专利名称：检测方法及检测装置的制作方法
技术领域：
本发明是有关于一种检测方法，且特别是有关于一种用以检测一圆盘 的检测方法及检测装置。
背景技术：
随着数字电子时代的来临，半导体芯片已广泛地应用在各式各样的电 子装置中，而市场上对于半导体芯片的需求也日益殷切。因此，对于能够 以便宜成本生产大量半导体芯片的技术也不断寻求改良的方式。 一般在半 导体芯片的制造工艺中，包括有利用一检测装置进行检测的步骤，是于晶
片(wafer)的生产过程中检测晶片表面，以通过检测结果来显示目前工艺 的状况。进一步可于工艺中反映出工艺质量的异常，藉以监控工艺品质。 因此，晶片表面上用以进行晶片表面检测的测量点位置的决定，便会直接 影响检测结果的准确性。
请参照图1，其绘示现有晶片表面上测量点分布的示意图。为了方便 决定多个测量点13于晶片表面10的位置，目前业界常用的决定方式，是 将晶片表面10上的测量点13依同心圆分布，并且以对称的方式配置。此 外，当检测多个晶片表面10时，每一次检测晶片表面10的测量点13的 配置方式均相同。
然而，由于测量点13是依同心圆分布，且每一片晶片的测量位置均 相同，所以测量结果只能反映同心圆的状况，无法完整表达整体制造工艺 的状况，进而无法有效地实时监控制造工艺的质量。此外，测量点13的 位置及数目，无法有效地与欲达到的检测敏感度配合。也就是说，现有的 检测方法及检测装置，无法有效地通过对应调整测量点13的位置及数目 来改变检测敏感度，大大限制了检测方法及检测装置的应用灵活性
发明内容
有鉴于此，本发明的主要目的在于提供一种检测方法及一种检测装 置，用以检测一圆盘。检测方法是将圆盘的表面分割为多个面积相等的区 域，并且在这些区域中决定出多个测量位置，使得检测位置可以涵盖圆盘 表面上不同半径及不同圆心角，藉以可提升圆盘检测的准确性。
根据本发明，提出一种检测方法，用以检测一圆盘。首先，将对应于 圆盘的一坐标平面分割为面积相等的多个区域。接着，于此多个区域中决 定多个测量位置。其次，经由一坐标转换将此多个测量位置转换为对应于 圆盘的多个测量位置组。然后，依照此多个测量位置组检测圆盘。
根据本发明，另提出一种检测方法，用以检测一圆盘。首先，由多个 区域提供多个测量位置组，此多个区域是通过根据一半径平方参数及一圆 心角参数分割对应于圆盘的一坐标平面而形成。而后，利用抽出不放回的 方式，由此多个测量位置组中取出多个测量位置组，以组成一个测量位置 组集合。然后，依照取出的测量位置组集合检测圆盘。
根据本发明，再提出一种检测装置，用以检测一圆盘。检测装置包括 一分割单元、 一决定单元、 一转换单元以及一检测单元。分割单元用以将 对应于圆盘的一坐标平面分割为具有相同面积的多个区域。决定单元用以 于此多个区域中决定出多个测量位置。转换单元用以经由一坐标转换将此 多个测量位置转换为对应于圆盘的多个测量位置组。检测单元用以依照此 多个测量位置组检测圆盘。
根据本发明，更提出一种检测装置，用以检测一圆盘。检测装置包括 一取出单元以及一检测单元。取出单元用以由多个测量位置组中利用抽出 不放回的方式取出多个测量位置组，以组成一个测量位置组集合。此多个 测量位置组是由根据一半径平方参数及一圆心角参数分割对应于圆盘的 一坐标平面而形成的多个区域所获得。检测单元用以依照取出的测量位置 组集合检测圆盘。
为让本发明的上述内容能更明显易懂，下文特举较佳的实施例，并配 合所附图式，作详细说明如下。
图1绘示现有晶片表面上测量点分布的示意图；图2绘示依照本发明较佳实施例的检测装置的功能方块图3绘示依照本发明较佳实施例的检测方法的流程图4绘示半径平方参数及圆心角参数的坐标图5绘示分割为面积相等的多个测量区域的一圆盘的示意图6绘示各晶片表面检测值的平均值与真实平均值的差值的曲线以及
图7绘示各晶片表面检测值的标准差与真实标准差的差值的曲线图。
主要元件符号说明
10:晶片表面
13、 43(1) 43(6):测量点
31:区域 33:测量位置 41:测量区域 100:检测装置 110:分割单元 130:决定单元 150:转换单元 170:检测单元 190:取出单元 400:圆盘 A、 B、 C、 D:曲线
rl r6:径向分割的部分 ei e6:圆心角分割的部分
具体实施例方式
依照本发明较佳实施例的检测方法及检测装置，用以检测一圆盘
(disk)。检测方法中是将圆盘的表面分割为面积相同的多个区域，并于决
定出多个测量位置(measuring location)之后，利用坐标转换将此多个测 量位置转换为对应于圆盘的一测量位置组(set of measuring locations )。以下是提出一实施例进行详细说明，实施例仅用以作为范例说明，并不会限 縮本发明欲保护的范围。此外，实施例中的图式是省略不必要的元件，以 清楚显示本发明的技术特点。
请参照图2，其绘示依照本发明较佳实施例的检测装置的功能方块图。
检测装置100是用以检测圆盘，其是包括一分割单元110、 一决定单元 (determining unit) 130、 一转换单元(transferring unit) 150以及一检测 单元170。分割单元110是用以将对应于圆盘的一坐标平面分割为具有相 同面积的多个区域。决定单元130用以于此多个区域中决定出多个测量位 置。转换单元150用以经由一坐标转换将此多个测量位置转换为对应于圆 盘的多个测量位置组。检测单元170用以依照此多个测量位置组检测圆盘。
本实施例的检测方法是辅以图3进行说明如下。图3绘示依照本发明 较佳实施例的检测方法的流程图。本实施例的检测方法首先执行步骤Sl， 是将对应于圆盘的一坐标平面分割为面积相等的多个区域。于本实施例 中，坐标平面为由一半径平方参数及一圆心角参数所构成的坐标平面，且 坐标平面是由分割单元IIO依据半径平方参数及圆心角参数进行分割，以 对应将圆盘分割为面积相等的多个区域。实际应用上，检测方法可于步骤 Sl之前，先进行设定一检测敏感度(sensitivity)的步骤，分割单元110 是用以依照检测敏感度来分割坐标平面。检测敏感度是用以决定分割的区 域的数目。请参照图4，其绘示半径平方参数及圆心角参数的坐标图。本 实施例的检测方法是于步骤Sl中，依照检测敏感度将半径平方参数均等 分割为n等份，并将圆心角参数均等分割为n等份，其中n为正整数。通 过这样，可将半径平方参数及圆心角参数所构成的坐标平面分割为112个区 域31。并且利用例如是极坐标转换，将112个区域31对应转换为圆盘表面 上的面积相等的多个测量区域。
本实施例中，是以将半径平方参数均等分割为6等份，并将圆心角参 数均等分割为6等份为例。请参照图5，其绘示分割为面积相等的多个测 量区域的一圆盘的示意图。经过极坐标转换之后，是对应将圆盘400于径 向分割为6个部分rl r6，并且将圆盘400的圆心角分割为6部分01 06， 藉以将圆盘400分割为36个面积相等的测量区域41。另外一方面，本实 施例中是以将半径平方参数均等分割为6等份，并将圆心角参数均等分割
9为6等份为例，然而参数的分割数目是不限制于此。本实施例的检测方法 可依照不同的检测敏感度设定，将此两参数分别分割为小于或大于6等份，
例如分别分割为5等份、7等份或9等份。
接下来，本实施例的检测方法进行步骤S3，于此多个区域31中决定 多个测量位置(measuring locations) 33。本实施例中较佳地是由决定单元 130通过实验设计法(Design Of Experiment, DOE)的空间填充设计技术 (space-filling design methodology),于此多个区域31中决定多个测量位 置33。此多个测量位置33分别对应于不同等份的半径平方参数以及不同 等份的圆心角参数，使得此多个测量位置33分别对应位于不同的区域31 中，如图4所示。本实施例中，圆心角参数为坐标平面的纵坐标，半径平 方参数为坐标平面的横坐标。然而，圆心角参数及半径平方参数也可分别 为坐标平面的横坐标及纵坐标，如此可在不增加测量位置33数量的条件 下，取得不同分布方式的测量位置33。
再来，如步骤S5所示，经由一坐标转换将此多个测量位置33转换为 对应于圆盘400的一测量位置组(set of measuring locations)。本实施例中， 较佳地是由转换单元150进行转换的动作。每一测量位置组较佳地包含多 个(本实施例中例如为6个)圆盘400上的测量点43(1) 43(6)。由于此 多个测量位置33分别对应位于不同的区域31中，因此此多个测量点 43(1) 43(6)分别对应位于圆盘400的不同的测量区域41中。本实施例中， 例如是利用极坐标转换的方式将此多个测量位置33转换为圆盘400上的 此多个测量点43(1) 43(6)。更详细地来说，本实施例的转换此多个测量 位置33的方法，首先例如是于圆盘400上设定一起始圆心角，并且接着 经由检测装置100的转换单元150从起始圆心角开始，依序将此多个测量 位置33转换为圆盘400上的此多个测量位置组。
本实施例的检测方法接着执行步骤S7，依照此多个测量位置组检测圆 盘400。本实施例中，是由检测装置100的检测单元170进行检测的动作。
另外一方面，本实施例的检测装置100更包括一取出单元190。本实 施例的检测方法中，是可重复执行步骤S3及步骤S5数次，直到获得此多 个数目的测量位置组。接着由取出单元190利用抽出不放回的方式，从此 多个测量位置组当中取出多个测量位置组，以组成一测量位置组集合(collection of sets),并且由检测单元170依照取出的测量位置组集合检测 圆盘400。由于每一次执行步骤S3时均通过实验设计法的空间填充设计技 术决定多个测量位置，可使每一次由步骤S5对应转换出的测量位置组均 不相同。再者，每一次执行步骤S5时，可选择性地改变起始圆心角，也 可使得对应转换出的测量位置组均不相同。如此一来，可使圆盘400分别 对应由不同的测量位置组来进行检测。
以下是根据模拟检测结果来进行说明。可应用于圆盘400的范例是包 括一晶片(wafer)。在模拟的步骤中，首先利用统计方法随机产生晶片编 号1至晶片编号100的100片具有工艺缺陷图案的晶片映像数据(wafer mapping data),用以作为真实的测量值的计算基础。接着，依据现有的检 测方法，于每一个晶片表面上取得9个位于同心圆上且对称的测量点，并 进行检测以取得测量值。另外，依据本发明较佳实施例的检测方法，于每 一个晶片表面上取得9个测量点进行检测，以取得测量值。再来，将各晶 片表面上的测量点所取得的测量值的平均值与真实测量值的平均值的差 值，绘制成曲线图，并且将各晶片表面上的测量点所取得的测量值的标准 差与真实测量值的标准差的差值，绘制成曲线图。请参照图6，其绘示各 晶片表面检测值的平均值与真实平均值的差值的曲线图。曲线A代表依照 本发明较佳实施例的检测方法的检测值，曲线B代表依照现有检测方法的 检测值。由图5可知，相较于曲线B，曲线A实质上更接近真实的平均值。 请参照图7，其绘示各晶片表面检测值的标准差与真实标准差的差值的曲 线图。曲线C代表依照本发明较佳实施例的检测方法的检测值，曲线D 代表依照现有检测方法的检测值。由图6可知，相较于曲线D，曲线C实 质上更接近真实的标准差。根据上述模拟实验的检测结果可知，依照本发 明较佳实施例的检测方法取得的检测值的平均值及标准差，相较于现有检 测方法取得的检测值的平均值及标准差，更接近真实的检测值。因此，依 照本发明较佳实施例的检测方法更可表达制造工艺的真实状况，有效提升 检测的准确性。
上述依照本发明较佳实施例的检测方法及检测装置，是将圆盘(例如 为晶片)表面分割为面积相等的多个测量区域，并且利用坐标转换将多个 测量位置转换为对应圆盘表面的一个测量位置组。此外，检测方法是于获得多个测量位置组之后，利用抽出不放回的方式从此多个测量位置组中取 出多个以组成一个测量位置组集合，并且依照测量位置组集合检测圆盘。 本发明较佳实施例的检测方法中，可依照预先设定的检测敏感度，决定圆 盘上测量点的数量，具有良好的检测灵活性。再者，由于每次检测圆盘的 测量位置组均不相同，且每一个测量位置组均涵盖不同的半径与圆心角区 域，是可提升检测的准确性，进而使测量结果更能充分反映工艺现况。此 外，检测方法可应用于在线的检测系统中，通过检测系统自动取得圆盘表 面上的检测点，可于工艺中实时进行圆盘表面的质量检测，以实时发现圆 盘质量的异常，提升检测效率。
综上所述，虽然本发明己以一较佳实施例揭露如上，然其并非用以限 定本发明。本发明所属技术领域中具有通常知识者，在不脱离本发明的精 神和范围内，当可作各种的更动与润饰。因此，本发明的保护范围当视权 利要求所界定的范围为准。
权利要求
1、一种检测方法，用以检测一圆盘，其特征在于，该方法包括将对应于该圆盘的一坐标平面分割为面积相等的多个区域；于该多个区域中决定多个测量位置；经由一坐标转换将该多个测量位置转换为对应于该圆盘的多个测量位置组；以及依照该多个测量位置组检测该圆盘。
2、 根据权利要求1所述的检测方法，其特征在于，于分割该坐标平 面的该步骤中，该坐标平面是依据一半径平方参数及一圆心角参数进行分 割的。
3、 根据权利要求2所述的检测方法，其特征在于，该半径平方参数 及该圆心角参数分别为该坐标平面的坐标轴项目。
4、 根据权利要求1所述的检测方法，其特征在于，于决定该多个测 量位置的该步骤中，该多个测量位置是由实验设计法的空间填充设计技术 决定的。
5、 根据权利要求1所述的检测方法，其特征在于，于决定该多个测 量位置的该步骤中，该多个测量位置分别对应于不同的该多个区域。
6、 根据权利要求1所述的检测方法，其特征在于，于分割该坐标平 面的该步骤前，该方法更包括设定一检测敏感度，以决定该多个区域的数目。
7、 根据权利要求6所述的检测方法，其特征在于，于分割该坐标平 面的该步骤中，该坐标平面是依照该检测敏感度将该半径平方参数均等分 割为n等份，并将该圆心角参数均等分割为n等份，其中n为正整数。
8、 根据权利要求7所述的检测方法，其特征在于，于决定该多个测 量位置的该步骤中，该多个测量位置分别对应不同等份的该半径平方参数 及不同等份的该圆心角参数，使得该多个测量位置分别对应位于不同的该 多个区域中。
9、 根据权利要求1所述的检测方法，其特征在于，转换该多个测量 位置的该步骤包括设定一起始圆心角；及由该起始圆心角依序将该多个测量位置转换为 该多个测量位置组。
10、 根据权利要求1所述的检测方法，其特征在于，更包括-重复执行决定该多个测量位置的该步骤及转换该多个测量位置的该步骤，直到获得该多个测量位置组；及利用抽出不放回的方式，由该多个 测量位置组中取出多个测量位置组，以组成一测量位置组集合，并依照取 出的该测量位置组集合检测该圆盘。
11、 根据权利要求1所述的检测方法，其特征在于，该圆盘包括一晶片。
12、 一种检测方法，用以检测一圆盘，其特征在于，该检测方法包括 由多个区域提供多个测量位置组，该多个区域是通过根据一半径平方参数及一圆心角参数分割对应于该圆盘的一坐标平面而形成；利用抽出不放回的方式，由该多个测量位置组中取出多个测量位置组，以组成一个测量位置组集合；以及依照取出的该测量位置组集合检测该圆盘。
13、 根据权利要求12所述的检测方法，其特征在于，于提供该多个 测量位置组的该步骤中，该半径平方参数及该圆心角参数分别为该坐标平 面的一纵坐标及一横坐标。
14、 根据权利要求12所述的检测方法，其特征在于，于提供该多个 测量位置组的该步骤中，该半径平方参数及该圆心角参数分别为该坐标平 面的一横坐标及一纵坐标。
15、 一种检测装置，用以检测一圆盘，其特征在于，该检测装置包括 一分割单元，用以将对应于该圆盘的一坐标平面分割为具有相同面积的多个区域；一决定单元，用以于该多个区域中决定出多个测量位置； 一转换单元，用以经由一坐标转换将该多个测量位置转换为对应于该 圆盘的多个测量位置组；以及一检测单元，用以依照该多个测量位置组检测该圆盘。
16、 根据权利要求15所述的检测装置，其特征在于，该分割单元用 以依据一半径平方参数及一圆心角参数将该坐标平面分割为该多个区域。
17、 根据权利要求16所述的检测装置，其特征在于，该半径平方参 数及该圆心角参数分别为该坐标平面的一纵坐标及一横坐标；或者该半径平方参数及该圆心角参数分别为该坐标平面的一横坐标及一 纵坐标。
18、 根据权利要求15所述的检测装置，其特征在于，该决定单元是 通过实验设计法的空间填充设计技术决定该多个测量位置。
19、 根据权利要求15所述的检测装置，其特征在于，该多个测量位置分别对应于不同的该多个区域。
20、 根据权利要求15所述的检测装置，其特征在于，该分割单元是 依照一检测敏感度分割该坐标平面，以决定该多个区域的数目。
21、 根据权利要求20所述的检测装置，其特征在于，该分割单元是 用以依据一半径平方参数及一圆心角参数将该坐标平面分割为该多个区 域，该分割单元是用以将该半径平方参数均等分割为n等份，并将该圆心 角参数均等分割为n等份，其中n为正整数。
22、 根据权利要求21所述的检测装置，其特征在于，该多个测量位 置分别对应不同等份的该半径平方参数及不同等份的该圆心角参数，使得 该多个测量位置分别对应位于不同的该多个区域中。
23、 根据权利要求15所述的检测装置，其特征在于，该转换单元是 用以由一起始圆心角依序将该多个测量位置转换为该多个测量位置组。
24、 根据权利要求15所述的检测装置，其特征在于，更包括 一取出单元，用以由该多个测量位置组中，利用抽出不放回的方式取出多个测量位置组，以组成一测量位置组集合；其中，该检测单元用以依照取出的该测量位置组集合检测该圆盘。
25、 一种检测装置，用以检测一圆盘，其特征在于，该检测装置包括 一取出单元，用以由多个测量位置组中利用抽出不放回的方式取出多个测量位置组，以组成一个测量位置组集合，该多个测量位置组是由根据 一半径平方参数及一圆心角参数分割对应于该圆盘的一坐标平面而形成 的多个区域所获得；以及一检测单元，用以依照取出的该测量位置组集合检测该圆盘。
26、 根据权利要求25所述的检测装置，其特征在于，该半径平方参数及该圆心角参数分别为该坐标平面的坐标轴项目。
全文摘要
本发明公开了一种检测方法及检测装置。检测装置包括一分割单元、一决定单元、一转换单元以及一检测单元。检测方法包括以下步骤。首先，将对应于圆盘的一坐标平面分割为面积相等的多个区域。其次，于此多个区域中决定多个测量位置。接着，经由一坐标转换将此多个测量位置转换为对应于圆盘的多个测量位置组。然后，依照此多个测量位置组检测圆盘。
文档编号H01L21/66GK101630649SQ200810169190
公开日2010年1月20日 申请日期2008年11月4日 优先权日2008年7月16日
发明者周宗贤, 涂凯文, 潘文森, 王仁宏 申请人:旺宏电子股份有限公司