凸块高度的检测装置及方法与流程

技术特征：
1.一种凸块高度的检测装置，其特征在于，包括：光源，用于发射检测光束；照明光路，用于将所述检测光束按一照射角度入射到带有凸块的晶圆；探测光路，用于接收所述检测光束经所述晶圆反射形成的反射光束；线扫相机，用于对所述探测光路出来的所述反射光束进行成像，以获得光强信号图像，所述检测光束入射到所述晶圆时在扫描方向的宽度覆盖所述凸块，以在所述光强信号图像中形成与所述凸块对应的阴影区；以及高度检测单元，用于根据所述阴影区的光强信号和位置数据获取所述凸块的高度信息。2.根据权利要求1所述的凸块高度的检测装置，其特征在于，若检测平顶凸块，所述阴影区中无凸块顶部反光形成的亮点，所述凸块的高度h＝(h1
‑
h3)/(2sinθ*m),其中，h1为所述阴影区沿扫描方向的上边界值，h3为所述阴影区沿扫描方向的下边界值，θ为所述检测光束的照射角度，m为所述探测光路中探测物镜的倍率。3.根据权利要求1所述的凸块高度的检测装置，其特征在于，若检测球顶凸块，所述阴影区中有凸块顶部反光形成的亮点，所述凸块的高度h＝(h1 h3
‑
2*h2)/(2sinθ*m),其中，h1为所述阴影区沿扫描方向的上边界值，h2为所述阴影区中亮点的中心值，h3为所述阴影区沿扫描方向的下边界值，θ为所述检测光束的照射角度，m为所述探测光路中探测物镜的倍率。4.根据权利要求1所述的凸块高度的检测装置，其特征在于，所述光源和所述照明光路之间还包括投影狭缝，所述检测光束通过所述投影狭缝整形成线型光斑，所述入射到所述晶圆时至少在高度上覆盖所述凸块。5.根据权利要求1所述的凸块高度的检测装置，其特征在于，所述照明光路中包括孔径光阑。6.根据权利要求1所述的凸块高度的检测装置，其特征在于，所述照射角度为15
°‑
45
°
。7.根据权利要求1所述的凸块高度的检测装置，其特征在于，所述光源为白光光源。8.一种凸块高度的检测方法，其特征在于，包括：光源发射检测光束，通过照明光路按一照射角度入射到带有凸块的晶圆；探测光路接收所述检测光束经所述晶圆反射形成的反射光束，并在线扫相机上形成光强信号图像，所述检测光束入射到所述晶圆时在扫描方向的宽度覆盖所述凸块，以在所述光强信号图像中形成与所述凸块对应的阴影区；以及高度检测单元，用于根据所述阴影区的光强信号和位置数据获取所述凸块的高度信息。9.根据权利要求8所述的凸块高度的检测装置，其特征在于，若检测平顶凸块，所述阴影区中无凸块顶部反光形成的亮点，所述凸块的高度h＝(h1
‑
h3)/(2sinθ*m),其中，h1为所述阴影区沿扫描方向的上边界值，h3为所述阴影区沿扫描方向的下边界值，θ为所述检测光束的照射角度，m为所述探测光路中探测物镜的倍率。10.根据权利要求8所述的凸块高度的检测装置，其特征在于，若检测球顶凸块，所述阴影区中有凸块顶部反光形成的亮点，所述凸块的高度h＝(h1 h3
‑
2*h2)/(2sinθ*m),其中，h1为所述阴影区沿扫描方向的上边界值，h2为所述阴影区中亮点的中心值，h3为
所述阴影区沿扫描方向的下边界值，θ为所述检测光束的照射角度，m为所述探测光路中探测物镜的倍率。11.根据权利要求8所述的凸块高度的检测方法，其特征在于，所述光源为白光光源。12.根据权利要求8所述的凸块高度的检测方法，其特征在于，所述照射角度为15
°‑
45
°
。

技术总结
本发明提供一种凸块高度的检测装置和方法，包括：光源、照明光路、探测光路、线扫相机及高度检测单元，光源发射的检测光束经照明光路入射到带有凸块的晶圆，经反射进入探测光路并在线扫相机上形成光强信号图像，由于检测光束入射到晶圆时在扫描方向的宽度覆盖所述凸块，故光强信号图像中形成有与凸块对应的阴影区，高度检测单元根据阴影区的光强信号和位置数据获取凸块的高度信息。本发明采用线扫相机进行成像，线扫相机的扫描视场和扫描速度均远高于面阵相机，提高了凸块高度的检测效率，另外，线扫相机扫描方向视场只有单像素对应的物方大小，水平分辨率不受检测光束大小影响，降低了检测光束的制造难度，节约成本，并提高水平检测精度。检测精度。检测精度。


技术研发人员：陆志毅 于大维 李运锋
受保护的技术使用者：上海微电子装备（集团）股份有限公司
技术研发日：2021.05.31
技术公布日：2021/12/7