專利名稱：晶圓測試裝置以及具有該裝置的處理設備的制作方法
技術領域：
本發明有涉及一種處理設備，特別是涉及一種如下所述的晶圓測試裝置以及具有 此裝置的處理設備，所述晶圓測試裝置可檢查即將送入一組制程的晶圓的質量，并根據質 量檢查結果判定是否應將晶圓送入處理腔室或下一組制程、或是將晶圓自其中取出。
背景技術：
通常薄膜晶體管液晶顯示器包含其上形成薄膜晶體管的下部玻璃基板、其上形成 彩色濾光片的上部玻璃基板及位于下部玻璃基板與上部玻璃基板之間的液晶。用于擱置薄膜晶體管及彩色濾光片的所述玻璃基板在進行一列處理時，其邊緣將 有所受損，因此當邊緣受損或有其它受損情況的所述玻璃基板進入下一制程或處理腔室 時，會出現如下問題，即，玻璃基板在腔室中或在接近下一制程的某一空間處可能碎裂。通常而言，其恢復將非常耗時。此外，視覺檢查是檢查基板狀態的傳統方法。若僅僅藉由視覺檢查來觀察玻璃基板的邊緣受損或有其它受損情況(如裂紋)， 則會將基板上的外來物質(如顆粒)誤認為是受損，而其原本可于下一清除制程中加以清 除。同樣，當碎裂的玻璃或來自外部或內部的顆粒粘附于玻璃基板頂面時，碎裂玻璃 等將損壞后續制程中使用的設備。基于上述緣由，設備的運作時間將延長，且設備的維護、修理成本將上升。因此，傳統方法是，對處理腔室中的玻璃基板，在施加利用等離子體的制程(如沉 積、蝕刻、濺鍍)之前，先檢查玻璃基板的基本特性。然而，對玻璃基板表面的傳統檢查是使用視覺檢查。因此，裂紋與顆粒間的區分并 不嚴格。此外尚存在另一問題，即檢查玻璃基板表面上的金屬或碎裂玻璃時需要視覺相機。由于基板上的裂紋與顆粒間區分不明顯，傳統方法甚至將檢測到原本可被充分清 除的顆粒。因此，檢測不能正確進行。因此，近來對各種技術的開發的需求與日俱增，從而得以判定玻璃基板頂面及邊 緣是否存在裂紋或顆粒，及在將玻璃基板送入執行一組制程所在的處理腔室或送入下一制 程之前，區分所述裂紋與顆粒。
發明內容
本發明旨在解決上述問題，且本發明的目標是提供一種如下所述的晶圓測試裝置 以及具此裝置的處理設備，此晶圓測試裝置可檢查即將送入一組制程的晶圓的質量(是否 存在裂紋或顆粒)，并根據質量檢查結果判定是否應將晶圓送入處理腔室或后續此組制程、 或是將晶圓自其中取出。本發明的另一目標是提供一種如下所述的晶圓測試裝置以及具有此裝置的處理 設備，此晶圓測試裝置可于改良集成體(integrating body)靠近基板的邊緣且有激光發射至基板的邊緣部份時，容易地檢查基板的邊緣，以便檢測由集成體而穿越基板的激光的光量。本發明的又一目標是提供一種如下所述的晶圓測試裝置以及具有此裝置的處理 設備，此晶圓測試裝置可沿基板的長度方向或頂面發射直線束，從而檢查晶圓內部或頂面 的質量。根據本發明的一個方面，一種晶圓測試裝置可包括晶圓轉移部，其沿一轉移路徑 轉移晶圓；以及位于待轉移晶圓的邊緣附近的檢查器，其檢查晶圓的邊緣是否存在裂紋或 顆粒，并區分裂紋與顆粒。檢查器可包括第一檢查器及第二檢查器，第一檢查器包括位于晶圓的邊緣下方 的第一激光發生器，用于發射激光；位于晶圓的邊緣上方的第一檢查模塊，用于判定晶圓的 邊緣是否存在裂紋或顆粒，并檢測穿越晶圓邊緣的由入射之相對側所射出之激光的量，從 而區分裂紋與顆粒；以及用于拍攝晶圓的外表面的攝像模塊，且第二檢查器包括位于待 轉移晶圓側部的第二激光發生器，用于沿晶圓的長度方向發射激光；連接至第二激光發生 器的可豎直移動圓柱體，用于將激光的照射位置垂直移動至某位置；以及位于晶圓上方的 第二檢查模塊，用于檢測晶圓所散射出的激光。檢查器可包括轉移單元，轉移單元電連接至第一及第二檢查模塊，當晶圓中存在 裂紋或第二檢查模塊檢測到激光時，轉移單元沿另一轉移路徑取出晶圓。第一檢查模塊可為一個包括如下所述主體的集成體，此主體包括光入射部(light incident part)、與光入射部相對的光出射部(light exit part)、以及位于光入射部與光 出射部之間的漫射光出射部(diffused-light exit part)，漫射光出射部允許入射至光入 射部的光經漫射射出，并形成預定內部空間，漫射光出射部中提供有第一光學檢測器，用于 檢測漫射光量，光出射部中提供有第二光學檢測器，用于檢測入射至光入射部并經由光出 射部射出的光的量，且有監視模塊電連接至第一及第二光學檢測器，用于判定是否存在裂 紋與顆粒，并基于所檢測到的光量區分裂紋與顆粒，且攝像模塊可包括位于晶圓一側的光 源，用于照射晶圓，且有攝像機位于晶圓另一側，用于拍攝晶圓的外表面。第一檢查模塊可為包括透鏡及光電二極管的光學系統，透鏡位于晶圓旁，用于會 聚激光，光電二極管位于透鏡旁，用于檢測激光的量。主體可為圓柱形。第二檢查模塊可位于晶圓上方，且包括多個光電二極管。第二檢查模塊可為一個包括如下所述主體的集成體，此主體包括光入射部、與光 入射部相對的光出射部、以及位于光入射部與光出射部之間的漫射光出射部，漫射光出射 部允許入射至光入射部的光經漫射射出，并形成預定內部空間，漫射光出射部中提供有第 一光學檢測器，用于檢測漫射光量，光出射部中提供有第二光學檢測器，用于檢測入射至光 入射部并經由光出射部射出的光的量，且有監視模塊電連接至第一及第二光學檢測器，用 于判定是否存在裂紋與顆粒，并基于所檢測到的光量區分裂紋與顆粒。內部空間可包括一個具有預定長度且平行形成的第一空間、以及位于第一空間相 對兩側的半球形狀的第二空間，第二空間與第一空間相連通，且第一及第二空間與光入射 部及光出射部相連通。光入射部與光出射部可各包括相同長度的孔，孔是以線性方式沿主體的長度方向形成，且漫射光出射部可包括多個以非線性方式沿主體的長度方向形成的通孔。主體可包括可拆卸體，用以配合至內部空間，可拆卸體包括一個具有預定長度且 平行形成的第三空間；位于第三空間相對兩側的半球形狀的第四空間，第四空間與第三空 間相連通；以及輔助光入射部和輔助光出射部，第三及第四空間經由輔助光入射部及輔助 光出射部而與光入射部及光出射部相連通。第一光學檢測器及第二光學檢測器可包括光電二極管。監視模塊可包括安裝于主體內的控制器，其電連接至第一及第二光學檢測器，用 于判定所檢測到的光量是否處于參考光量范圍內，判定所檢測到的漫射光量是否處于參考 漫射光量范圍內，判定是否存在裂紋或顆粒，并區分裂紋與顆粒；以及安裝于主體內的顯示 器，其電連接至控制器，用于以視覺方式顯示以下內容為所檢測到的光量而預設的參考光 量范圍、所檢測到的光量是否處于參考光量范圍內、為所檢測到的漫射光量而預設的參考 漫射光量范圍、以及所檢測到的漫射光量是否處于參考漫射光量范圍內，其中，參考光量范 圍包括用于辨別裂紋的第一參考光量范圍、及用于辨別顆粒的第二參考光量范圍，且其中 參考漫射光量范圍包括用于辨別裂紋的第一參考漫射光量范圍、及用于辨別顆粒的第二參 考漫射光量范圍。根據本發明的另一個方面，一種具晶圓測試裝置的處理設備可包括腔室，其內部 形成有晶圓的轉移路徑；位置靠近腔室的晶圓轉移部，用于將晶圓沿轉移路徑轉移至腔室； 以及晶圓測試裝置，包括位于待轉移晶圓的邊緣附近的檢查器，檢查器檢查晶圓的邊緣是 否存在裂紋或顆粒，區分裂紋與顆粒，并沿另一轉移路徑取出晶圓。檢查器可包括第一檢查器及第二檢查器，第一檢查器包括位于晶圓的邊緣下方 的第一激光發生器，用于發射激光；位于晶圓的邊緣上方的第一檢查模塊，用于判定晶圓的 邊緣是否存在裂紋或顆粒，并檢測穿越晶圓邊緣的由入射之相對側所射出之激光的量，從 而區分裂紋與顆粒；以及用于拍攝晶圓的外表面的攝像模塊，且第二檢查器包括位于待 轉移晶圓側部的第二激光發生器，用于沿晶圓的長度方向發射激光；連接至第二激光發生 器的可豎直移動圓柱體，用于將激光的照射位置垂直移動至某位置；以及位于晶圓上方的 第二檢查模塊，用于檢測晶圓所散射出的激光。檢查器可包括轉移單元，轉移單元電連接至第一及第二檢查模塊，當晶圓中存在 裂紋或第二檢查模塊檢測到激光時，轉移單元沿另一轉移路徑取出晶圓。第一檢查模塊可為一個包括如下所述主體的集成體，此主體包括光入射部、與光 入射部相對的光出射部、以及位于光入射部與光出射部之間的漫射光出射部，漫射光出射 部允許入射至光入射部的光經漫射射出，并形成預定內部空間，漫射光出射部中提供有第 一光學檢測器，用于檢測漫射光量，光出射部中提供有第二光學檢測器，用于檢測入射至光 入射部并經由光出射部射出的光量，且有監視模塊電連接至第一及第二光學檢測器，用于 判定是否存在裂紋與顆粒，并基于所檢測到的光量區分裂紋與顆粒，且攝像模塊可包括位 于晶圓一側的光源，用于照射晶圓，且有攝像機位于晶圓另一側，用于拍攝晶圓的外表面。第一檢查模塊可為包括透鏡及光電二極管的光學系統，透鏡位于晶圓旁，用于會 聚激光，光電二極管位于透鏡旁，用于檢測激光的量。主體可為圓柱形。第二檢查模塊可位于晶圓上方，且包括多個光電二極管。
第二檢查模塊可為一個包括如下所述主體的集成體，此主體包括光入射部、與光 入射部相對的光出射部、以及位于光入射部與光出射部之間的漫射光出射部，漫射光出射 部允許入射至光入射部的光經漫射射出，并形成預定內部空間，漫射光出射部中提供有第 一光學檢測器，用于檢測漫射光量，光出射部中提供有第二光學檢測器，用于檢測入射至光 入射部并經由光出射部射出的光量，且有監視模塊電連接至第一及第二光學檢測器，用于 判定是否存在裂紋與顆粒，并基于所檢測到的光量區分裂紋與顆粒。內部空間可包括一個具有預定長度且平行形成的第一空間、以及位于第一空間相 對兩側的半球形狀的第二空間，第二空間與第一空間相連通，且第一及第二空間可與光入 射部及光出射部相連通。光入射部與光出射部可各包括相同長度的孔，孔是以線性方式沿主體的長度方向 形成，且漫射光出射部包括多個以非線性方式沿主體的長度方向形成的通孔。主體可包括可拆卸體，用以配合至內部空間，可拆卸體包括一個具有預定長度且 平行形成的第三空間；位于第三空間相對兩側的半球形狀的第四空間，第四空間與第三空 間相連通；以及輔助光入射部和輔助光出射部，第三及第四空間經由輔助光入射部及輔助 光出射部而與光入射部及光出射部相連通。第一光學檢測器及第二光學檢測器可包括光電二極管。監視模塊可包括安裝于主體內的控制器，其電連接至第一及第二光學檢測器，用 于判定所檢測到的光量是否處于參考光量范圍內，判定所檢測到的漫射光量是否處于參考 漫射光量范圍內，判定是否存在裂紋或顆粒，并區分裂紋與顆粒；以及安裝于主體內的顯示 器，其電連接至控制器，用于以視覺方式顯示以下內容為所檢測到的光量而預設的參考光 量范圍、所檢測到的光量是否處于參考光量范圍內、為所檢測到的漫射光量而預設的參考 漫射光量范圍、以及所檢測到的漫射光量是否處于參考漫射光量范圍內，其中，參考光量范 圍包括用于辨別裂紋的第一參考光量范圍、及用于辨別顆粒的第二參考光量范圍，且其中 參考漫射光量范圍包括用于辨別裂紋的第一參考漫射光量范圍、及用于辨別顆粒的第二參 考漫射光量范圍。
圖1示出根據本發明的實施例的具有晶圓測試裝置的處理設備。圖2示出根據本發明另一實施例的具有晶圓測試裝置的處理設備。圖3示出根據本發明第三實施例的具有晶圓測試裝置的處理設備。圖4示出根據本發明的實施例的晶圓測試裝置中的檢查器及傳送帶型晶圓運送 器的布局的俯視圖。圖5示出根據本發明的實施例的晶圓測試裝置。圖6示出與圖5的集成體的布局不同的集成體布局。圖7示出根據本發明另一實施例的晶圓測試裝置。圖8展示與圖7的光學系統的布局不同的布局。圖9展示圖5中的第二檢查器。圖10示出圖9的第二檢查器的運作方式。圖11是根據本發明的實施例的光電二極管結構。
圖12示出圖9的第二檢查器的另一運作方式。
圖13是根據本發明的實施例的集成體的透視圖。
圖14是沿圖13中線1-1’所截得的截面圖。
圖15是展示圖13的集成體的內部空間的另一實例的截面圖。
圖16是圖13的監視模塊的框圖。
圖17是根據本發明另一實施例的集成體的透視圖。
圖18是圖17的集成體的截面圖。
圖19是圖17的監視模塊的框圖。
圖20是展示根據本發明第三實施例的另一集成體實例的截面圖。
主要組件符號說明
A 晶圓測試裝置
a、c 轉移路徑
PC 處理腔室
10 晶圓
20 運送器
100 主體
101 蓋體
102 球形體
IlOUll 光入射部
120,121 光出射部
130、131 漫射光出射部
150 可拆卸體
200 第二光學檢測器
300 第一光學檢測器
400 監視模塊
410 控制器
420 顯示器
430 選擇器
500:晶圓轉移部
511 傳送帶
512 滾筒
600 檢查器
610 第一檢查器
611 第一激光發生器
612 攝像模塊
612a 光源
612b 相機
620 第二檢查器
621 第二激光發生器
622可豎直移動圓柱體
623光電二極管結構
623a 支撐桿
623fc…光電二極管
640轉移單元
650主控制器
660驅動器
700光學系統
710會聚透鏡
720光電二極管
具體實施例方式下面將結合附圖描述本發明的實施例的晶圓測試裝置以及處理設備。圖1說明根據本發明的實施例的具有晶圓測試裝置的處理設備。本發明的實施例的晶圓測試裝置A包括晶圓轉移部500，用于沿轉移路徑a轉移 晶圓10 ；位于晶圓10的邊緣附近的檢查器600，用于檢查晶圓10的邊緣是否存在裂紋及顆 粒，并在存在裂紋或顆粒時沿另一轉移路徑c取出晶圓10。如圖1所示，具有此配置的晶圓測試裝置A被置于處理腔室(processing chamber)PC旁，并于此處進行一組制程。晶圓10可沿轉移路徑a送入處理腔室PC。圖2示出根據本發明另一實施例的具有晶圓測試裝置的處理設備。如圖2所示，具有上述配置的晶圓測試裝置A位于運送器20附近，所述運送器20 于執行此組制程之前或之后裝載。晶圓10可沿轉移路徑a送入運送器20。圖3示出根據本發明第三實施例的具有晶圓測試裝置的處理設備。參見圖3，轉移腔室(transfer chamber)TC位于中心，且多個處理腔室PCI、PC2、 PC3及PC4位于轉移腔室TC周圍。處理腔室PC1、PC2、PC3及PC4經由閘閥(gate valve) GV與轉移腔室TC相連通。此外，轉移機械手(transfer robot) RB安裝于轉移腔室TC內，用于將晶圓10 (如 玻璃基板)依序送入多個處理腔室PCI、PC2、PC3及PC4或自其中取出。此外，轉移腔室TC與至少一個負載鎖定腔室(load lock chamber) LLCl、LLC2相 連接。負載鎖定腔室LLC1、LLC2用作將被轉移的晶圓10在轉移至轉移腔室TC之前以備用 狀態停留的空間。同時，負載鎖定腔室LLC1、LLC2連接至晶圓測試裝置A且與其相連通。晶圓測試 裝置A形成轉移路徑a，晶圓10經此轉移路徑a轉移至負載鎖定腔室LLC1、LLC2。因此，晶圓10可沿轉移路徑a送入負載鎖定腔室LLCl、LLC2。此外，晶圓測試裝 置A形成另一轉移路徑c，晶圓經此轉移路徑c被取出送至預定位置。圖4是示出根據本發明的實施例的晶圓測試裝置中的檢查器及傳送帶型晶圓運 送器的布局的俯視圖。圖5及圖6示出根據本發明的實施例的晶圓測試裝置。下面將結合圖4至圖6描述本發明圖1至圖3所示實施例的晶圓測試裝置。如圖5所示，晶圓測試裝置A包括晶圓轉移部500和檢查器600，晶圓轉移部500用于沿轉移路徑a將晶圓10轉移至圖1中的處理腔室PC、圖2中的運送器20或圖3中的 負載鎖定腔室LLC1、LLC2，檢查器600用于檢查晶圓10的邊緣是否存在裂紋或顆粒、區分 裂紋與顆粒、并于存在裂紋時沿另一轉移路徑c取出晶圓10。參見圖4與圖5，作為示例，晶圓轉移部500采用傳送帶的形式。晶圓轉移部500包括用于放置并運送晶圓10的傳送帶511和沿轉移路徑a移動 傳送帶511的滾筒512。或者，可以以不同裝置實現晶圓轉移部500，只要其能沿轉移路徑a轉移晶圓10。根據本發明的一個方面，檢查器600可包括第一檢查器610及第二檢查器620。或者，每個檢查器600可包括單獨的第一檢查器610或第二檢查器620。 此外，檢查器600可包括轉移單元640。此處，轉移單元640可為一種轉移裝置，例 如能拾起晶圓10并將其沿另一轉移路徑C取出的機械手或夾鉗。檢查器600的具體配置見下文。如圖4所示，第一檢查器610位于晶圓10的邊緣附近。此外，第二檢查器620位 于晶圓10的轉移路徑a的側部或上方。圖5說明本發明的實施例的晶圓測試裝置。圖6展示不同于圖5的集成體的布局 的集成體的布局。參見圖5，第一檢查器610包括位于晶圓10邊緣下方用于發射激光的第一激光發 生器611和第一檢查模塊，攝像模塊612。第一檢查模塊可置于晶圓10邊緣上方，并接收穿越晶圓10的邊緣的入射激光。于 是，可檢測到向與入射位置對應的一側的發射的激光的光量，從而可判定晶圓10的邊緣是 否存在裂紋或顆粒，并區分裂紋與顆粒。攝像模塊612可置于晶圓10的上方或下方，且包括光源612a和相機612b，光源 612a用于照射晶圓10的一側，相機612b用于拍攝被光源612a照射的晶圓10的一側。舉例而言，光源612a可置于晶圓10下方，且相機612b可置于晶圓10上方。或者，參見圖6，第一激光發生器611可置于晶圓10邊緣上方，第一檢查模塊可置 于晶圓10邊緣下方。此處，圖5及圖6所示的第一檢查模塊為圓柱形的集成體。可選擇地，第一檢查模 塊可為集成球體。集成體位于晶圓10邊緣下方，可檢測穿越晶圓10邊緣、入射至晶圓10且向與入 射位置對應一側射出的激光光量，從而判定晶圓10的邊緣是否存在裂紋或顆粒，并區分裂 紋與顆粒。下面將描述集成體的構造及集成球體。圖7示出根據本發明另一實施例的晶圓測試裝置，圖8展示與圖7的光學系統的 布局不同的布局。參見圖7與圖8，第一檢查模塊可為光學系統700，后者包括用于會聚激光的會聚 透鏡(condenser lens) 710及位于會聚透鏡710旁的光電二極管720，光電二極管720位于 會聚路徑上，檢測會聚的激光的光量。第一檢查模塊可如圖7所示置于晶圓10上方，或如圖8所示置于晶圓10下方。圖9展示圖5中的第二檢查器。圖10說明圖9的第二檢查器的運作方式。圖11是根據本發明的實施例的光電二極管結構。圖12說明圖9的第二檢查器的另一運作方式。參見圖9，第二檢查器620包括第二激光發生器621、可豎直移動圓柱體622和第 二檢查模塊，第二激光發生器621位于待轉移晶圓10的外側并沿晶圓10的縱長方向發生 激光，可豎直移動圓柱體622連接至第二激光發生器621，用于將激光的照射位置垂直移動 至預定位置，第二檢查模塊位于晶圓10上方，用于檢測晶圓10所發射出的激光。第二檢查模塊可為光電二極管結構623。參見圖9與圖11，光電二極管結構623包括支撐桿623a及多個光電二極管623b， 支撐桿623a在沿著橫越晶圓10的移動方向的方向具有一段預定長度，多個光電二極管 623b位于支撐桿623a下方。每個光電二極管623b為圓形，且排列為Z字形(zigzag)。光電二極管623b之間 可以是沒有間隔。同時，轉移單元640可為位于晶圓10側部之夾鉗，且集成體與光電二極管623可 彼此電連接。因此，當晶圓10之邊緣存在裂紋或顆粒或光電二極管623檢測到激光時，轉移 單元640將接收到來自外部的驅動力，并沿另一轉移路徑c將晶圓10取出送至某一位置。第二檢查模塊可使用前文所述的可檢測由晶圓10中的裂紋或顆粒所散射的激光 的集成體。第一檢查器610和第二檢查器620以及轉移單元640電連接至主控制器650。下面將詳細描述用作第一檢查器610的第一檢查模塊或第二檢查器620的第二檢 查模塊的集成體。圖13是根據本發明的實施例的集成體的橫截面圖。圖14是沿圖13中線1_1’所 截得的橫截面圖。圖15是展示圖13的集成體的另一內部空間實例的橫截面圖。圖16是 圖13的監視模塊的框圖。根據本發明的實施例的改進的集成體如下所述。參見圖13，本發明的實施例的集成體包括主體100及第一光學檢測器300。主體100包括用于接收入射光(如激光)的光入射部110、位于光入射部110的相 應側之光出射部120、以及位于光入射部110與光出射部120之間的漫射光出射部130，漫 射光出射部130允許光入射至入射部110并漫射出去。此外，主體100具有預定內部空間。光入射部110與光出射部120可采用沿主體100縱向方向的孔的形式，且每個孔 為同一預定長度。主體100為圓柱形。主體100的內部空間通過光入射部110暴露。此處，主體100的內部空間可為如圖13所示的圓柱形。或者如圖15所示，主體 100的內部空間可包括圓柱形的第一空間Sl及位于第一空間Sl相對兩側的半球形第二空 間S2，且第一空間Sl與第二空間S2相連通。漫射光出射部130包括多個以非線性方式沿主體100的縱向方向排列的通孔，每 個通孔為圓形或橢圓形。或者每個孔可為多邊形。漫射光出射部130與主體100的內部空 間相連通。入射至光入射部110且經主體100的內部空間漫射的光可經由漫射光出射部 130射出。根據本發明的實施例，第一光學檢測器300位于漫射光出射部130中，用于檢測入 射至光入射部110、經主體100的內部空間漫射且經由漫射光出射部130射出的光量。
第一光學檢測器300電連接至監視模塊400。參見圖16，監視模塊400包括電連接至第一光學檢測器300的控制器410和電連接至控制器410的顯示器420。控制器410安裝于電連接至光學檢測器200的主體100內，并判定所檢測到的光
量是否處于預設參考光量范圍內。此處，參考光量范圍包括用于辨別裂紋的第一參考光量范圍、及用于辨別顆粒的 第二參考光量范圍。顯示器420安裝于主體100內且電連接至控制器410，以使其可以視覺方式顯示 用于預設光量的參考光量范圍、以及所檢測到的光量是否處于預設參考光量范圍內。圖17是本發明另一實施例的集成體的透視圖。圖18是圖17的集成體的橫截面 圖。圖19是圖17的監視模塊的框圖。參見圖17，本發明另一實施例的集成體包括主體100、第一光學檢測器300及第二 光學檢測器200。此處，第一光學檢測器300與上文所述相同，第二光學檢測器200用于檢測入射至 光入射部110且自主體100內部射出至光出射部120的光。第一光學檢測器300及第二光學檢測器200可各自通過光電二極管實現。光電二 極管用于將光能轉換為電能，從而檢測光量。第一光學檢測器300及第二光學檢測器200連接至監視模塊400。進一步而言，圖17所示的集成體包括主體100，主體100具有光入射部110、位于 光入射部110的相應側的光出射部120、以及位于光入射部110與光出射部120之間的漫射 光出射部130，漫射光出射部130允許光入射至光入射部110并漫射出去，并且主體100形 成預定內部空間；可拆卸體150，可拆卸體150具有平行配合至主體100的內部空間并具有 預定長度的第三空間S3、位于第三空間S3相對兩側的與第三空間S3相連通的半球形狀的 第四空間S4、輔助光入射部111、輔助光出射部121、以及輔助漫射光出射部131，以便第三 及第四空間S3和S4可與光入射部110及光出射部120相連通；第二光學檢測器200，用于 檢測入射至光入射部110及出射至光出射部120的光量；位于漫射光出射部130中的第一 光學檢測器300，用于檢測漫射出去的光量。此處，第一光學檢測器300及第二光學檢測器200包括光電二極管。第二光學檢 測器200大體上與圖12所述相同。在第一光學檢測器300中，光電二極管裝配到漫射光出 射部130的圓形或橢圓形通孔。參見圖19，第一及第二光學檢測器300和200電連接至監視模塊400。監視模塊400還包括選擇器430，用于在第一與第二光學檢測器300和200之間做 選擇性切換。因此，第一及第二光學檢測器300和200電連接至選擇器430，且選擇器430電連 接至控制器410，此外，控制器410電連接至顯示器420。控制器410及顯示器420位于主體100的外圓周上。參見圖18，可拆卸體150包括平行配合至主體100的內部空間并具有預定長度的 第三空間S3、位于第三空間S3相對兩側的與第三空間S3相連通之半球形狀的第四空間 S4、輔助光入射部111以及輔助光出射部121，以便第三及第四空間S3和S4可與光入射部110及光出射部120相連通.此處，蓋狀的蓋體101位于主體100的一側，且以螺紋方式耦接至主體100的一 側。主體100與蓋體101各有一圓柱形內部空間。此外，主體100的內壁上可形成導引突起(未圖示)，且可拆卸體150的外圓周上 可形成導引孔(未圖示)，導引孔可在導引突起上滑動。圖20是展示本發明第三實施例的另一集成體實例的橫截面圖。同時，前述集成體為與主體100相應的圓柱形，形狀似具有預定長度的圓柱體。或者，用作第一檢查器610的第一檢查模塊的集成體可具有如圖20所示的集成球 體。集成球體包括形成預定內部空間的球形體102、形成于球形體102 —側的光入射 部111、形成于球形體102另一側(與光入射部110相對)的光出射部121、以及形成于球 形體102中光入射部111與光出射部121之間的漫射光出射部131。如前所述，漫射光出射部131中可安裝第一光學檢測器300，或光入射部111與漫 射光出射部131中可分別安裝第二光學檢測器200及第一光學檢測器300。此外，第一光學檢測器300和第二光學檢測器200可電連接至控制器410，如圖14 及圖17所示。此外，控制器410電連接至主控制器650。同時，具有前述配置的晶圓測試裝置的處理設備的如下文所述來工作。晶圓轉移部500 (如滾筒)將圖1、圖2和圖3所示的晶圓沿轉移路徑a轉移至晶 圓測試裝置A內。參見圖4及圖6，由檢查器600對沿轉移路徑a轉移的晶圓10進行檢查。此處， 檢查器600檢查晶圓10的邊緣部份、內部及頂面是否存在裂紋及顆粒，并區分裂紋與顆粒。 另外，晶圓10的外部狀態可用視覺方式進行核查。首先將描述使用第一檢查器610檢查晶圓10的邊緣部份的過程。參見圖5，轉移單元640將晶圓10轉移至某一位置。然后，第一激光發生器611自晶圓10底部向晶圓10頂部發射激光。圖6中，第一 激光發生器611自晶圓上方向晶圓底部發射激光。穿越晶圓10的激光入射至集成體的光入射部110。換言之，激光于形成行進路徑的同時自光入射部110入射至主體100的內部空間。接著，光沿行進路徑到達與光入射部110相對的光出射部120。因此，具有多個光電二極管(與光出射部120平行)的第一光學檢測器300及第 二光學檢測器200能夠檢測光量。接著，第一及第二光學檢測器300和200將所檢測到的 光量發送至控制器410。控制器410判定所檢測到的光量是否處于預設參考光量范圍內。檢測到光量時，控制器410判定晶圓10中是否存在裂紋或顆粒。此外，當所檢測到的光量處于參考光量范圍內尤其是處于第一參考光量范圍內 時，控制器410判定存在裂紋。另一方面，當所檢測到的光量處于第二參考光量范圍內時， 控制器410判定存在顆粒。接著，控制器410將判定結果發送至主控制器650。另外，有電信號被發送至顯示器420，以便能以視覺方式顯示參考光量范圍，以及所檢測到的光量是否處于預設參考光量范圍內。相應地，由顯示器420即可輕易看出，根據第二光學檢測器200的檢測結果，入射 至光入射部Iio且自光出射部120射出的光量是否處于參考光量范圍內。
同時，若入射至光入射部110的光在主體100的內部空間中被漫射，則漫射光經由 位于主體100中的漫射光出射部130射出。此時，主體100內部的漫射光自半球形第二空間S2內壁反射，從而輕易導向漫射 光出射部130。此外，攝像模塊612拍攝晶圓10的頂面。舉例而言，光源612a照射晶圓10的底部。接著，位于晶圓10上方的相機612b拍 攝晶圓10的受照射頂面，并將所射影像的相關信息發送至主控制器650。相應地，主控制器650可儲存所射影像之相關信息，以用于視覺方式核查晶圓10 頂面的狀態。同時，下面將描述第一檢查器610中采用的另一集成體的工作。位于光出射部120中的第二光學檢測器200檢測入射至光入射部110并行進的激
光的量。此外，位于漫射光出射部130中的第一光學檢測器300檢測主體100或可拆卸體 150的內部空間中漫射的光量。此時，選擇器430藉由第二光學檢測器200與第一光學檢測器300中的至少一個 電連接至控制器410。若第二光學檢測器200與第一光學檢測器300皆連接至控制器410，則第二光學檢 測器200與第一光學檢測器300可分別發送光量與漫射光量至控制器410。接著，控制器410判定所檢測到的光量是否處于參考光量范圍內，并判定所檢測 到的漫射光量是否處于參考漫射光量范圍內。若所檢測到之漫射光量處于參考漫射光量范圍內，尤其當所檢測到的漫射光量處 于第一參考光量范圍內時，控制器410判定存在裂紋。另一方面，當所檢測到的漫射光量處 于第二參考光量范圍內時，控制器410判定存在顆粒。此外，控制器410以視覺方式顯示所檢測到的光量、預設參考光量范圍、所檢測到 的漫射光量、以及預設參考漫射光量范圍。控制器410亦顯示所檢測到的光量是否處于預 設參考光量范圍內、以及所檢測到的漫射光量是否處于預設參考漫射光量范圍內。相應地，當第二光學檢測器200所檢測到的光量超過參考光量范圍時，或當漫射 光量超過參考漫射光量范圍時，可認為晶圓10的邊緣存在裂紋或顆粒。此處，區分裂紋與 顆粒的方法如前所述，因此不再贅述。藉由顯示器420可輕易看見，根據第二光學檢測器200的檢測結果，入射至光入射 部Iio且自光出射部120射出的光量是否處于參考光量范圍內，以及漫射光量是否處于參 考漫射光量范圍內。如前所述，若晶圓10中存在裂紋或顆粒，控制器410將發送電信號至主控制器 650，并控制轉移單元640拾起晶圓10并將其沿轉移路徑c (如圖1至圖3所示)取出。另一方面，若所檢測到的光量處于參考光量范圍內，或所檢測到的漫射光量處于 參考漫射光量范圍內，則控制器將判定晶圓10的邊緣中不存在裂紋或顆粒，從而晶圓10將沿轉移路徑a被送入圖1的處理腔室PC、圖2的運送器20以及圖3的負載鎖定腔室LLC1、 LLC2。相應地，晶圓10被送入轉移腔室TC及多個處理腔室PCL . . PC4，繼而進行一組制程。接著，下面將描述本發明的實施例的第二檢查器620的工作。參見圖5及圖6，主控制器650將信號發送到驅動器660，且驅動器660調節可豎 直移動圓柱體622的豎直位置，從而改變第二激光發生器621的設定位置。于此設定位置處時，第二激光發生器621發射的直線束激光沿晶圓10的頂面行 進，或沿長度方向穿越晶圓10。圖10圖示前種情形，沿晶圓10的頂面行進的激光被頂面上存在的顆粒散射或反 射，接著被作為第二檢查模塊的位于晶圓10上方的光電二極管結構623檢測到。因此，光 電二極管結構623檢測到預定光量。于此情況下，光電二極管結構623的光電二極管623b發送電信號至主控制器650， 且主控制器650驅動轉移單元640使之沿另一轉移路徑c取出晶圓10。圖12示出后種情形，沿晶圓10的長度方向經過晶圓10的激光被晶圓10中的外 來物質漫射或反射，接著被位于晶圓10上方的光電二極管623b檢測到。于此情況下，光電二極管623b發送電信號至主控制器650，且主控制器650驅動轉 移單元640使之沿另一轉移路徑c取出晶圓10。當圓柱形集成體被用作第二檢查模塊時，若漫射光出射部130的第一光學檢測器 300和光出射部120的第二光學檢測器200檢測到晶圓10所散射出的光，則控制器410判 定晶圓10中是否存在裂紋或顆粒，藉此如前所述取出晶圓10。此處，區分裂紋與顆粒的方法與前文所述相同。本發明能有效檢查待送入一組制程的晶圓的質量(是否存在裂紋或顆粒)，從而 判定是否應將晶圓送入處理腔室或后續此組制程、或是將晶圓自其中取出。本發明亦能于改良集成體被置于基板邊緣附近且有激光射至基板邊緣部份時，有 效且容易地檢查基板邊緣以檢測由集成體而穿越基板的激光的光量。此外，本發明亦能有效地沿基板的長度方向或頂面發射直線束，從而檢查晶圓內 部或頂面的質量。雖然本發明已以較佳實施例公開如上，然其并非用于限定本發明，任何所屬技術 領域中具有公知常識者，在不脫離本發明的精神和范圍內，當可作出修改與潤飾，因此本發 明的保護范圍當視權利要求所界定的為準。
權利要求
一種晶圓測試裝置，包括晶圓轉移部，其沿轉移路徑轉移晶圓；檢查器，位于待轉移晶圓的邊緣附近，其檢查所述晶圓的所述邊緣中是否存在裂紋或顆粒，并區分裂紋與顆粒。
2.根據權利要求1所述的晶圓測試裝置，其中所述檢查器包括第一檢查器及第二檢查器，所述第一檢查器包括第一激光發生器，位于所述晶圓的邊緣下方，用于發射激光；第 一檢查模塊，位于所述晶圓的邊緣上方，用于確定所述晶圓的所述邊緣是否存在裂紋或顆 粒，并通過檢測經過所述晶圓的邊緣、由入射的相對側出射的激光的量來區分裂紋與顆粒； 攝像模塊，用于拍攝所述晶圓的外表面，所述第二檢查器包括第二激光發生器，位于待轉移晶圓側部，用于沿所述晶圓的長度 方向發射激光；可豎直移動圓柱體，連接至第二激光發生器，用于將激光的照射位置豎直移 動至某一位置；第二檢查模塊，位于所述晶圓上方，用于檢測所述晶圓所散射出的激光。
3.根據權利要求2所述的晶圓測試裝置，其中所述檢查器包括轉移單元，所述轉移單元電連接至第一檢查模塊及第二檢查模塊，當所述晶圓中存在裂紋或第二 檢查模塊檢測到激光時，所述轉移單元沿另一轉移路徑取出所述晶圓。
4.根據權利要求2所述的晶圓測試裝置，其中所述第一檢查模塊是集成體，所述集成 體包括主體，所述主體包括光入射部、與所述光入射部相對的光出射部以及位于所述光入 射部與所述光出射部之間的漫射光出射部，所述漫射光出射部允許入射至所述光入射部的 光被漫射并出射，所述主體形成預定內部空間；第一光學檢測器，設置在所述漫射光出射部 中并檢測漫射光的量；第二光學檢測器，設置在所述光出射部中并檢測入射至所述光入射 部并經由所述光出射部出射的光量；監視模塊，電連接至所述第一光學檢測器和第二光學 檢測器，用于判定是否存在裂紋或顆粒，并基于所檢測到的光量區分裂紋與顆粒，所述攝像模塊包括光源，位于所述晶圓一側并照射所述晶圓；相機，位于所述晶圓另 一側并拍攝所述晶圓的外表面。
5.根據權利要求2所述的晶圓測試裝置，其中第一檢查模塊為包括透鏡和光電二極管 的光學系統，所述透鏡位于所述晶圓附近并會聚激光，所述光電二極管位于所述透鏡附近 并檢測激光的量。
6.根據權利要求4所述的晶圓測試裝置，其中所述主體為圓柱形。
7.根據權利要求2所述的晶圓測試裝置，其中所述第二檢查模塊位于所述晶圓上方， 且包括多個光電二極管。
8.根據權利要求2所述的晶圓測試裝置，其中所述第二檢查模塊是集成體，所述集成 體包括主體，所述主體包括光入射部、與所述光入射部相對的光出射部、以及位于所述光入射 部與所述光出射部之間的漫射光出射部，所述漫射光出射部允許入射至所述光入射部的被 漫射并出射，所述主體形成預定內部空間；第一光學檢測器，設置在漫射光出射部中并檢測漫射光的量；第二光學檢測器，設置在所述光出射部中，用于檢測入射至所述光入射部并經由所述 光出射部出射的光的量；監視模塊，電連接至所述第一光學檢測器和第二光學檢測器，用于確定是否存在裂紋 與顆粒，并基于所檢測到的光量區分裂紋與顆粒。
9.根據權利要求4所述的晶圓測試裝置，其中所述內部空間包括第一空間和第二空 間，第一空間具有預定長度且平行地形成，第二空間位于第一空間相對兩側，第二空間具有 半球形狀并且與第一空間相連通，第一空間及第二空間與所述光入射部及所述光出射部相連通。
10.根據權利要求4所述的晶圓測試裝置，其中所述光入射部與所述光出射部各包括 長度相同的孔，所述孔是以線性方式沿所述主體的所述長度方向形成，所述漫射光出射部包括多個以非線性方式沿所述主體的所述長度方向形成的通孔。
11.根據權利要求4所述的晶圓測試裝置，其中所述主體包括可拆卸體，用以配合至所 述內部空間，所述可拆卸體包括第三空間，具有預定長度且平行形成；第四空間，位于所述第三空 間相對兩側且具有半球形狀，所述第四空間與所述第三空間相連通；輔助光入射部和輔助 光出射部，第三空間及第四空間經由所述輔助光入射部及所述輔助光出射部而與所述光入 射部和所述光出射部相連通。
12.根據權利要求4所述的晶圓測試裝置，其中所述第一光學檢測器和所述第二光學 檢測器包括光電二極管。
13.根據權利要求4或8所述的晶圓測試裝置，其中所述監視模塊包括安裝于所述主體內的控制器，其電連接至所述第一光學檢測器和第二光學檢測器，用 于確定所檢測到的光量是否處于參考光量范圍內，確定所檢測到的漫射光的量是否處于參 考漫射光量范圍內，確定是否存在裂紋或顆粒，并區分裂紋與顆粒；安裝于所述主體內的顯示器，其電連接至所述控制器，用于以視覺方式顯示以下內容 為所檢測到的光量而預設的所述參考光量范圍、所檢測到的光量是否處于所述參考光量范 圍內、為所檢測到的漫射光的量而預設的所述參考漫射光量范圍、以及所檢測到的漫射光 的量是否處于所述參考漫射光量范圍內，其中所述參考光量范圍包括用于辨別裂紋的第一參考光量范圍和用于辨別顆粒的第 二參考光量范圍，其中，所述參考漫射光量范圍包括用于辨別裂紋的第一參考漫射光量范圍和用于辨別 顆粒的第二參考漫射光量范圍。
14.一種具有晶圓測試裝置的處理設備，包括腔室，其內部形成有晶圓的轉移路徑；晶圓轉移部，位置靠近所述腔室，用于將所述晶圓沿所述轉移路徑轉移至所述腔室；晶圓測試裝置，包括位于所述待轉移晶圓的邊緣附近的檢查器，所述檢查器檢查所述 晶圓的所述邊緣是否存在裂紋或顆粒，區分裂紋與顆粒，并沿另一轉移路徑取出所述晶圓。
15.根據權利要求14所述的具有晶圓測試裝置的處理設備，其中所述檢查器包括第一 檢查器及第二檢查器，所述第一檢查器包括第一激光發生器，位于所述晶圓的所述邊緣下方，用于發射激 光；第一檢查模塊，位于所述晶圓的所述邊緣上方，用于確定所述晶圓的所述邊緣是否存在 裂紋或顆粒，并通過檢測經過所述晶圓的所述邊緣、由入射的相對側出射的激光的量來區分裂紋與顆粒；攝像模塊，用于拍攝所述晶圓的外表面，所述第二檢查器包括第二激光發生器，位于所述待轉移晶圓側部，用于沿所述晶圓的 長度方向發射激光；可豎直移動圓柱體，連接至所述第二激光發生器，用于將激光的照射位 置豎直移動至某一位置；第二檢查模塊，位于所述晶圓上方，用于檢測所述晶圓所散射出的 激光。
16.根據權利要求15所述的具有晶圓測試裝置的處理設備，其中所述檢查器包括轉移 單元，所述轉移單元電連接至所述第一檢查模塊和第二檢查模塊，當所述晶圓中存在裂紋或 所述第二檢查模塊檢測到激光時，所述轉移單元沿另一轉移路徑取出所述晶圓。
17.根據權利要求15所述的具有晶圓測試裝置的處理設備，其中所述第一檢查模塊是 集成體，所述集成體包括主體，所述主體包括光入射部、與所述光入射部相對的光出射部、 以及位于所述光入射部與所述光出射部之間的漫射光出射部，所述漫射光出射部允許入射 至所述光入射部的光被漫射并出射，所述主體形成預定內部空間；第一光學檢測器，設置在 所述漫射光出射部中，用于檢測所述漫射光的量；第二光學檢測器，設置在所述光出射部 中，用于檢測入射至所述光入射部并經由所述光出射部出射的光的量；監視模塊，電連接至 第一光學檢測器和第二光學檢測器，用于確定是否存在裂紋與顆粒，并基于所檢測到的光 量區分裂紋與顆粒，所述攝像模塊包括光源，位于所述晶圓一側并照射所述晶圓；相機，位于所述晶圓另 一側并拍攝所述晶圓的外表面。
18.根據權利要求15所述的具有晶圓測試裝置的處理設備，其中所述第一檢查模塊為 包括透鏡和光電二極管的光學系統，所述透鏡位于所述晶圓附近，用于會聚激光，所述光電 二極管位于所述透鏡附近，用于檢測激光的量。
19.根據權利要求17所述的具有晶圓測試裝置的處理設備，其中所述主體為圓柱形。
20.根據權利要求15所述的具有晶圓測試裝置的處理設備，其中所述第二檢查模塊為 光電二極管結構，所述光電二極管結構包括支撐桿，所述支撐桿位于所述晶圓上方，且在 沿橫越所述晶圓的移動方向的方向上具有預定長度；多個光電二極管，位于所述支撐桿下 方且面朝所述晶圓的頂面，以及每個所述光電二極管為圓形，且排列為之字形。
21.根據權利要求15所述的具有晶圓測試裝置的處理設備，其中所述第二檢查模塊是 集成體，所述集成體包括主體，所述主體包括光入射部、與所述光入射部相對的光出射部、以及位于所述光入射 部與所述光出射部之間的漫射光出射部，所述漫射光出射部允許入射至所述光入射部的光 被漫射并出射，所述主體形成預定內部空間；第一光學檢測器，設置在所述漫射光出射部中，用于檢測所述漫射光的量；第二光學檢測器，設置在所述光出射部中，用于檢測入射至所述光入射部并經由所述 光出射部出射的光的量；監視模塊，電連接至第一光學檢測器和第二光學檢測器，用于確定是否存在裂紋與顆 粒，并基于所檢測到的光量區分裂紋與顆粒。
22.根據權利要求17所述的具有晶圓測試裝置的處理設備，其中所述內部空間包括具有預定長度并平行形成的第一空間以及位于所述第一空間相對兩側并具有半球形狀的第 二空間，所述第二空間與所述第一空間相連通，所述第一空間和第二空間與所述光入射部及所述光出射部相連通。
23.根據權利要求17所述的具有晶圓測試裝置的處理設備，其中所述光入射部與所述 光出射部各包括長度相同的孔，所述孔是以線性方式沿所述主體的所述長度方向形成，所述漫射光出射部包括多個以非線性方式沿所述主體的所述長度方向形成的通孔。
24.根據權利要求17所述的具有晶圓測試裝置的處理設備，其中所述主體包括可拆卸 體，用以配合至所述內部空間，所述可拆卸體包括第三空間，具有預定長度并平行形成；第四空間，位于所述第三空 間相對兩側并具有半球形狀，所述第四空間與所述第三空間相連通；輔助光入射部和輔助 光出射部，第三空間和第四空間經由所述輔助光入射部和所述輔助光出射部而與所述光入 射部和所述光出射部相連通。
25.根據權利要求17所述的具有晶圓測試裝置的處理設備，其中所述第一光學檢測器 和所述第二光學檢測器包括光電二極管。
26.根據權利要求17或21所述的具有晶圓測試裝置的處理設備，其中所述監視模塊包括控制器，安裝于所述主體內，控制器電連接至所述第一光學檢測器及第二光學檢測器， 用于確定所檢測到的光的量是否處于參考光量范圍內，確定所檢測到的漫射光量是否處于 參考漫射光量范圍內，判定是否存在裂紋或顆粒，并區分裂紋與顆粒；以及顯示器，安裝于所述主體內，顯示器電連接至所述控制器，用于以視覺方式顯示以下內 容為所檢測到的光量而預設的所述參考光量范圍、所檢測到的光量是否處于所述參考光 量范圍內、為所檢測到的漫射光量而預設的所述參考漫射光量范圍、以及所檢測到的漫射 光量是否處于所述參考漫射光量范圍內，其中，所述參考光量范圍包括用于辨別裂紋的第一參考光量范圍和用于辨別顆粒的第 二參考光量范圍，其中，所述參考漫射光量范圍包括用于辨別裂紋的第一參考漫射光量范圍和用于辨別 顆粒的第二參考漫射光量范圍。
全文摘要
本發明提供一種晶圓測試裝置以及具有該裝置的處理設備。該晶圓測試裝置包含晶圓轉移部，后者沿轉移路徑轉移晶圓，且位于待轉移晶圓的邊緣附近，其檢查晶圓邊緣是否存在裂紋或顆粒，并區分裂紋與顆粒。晶圓測試裝置中設置有檢查器，當存在裂紋或顆粒時，檢查器沿另一轉移路徑取出晶圓。此外，本發明提供具有該晶圓測試裝置的處理設備，其可檢查即將送入一組制程的晶圓的質量，并根據質量檢查結果判定是否應將晶圓送入處理腔室或下一組制程、或是將晶圓自其中取出。
文檔編號H01L21/66GK101990706SQ200880128526
公開日2011年3月23日 申請日期2008年5月19日 優先權日2008年4月8日
發明者李淳鐘, 禹奉周 申請人:塞米西斯科株式會社