線寬量測裝置及其方法
2024-03-22 09:52:05 1
專利名稱：線寬量測裝置及其方法
線寬量測裝置及其方法
技術領域：
本發明是有關於ー種線寬量測技術，特別是有關於ー種可提升線寬量測精確度的線寬量測裝置及其方法。
背景技木隨著半導體製程的發展，積體電路元件越來越精密。因此在半導體製程中，光罩或晶圓的細微線路圖案的線寬、線距等關鍵尺寸(Critical Dimension,⑶)的控制是ー個很重要的環節。一般而言，製造商會使用線寬量測裝置對線路圖案進行關鍵尺寸的檢測，其可以用來量測線寬、線距是否準確而沒有偏移。
請參考圖I所示，圖I為現有技術進行線寬量測的示意圖。現有技術是使用一取像裝置91 (如CXD鏡頭)對ー待測圖案92進行擷取影像，再通過電腦處理進行線寬量測。而所述取像裝置通常會跟一光源裝置90組裝在一起，由所述光源裝置90於所述待測圖案92的正上方提供照明光源，讓所述取像裝置得以擷取出清晰的影像。擷取的彩色影像需先轉換成灰階影像才能進行線寬量測的運算。一般來說，電腦在進行灰階影像的線寬量測之前，會先載入標準圖形作為測量基準。請參考圖2所示，前述圖I的光源裝置90的光線會通過ー濾光片93以提供適合的照明光，使得從擷取的影像所轉換成的灰階影像與標準圖案的顏色對比相近，以便進行線寬量測。所述用於線寬量測的照明裝置的濾光片93 —般包括五種不同顔色的濾光單元930，以提供不同色光照明的選擇，通過使用不同濾光單元930所投射的照明光線，可獲得不同的灰階影像。然而，當待測圖案的灰階影像與標準圖案的顏色對比差異過大，將會影響到線寬量測的精確度。由於前述濾光片93僅能提供五種濾光単元930，所述光源裝置90也就只能提供五種照明光源。由於不同的待測圖案的材質對於光的反射特性也不同，僅五種光源的照明選擇將使得待測圖案的灰階影像的調整空間受到限制。故，有必要提供ー種線寬量測裝置及其方法，以解決現有技術所存在的問題。
發明內容有鑑於現有技術的缺點，本發明的主要目的在於提供ー種線寬量測裝置及其方法，可提供更多顏色光源的照明選擇，以解決待測圖案的灰階影像與標準圖案的顏色對比差異影響到線寬量測的精確度的技術問題。為達成本發明的前述目的，本發明提供ー種線寬量測裝置，其包含一平臺，具有ー量測區；一取像裝置，設於所述平臺上方，用於擷取所述量測區一待測圖案的圖形；及一混色光源裝置，設於所述平臺上方，包括多個單色光源，並根據待測圖案與ー標準圖案的匹配率調整各個單色光源的亮度比例。在本發明的一實施例中，所述線寬量測裝置更包含一控制器，所述控制器連接所述取像裝置，並接收所述取像裝置所獲取的待測圖案的圖形。
在本發明的一實施例中，所述控制器進ー步連接所述混色光源裝置，用於根據所述待測圖案與所述標準圖案的匹配率控制所述混色光源裝置調整各個單色光源的亮度比例。在本發明的一實施例中，所述控制器還用於將該待測圖案的圖形轉換成灰階化圖形，並將灰階化圖形與所述標準圖案進行比較，確認其與標準圖案的匹配率。在本發明的一實施例中，若匹配率大於或等於80%，則所述控制器進ー步用於在匹配率大於或等於80%時測量該灰階化圖形中的線路的寬度；及在匹配率小於80%時控制所述混色光源裝置調整其各個單色光源的亮度比例。在本發明的一實施例中，所述混色光源裝置包括紅色光源、藍色光源及緑色光源，可通過混色提供256種不同顔色的照明光源。
在本發明的一實施例中，所述紅色光源、藍色光源及緑色光源分別為紅色發光二極體、藍色發光二極體及綠色發光二極體。本發明另提供ー種線寬量測方法，其包括下列步驟SlOl :載入標準圖案；S102 以包括多個單色光源的混色光源裝置對量測區提供照明；S103 :掃描量測區，獲取待測圖案的圖形；S104:將待測圖案的圖形轉換成灰階化圖形，並將灰階化圖形與標準圖案進行比較，確認其與標準圖案的匹配率；以及S105:若匹配率大於或等於ー特定值，進一歩測量該灰階化圖形中的線路的寬度，若匹配率小於所述特定值，則進ー步調整各個單色光源的亮度比例，再進行照射，並重新執行步驟S103、步驟S104及步驟S105。在本發明的一實施例中，所述特定值為80%。在本發明的一實施例中，所述混色光源裝置包括紅色光源、藍色光源及緑色光源，步驟S105中所述調整各個單元光源的亮度比例具體為調整紅色光源、藍色光源及緑色光源的亮度比例。本發明主要是使用混色光源裝置對應於量測區提供照明，其中所述混色光源裝置包括多個單色光源，井能根據待測圖案與標準圖案的匹配率調整各個單色光源的亮度比例以提供適合的混色光作為照明使用，進而減少待測圖案的灰階影像與標準圖案的顏色對比差異，有效提升線寬量測的精確度。
圖I是現有線寬量測裝置的操作示意圖。圖2是現有線寬量測裝置的照明裝置通過濾光片投射光線的操作示意圖。圖3是本發明一較佳實施例的線寬量測裝置的操作示意圖。圖4是本發明一較佳實施例的線寬量測裝置的混色光源裝置的結構示意圖。圖5是本發明一較佳實施例的線寬量測方法的方法流程圖。
具體實施方式為讓本發明上述目的、特徵及優點更明顯易懂，下文特舉本發明較佳實施例，並配合附圖，作詳細說明如下。再者，本發明所提到的方向用語，例如「上」、「下」、「前」、「後」、「左」、「右」、「內」、「外」、「側面」等，僅是參考附加圖式的方向。因此，使用的方向用語是用以說明及理解本發明，而非用以限制本發明。請參考圖3所示，圖3是本發明一較佳實施例的線寬量測裝置的操作示意圖。所述線寬量測裝置包括一平臺10、一取像裝置20以及ー混色光源裝置30。所述平臺10具有一量測區11，所述量測區11位於平臺10的上表面，用於放置一待測圖案100。所述待測圖案100主要是指液晶顯示器(LCD)領域的相關組件，例如是液晶面板的銦錫氧化物(ITO)透明電極層、數據線、掃描線等，但並不限於此。所述取像裝置20是設於所述平臺10上方，其可裝設於ー設於所述平臺10上的支撐架(圖中未繪示)。所述取像裝置20優選是正對所述平臺10的量測區11，而於所述量測區11內擷取所述待測圖案100的圖形。 所述混色光源裝置30設於所述平臺10上方。所述混色光源裝置30對應所述量測區11提供照明，其發出的光線的入射方向與所述平臺表面10呈垂直。所述混色光源裝置30可以是發光二極體(LED)組件。請進一歩參考圖4所示，圖4是本發明一較佳實施例的線寬量測裝置的所述混色光源裝置30的結構示意圖。所述混色光源裝置30包括多個單色光源。在本實施例中，所述多個単色光源包括紅色光源300、藍色光源301及緑色光源302，且所述紅色光源300、藍色光源301及緑色光源302優選是分別為紅色發光二極體、藍色發光二極體及綠色發光二極體。所述混色光源裝置30可根據所述待測圖案100與一標準圖案的匹配率來調整各個單色光源的亮度比例以提供適合的混色光作為照明使用。當所述多個單色光源為紅色光源300、藍色光源301及緑色光源302時，所述混色光源裝置30可通過混色提供256種不同顔色的照明光源。再者，所述混色光源裝置30可進ー步包括一光學元件31，例如透鏡；所述單色光源發出的光可共同投射於所述光學元件31上，混色並通過該所述光學元件31後投射出去。所述線寬量測裝置更包含一控制器40。所述控制器40連接所述取像裝置20，用於接收所述取像裝置20所獲取的待測圖案100的圖形。在本實施例中，所述控制器40還進ー步連接所述混色光源裝置30，用於根據所述待測圖案100與所述標準圖案的匹配率控制所述混色光源裝置30調整各個單色光源的亮度比例。所述控制器40還用於將該待測圖案100的圖形轉換成灰階化圖形，並將灰階化圖形與所述標準圖案進行比較，確認其與標準圖案的匹配率。若匹配率大於或等於ー特定值，則所述控制器40進ー步測量該灰階化圖形中的線路的寬度；若匹配率小於該特定值，則所述控制器40進ー步控制所述混色光源裝置30調整其各個單色光源的亮度比例。在本實施例中，所述特定值優選是80%，所述匹配率是指灰階化圖形與標準圖案的顏色對比的相似程度。由於使用所述混色光源裝置30提供照明，所述混色光源裝置能根據待測圖案與標準圖案的匹配率調整各個單色光源的亮度比例，進而通過混光而提供適當顏色的照明光源。適當顏色的照明光源可使得待測圖案100的灰階化圖形與標準圖案的顏色對比相近，如此ー來，所述控制器40便可更精確地測量所述待測圖案100的線寬。所述線寬量測裝置可通過ー線寬量測方法來操作，所述線寬量測方法如圖5所示，包含下列步驟SlOl :載入標準圖案；
S102 :以混色光源裝置對量測區11提供照明；S103 :掃描量測區11，獲取待測圖案100的圖形；S104 :將待測圖案100的圖形轉換成灰階化圖形，並將灰階化圖形與標準圖案進行比較，確認其與標準圖案的匹配率；以及S105:若匹配率大於或等於ー特定值，進一歩測量該灰階化圖形中的線路的寬度。再者，在步驟S105中，若匹配率小於所述特定值，則進ー步調整各個單色光源的亮度比例，再進行照射，並重新執行步驟S103、步驟S104及步驟S105。更詳細來說，所述步驟SlOl是通過所述控制器40載入所述標準圖案。所述步驟S102是通過所述混色光源裝置30的多個單色光源對所述量測區11提供照明。所述步驟 S103是通過所述取像裝置20掃描所述量測區11，以獲取待測圖案100的圖形。所述步驟S104是通過所述控制器40將待測圖案100的圖形轉換成灰階化圖形，並通過所述控制器40將灰階化圖形與標準圖案進行比較，確認其與標準圖案的匹配率。所述步驟S105是通過所述控制器40判斷若匹配率大於或等於ー特定值，進一歩測量該灰階化圖形中的線路的寬度；若所述控制器40判斷匹配率小於所述特定值，則所述控制器40進ー步控制所述混色光源裝置30調整其各個單色光源的亮度比例，再進行照射，並重新執行步驟S103、步驟S104及步驟S105。在所述線寬量測方法的一實施例中，所述特定值為80%。綜上所述，相較於現有線寬量測裝置所提供的照明顔色的選擇受限於濾光片的濾光単元的顔色種類，本發明使用多個單色光源所組成的混色光源裝置，可通過混光提供256種顏色的照明光源，因此，本發明的量測方法便可針對待測圖案與標準圖案的匹配率提供適當顏色的照明光源，減少待測圖案的灰階影像與標準圖案的顏色對比的差異，有效提升線寬量測的精確度與穩定性。本發明已由上述相關實施例加以描述，然而上述實施例僅為實施本發明的範例。必需指出的是，已公開的實施例並未限制本發明的範圍。相反地，包含於權利要求書的精神及範圍的修改及均等設置均包括於本發明的範圍內。
權利要求
1.一種線寬量測裝置，其特徵在於所述線寬量測裝置包括 一平臺，具有一量測區； 一取像裝置，設於所述平臺上方，用於擷取所述量測區一待測圖案的圖形；及 一混色光源裝置，設於所述平臺上方，包括多個單色光源，並根據待測圖案與一標準圖案的匹配率調整各個單色光源的亮度比例。
2.如權利要求I所述的線寬量測裝置，其特徵在於所述線寬量測裝置更包含一控制器，所述控制器連接所述取像裝置，並接收所述取像裝置所獲取的待測圖案的圖形。
3.如權利要求2所述的線寬量測裝置，其特徵在於所述控制器進一步連接所述混色光源裝置，用於根據所述待測圖案與所述標準圖案的匹配率控制所述混色光源裝置調整各個單色光源的亮度比例。
4.如權利要求3所述的線寬量測裝置，其特徵在於所述控制器還用於將該待測圖案的圖形轉換成灰階化圖形，並將灰階化圖形與所述標準圖案進行比較，確認其與標準圖案的匹配率。
5.如權利要求4所述的線寬量測裝置，其特徵在於所述控制器進一步用於在匹配率大於或等於80%時測量該灰階化圖形中的線路的寬度；及在匹配率小於80%時控制所述混色光源裝置調整其各個單色光源的亮度比例。
6.如權利要求I所述的線寬量測裝置，其特徵在於所述混色光源裝置包括紅色光源、藍色光源及綠色光源，可通過混色提供256種不同顏色的照明光源。
7.如權利要求6所述的線寬量測裝置，其特徵在於所述紅色光源、藍色光源及綠色光源分別為紅色發光二極體、藍色發光二極體及綠色發光二極體。
8.一種線寬量測方法，其特徵在於所述量測方法包括下列步驟 5101:載入標準圖案； 5102:以包括多個單色光源的混色光源裝置對量測區提供照明； 5103:掃描量測區，獲取待測圖案的圖形； S104:將待測圖案的圖形轉換成灰階化圖形，並將灰階化圖形與標準圖案進行比較，確認其與標準圖案的匹配率；以及 S105 :若匹配率大於或等於一特定值，進一步測量該灰階化圖形中的線路的寬度，若匹配率小於所述特定值，則進一步調整各個單色光源的亮度比例，再進行照射，並重新執行步驟S103、步驟S104及步驟S105。
9.如權利要求8所述的線寬量測方法，其特徵在於所述特定值為80%。
10.如權利要求8所述的線寬量測方法，其特徵在於所述混色光源裝置包括紅色光源、藍色光源及綠色光源，步驟S105中所述調整各個單元光源的亮度比例具體為調整紅色光源、藍色光源及綠色光源的亮度比例。
全文摘要
本發明公開一種線寬量測裝置及其方法。該線寬量測裝置包含一平臺、一取像裝置及一混色光源裝置。所述取像裝置於平臺的量測區擷取一待測圖案的影像。所述混色光源裝置對應於所述量測區提供照明。所述混色光源裝置包括多個單色光源，並根據待測圖案與標準圖案的匹配率調整各個單色光源的亮度比例以提供適合的混色光作為照明使用。因此，本發明可提供更好的量測環境，進而提升線寬量測精確度。
文檔編號G01B11/02GK102768017SQ201210235618
公開日2012年11月7日 申請日期2012年7月9日 優先權日2012年7月9日
發明者林勇佑, 王清平 申請人:深圳市華星光電技術有限公司