第二距離D2計算出晶圓40的半徑，而進一步獲得晶圓40的直徑。因此，晶圓40的直徑是由第一距離D1與第二距離D2共同決定。

在此，第二距離D2係指中心軸C與量測部21之連線與晶圓40邊緣的交會點以及量測部21之間的距離，亦即，量測部21與晶圓40邊緣間的最短距離。也就是，量測部21、晶圓40邊緣之第二距離D2量測位置、及中心軸C是位在同一直線上。

更具體而言，在本案中，由於設置於晶圓平台10上之標準支架20的位置固定，使得無論晶圓平台10於橫移軸50上的位置為何，量測部21與中心軸C之間的第一距離D1皆為不變，因而可省下習知技術中需精準校正晶圓平台10至預設定點位置的繁複校正程序及時間成本，同時亦可維持量測之準確度。在此配置下，只需藉由檢測單元30於每次量測時取得量測部21與晶圓40邊緣間的第二距離D2，即可藉由已知的第一距離D1與所測得的第二距離D2之間的差值而迅速計算出晶圓40的半徑，進而得出直徑。

換言之，在本案之晶圓直徑量測裝置1的架構下，藉由設置固定於晶圓平台10上之標準支架20，習知技術中可能影響量測準確度的變數可被排除，因而可有效減少為了避免變數影響而執行之校正晶圓平台10定位的程序，並降低時間成本。當晶圓平台10藉由橫移軸50而移動至量測位置時，無需再如習知技術為了確保晶圓平台10位於預設定點而進行精準校正程序，即可測得精準的直徑，是兼具時間成本效益及量測準確度的設計。

在實際應用時，在一實施例中，第二距離D2的取得方式是，晶圓40於量測期間由晶圓平台10的設置平面帶動旋轉，且檢測單元30於晶圓40旋轉期間檢測量測部21與晶圓40邊緣間距離的連續值，之後藉由代入演算式計算而獲得第二距離D2。藉此，可排除晶圓40之中心點與晶圓平台10之中心軸C兩者間位置錯位所可能帶來的誤差，進一步提高量測準確度。

標準支架20上的量測部可實施為複數個，以對應不同尺寸的待測晶圓。在一實施例中，如第4圖所示，標準支架20’可實施為包含複數個量測部21a、21b、21c，以分別對應各種尺寸的晶圓，例如，12吋、10吋、8吋晶圓。如此可使相對應的量測部與各晶圓邊緣適當地落在檢測單元30的檢測範圍內。需說明地是，只要量測部的高度不干擾晶圓的設置，其設置的數量及位置皆不受限制，可依實際實施情形變化。在其他實施例中，也可實施為不同尺寸的晶圓40對應採用不同的標準支架20，例如，實施為標準支架20可更換的形式，同樣有助於使相對應的量測部與各晶圓邊緣適當地落在檢測單元30的檢測範圍內。另外，量測部21與晶圓40邊緣之間的距離亦可依實際應用情形而改變，只需落在檢測單元30的檢測範圍內即可，同樣沒有限制。

檢測單元30可根據需求實施為各種類型的檢測單元。舉例而言，在一實施例中，檢測單元30可實施為包含光發射器與光接收器的光檢測單元；在另一實施例中，檢測單元30也可實施為照相機。因此，沒有限制，只要可取得量測部21與晶圓40邊緣之間的第二距離D2者，皆屬本案範疇。

綜上，本案晶圓直徑量測裝置藉由於移動的晶圓平台上設置固定之標準支架的方式，提供不受晶圓平台移動影響的量測基準位置及計算晶圓直徑的定值基礎，因而可在無需精準校正晶圓平台之量測位置的前提下，精準測得晶圓直徑，大幅簡化校正程序及時間成本，更有助於提昇晶圓直徑量測的準確度。

須注意，上述僅是為說明本案而提出之較佳實施例，本案不限於所述之實施例，本案之範圍由如附專利申請範圍決定。且本案得由熟習此技術之人士任施匠思而為諸般修飾，然皆不脫如附專利申請範圍所欲保護者。

1:晶圓直徑量測裝置10:晶圓平台20、20’:標準支架21、21a、21b、21c:量測部30:檢測單元40:晶圓50:橫移軸C:中心軸D1:第一距離D2:第二距離

第1圖顯示根據本案實施例之晶圓直徑量測裝置的示意圖。第2圖顯示根據本案實施例之晶圓直徑量測裝置的側視圖。第3圖顯示根據本案實施例之晶圓直徑量測裝置承載晶圓的側視圖。第4圖顯示根據本案另一實施例之標準支架的示意圖。

10:晶圓平台

20:標準支架

21:量測部

30:檢測單元

40:晶圓

50:橫移軸

C:中心軸

D1:第一距離

D2:第二距離

Claims (9)

1. 一種晶圓直徑量測裝置，包含：一晶圓平台，具有一中心軸，並用以設置一晶圓；一標準支架，固定連接至該晶圓平台，其中該標準支架包含一量測部，且該量測部與該晶圓平台的該中心軸間具有一第一距離；以及一檢測單元，用以取得該量測部與該晶圓之邊緣間的一第二距離，且該第一距離與該第二距離共同決定該晶圓的一直徑。
2. 如請求項1所述之晶圓直徑量測裝置，其中該晶圓的該直徑為該第一距離與該第二距離的差值。
3. 如請求項1所述之晶圓直徑量測裝置，其中該第一距離為一定值。
4. 如請求項1所述之晶圓直徑量測裝置，其中該晶圓平台設置於一橫移軸上，以在一裝載位置與一量測位置之間移動，且該檢測單元在該晶圓平台位於該量測位置時取得該第二距離。
5. 如請求項1所述之晶圓直徑量測裝置，其中該第二距離為該量測部與該晶圓之邊緣間的最短距離，且該第二距離落在該檢測單元的檢測範圍內。
6. 如請求項1所述之晶圓直徑量測裝置，其中該量測部實施為複數個量測部，以分別對應複數種晶圓尺寸。
7. 如請求項1所述之晶圓直徑量測裝置，其中該標準支架實施為複數個標準支架之其中一者，且該複數個標準支架分別對應複數種晶圓尺寸。
8. 如請求項1所述之晶圓直徑量測裝置，其中該檢測單元設置於一尋邊器上。
9. 如請求項1所述之晶圓直徑量測裝置，其中該檢測單元包含下列的至少其中之一，包含一照相機以及一光檢測單元。