(57)【要約】大型基板フラットパネル検査システムに関して、方法および装置が記載される。該方法は、電子シャッタを有する撮像装置を含む機械を用いて対象物を検査する方法であって、第一の位置と第二の位置との間の該対象物の表面にわたって該撮像装置を走査することと、少なくとも１つの発光ダイオードをストロボ発光して、該第一の位置と該第二の位置との間の該対象物を照明することと、該電子シャッタの動作を、該ストロボ発光された少なくとも１つの発光ダイオードと同期化することとを包含し、ｉ）該少なくとも１つの発光ダイオードをストロボ発光することは、該機械上に位置する少なくとも１つのインデックスマークを用いて、該少なくとも１つの発光ダイオードを点灯することを含み、ｉｉ）走査することは、該第一の位置と該第二の位置との間で、該撮像装置を連続的に移動させることを含む。
2008507702.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
電子シャッタを有する撮像装置を含む機械を用いて、対象物を検査する方法であって、
第一の位置と第二の位置との間の該対象物の表面にわたって該撮像装置を走査することと、
少なくとも１つの発光ダイオードをストロボ発光して、該第一の位置と該第二の位置との間の該対象物を照明することと、
該電子シャッタの動作を、該ストロボ発光された少なくとも１つの発光ダイオードと同期化することと
を包含し、
ｉ）該少なくとも１つの発光ダイオードをストロボ発光することは、該機械上に位置する少なくとも１つのインデックスマークを用いて、該少なくとも１つの発光ダイオードを点灯することを含み、ｉｉ）走査することは、該第一の位置と該第二の位置との間で、該撮像装置を連続的に移動させる
ことを含む、方法。
【請求項２】
ａ）ストロボ発光することは、前記少なくとも１つの発光ダイオードを繰り返し、オンに、次いで、オフにすることを含み、
ｂ）前記撮像装置は、複数のセンサを含み、
ｃ）同期化することは、該少なくとも１つの発光ダイオードがオンにされる前に、該複数のセンサを消去し、次いで、該少なくとも１つの発光ダイオードがオンの間に、前記対象物によって散乱された光を、該複数のセンサを用いて記録し、次いで、該少なくとも１つの発光ダイオードがオフにされた後に、該複数のセンサからデータを読み取ることを含む、請求項１に記載の方法。
【請求項３】
走査することは、前記撮像装置が、前記対象物の前記表面によって規定される平面を介して、装着される構台を移動することを含む、請求項１に記載の方法。
【請求項４】
走査することは、前記撮像装置を前記構台に対して移動させ、犂耕体走査の範囲を規定することを含む、請求項３に記載の方法。
【請求項５】
別の撮像装置を用いて、前記対象物の前記表面を、高分解能で撮像することをさらに包含する、請求項３に記載の方法。
【請求項６】
前記少なくとも１つのインデックスマークを用いることは、前記機械の移動台上に位置する複数のインデックスマークを用いることを含む、請求項１に記載の方法。
【請求項７】
ストロボ発光することは、複数の発光ダイオードの個々の出力制御を含み、該複数の発光ダイオードのそれぞれは、異なるカラースペクトルを発し、生成されたカラーモードで動作する、請求項１に記載の方法。
【請求項８】
ストロボ発光することは、前記撮像装置の対物レンズを介した前記少なくとも１つの発光ダイオードによる前記対象物の明視野照明を含む、請求項１に記載の方法。
【請求項９】
明視野照明は、前記対象物を
ａ）前記少なくとも１つの発光ダイオードとビームスプリッタとの間に位置するＳ偏光子と、
ｂ）該ビームスプリッタと対物レンズとの間に位置する１／４波長プレートと
によって照明することを含み、
該ビームスプリッタは、Ｓ偏光を実質的に反射し、Ｐ偏光を実質的に透過させる、請求項８に記載の方法。
【請求項１０】
ストロボ発光することは、前記少なくとも１つの発光ダイオードによる前記対象物の暗視野照明を含む、請求項１に記載の方法。
【請求項１１】
ストロボ発光することは、少なくとも１つの別の発光ダイオードによる前記対象物の暗視野照明を含む、請求項１０に記載の方法。
【請求項１２】
前記少なくとも１つの発光ダイオードは、前記対象物を、該対象物の前記表面によって規定される平面に対する第一の角で照明し、
前記少なくとも１つの別の発光ダイオードは、該対象物を、該対象物の該表面によって規定される該平面に対する第二の角で照明する、請求項１１に記載の方法。
【請求項１３】
前記第一の角は、前記第二の角とは、実質的に異なる、請求項１２に記載の方法。
【請求項１４】
前記第一の角は、約５０度であり、前記第二の角は、約３０度である、請求項１３に記載の方法。
【請求項１５】
暗視野照明は、前記対象物を、前記少なくとも１つの発光ダイオードと該対象物との間に位置するＰ偏光子を介して照明することを含み、
該対象物から散乱された光は、該対象物と前記撮像装置の複数のセンサとの間に位置するＳ偏光子を介して通過する、請求項１０に記載の方法。
【請求項１６】
ストロボ発光することは、前記撮像装置の対物レンズを介した前記少なくとも１つの発光ダイオードによる前記対象物の明視野照明と、少なくとも別の発光ダイオードによる該対象物の暗視野照明とを含む、請求項１に記載の方法。
【請求項１７】
請求項１に記載の方法をインプリメントするために、翻訳可能なコンピュータ可読または機械可読なプログラムエレメントを備える、コンピュータプログラム。
【請求項１８】
請求項１に記載の方法を実行するプログラムを備える、機械可読媒体。
【請求項１９】
検査機械を備える装置であって、
電子シャッタを有する撮像装置と、
該撮像装置に結合された少なくとも１つの発光ダイオードと
を含み、
ｉ）該撮像装置が第一の位置と第二の位置との間を連続的に移動する間に、該検査機械上に位置する少なくとも１つのインデックスマークを用いて、該少なくとも１つの発光ダイオードを点灯することにより、該少なくとも１つの発光ダイオードは、ストロボ発光され、ｉｉ）該電子シャッタの動作は、該少なくとも１つの発光ダイオードのストロボ発光と同期化される、装置。
【請求項２０】
ａ）前記少なくとも１つの発光ダイオードは、前記少なくとも１つの発光ダイオードを繰り返し、オンに、次いで、オフにして、ストロボ発光され、
ｂ）前記撮像装置は、複数のセンサを含み、
ｃ）前記電子シャッタの動作は、該少なくとも１つの発光ダイオードがオンにされる前に、該複数のセンサを消去し、次いで、該少なくとも１つの発光ダイオードがオンの間に、該複数のセンサを用いて、前記対象物によって散乱された光を記録し、次いで、該少なくとも１つの発光ダイオードがオフにされた後に、該複数のセンサからデータを読み取ることを含む、請求項１９に記載の装置。
【請求項２１】
前記撮像装置が装着される構台をさらに備え、該構台は、平面を介して該撮像装置を移動させる、請求項１９に記載の装置。
【請求項２２】
前記撮像装置は、前記構台に対して移動可能であり、該撮像装置は、移動して、犂耕体走査の範囲を規定する、請求項２１に記載の装置。
【請求項２３】
前記構台上に装着された別の撮像装置をさらに備える、請求項２１に記載の装置。
【請求項２４】
前記少なくとも１つのインデックスマークを用いることは、前記検査機械の移動台の上に位置する複数のインデックスマークを含む、請求項１９に記載の装置。
【請求項２５】
前記少なくとも１つの発光ダイオードは、複数の発光ダイオードを含み、該複数の発光ダイオードのそれぞれは、異なるカラースペクトルを発し、個々に出力制御され、生成されたカラーモードで動作する、請求項１９に記載の装置。
【請求項２６】
前記少なくとも１つの発光ダイオードは、前記撮像装置の対物レンズを介して、検査の対象物を照明する、請求項１９に記載の装置。
【請求項２７】
前記撮像装置は、
ａ）前記少なくとも１つの発光ダイオードとビームスプリッタとの間に位置するＳ偏光子と、
ｂ）該ビームスプリッタと対物レンズとの間に位置する１／４波長プレートとを有し、
該ビームスプリッタは、Ｓ偏光を実質的に反射し、Ｐ偏光を実質的に透過させる、請求項２６に記載の装置。
【請求項２８】
前記少なくとも１つの発光ダイオードは、前記撮像装置の対物レンズを介さずに、対象物を照明する、請求項１９に記載の装置。
【請求項２９】
対物レンズを介さずに、前記対象物を照明する別の発光ダイオードをさらに備える、請求項２８に記載の装置。
【請求項３０】
前記少なくとも１つの発光ダイオードは、前記対象物を、該対象物の表面によって規定される平面に対する第一の角で照明し、
前記少なくとも１つの別の発光ダイオードは、該対象物を、該対象物の該表面によって規定される該平面に対する第二の角で照明する、請求項２９に記載の装置。
【請求項３１】
前記第一の角は、前記第二の角とは、実質的に異なる、請求項３０に記載の装置。
【請求項３２】
前記第一の角は、約５０度であり、前記第二の角は、約３０度である、請求項３１に記載の装置。
【請求項３３】
前記少なくとも１つの発光ダイオードと前記対象物との間に位置するＰ偏光子と、
該対象物と前記撮像装置の複数のセンサとの間に位置するＳ偏光子と
をさらに備える、請求項２８に記載の装置。
【請求項３４】
前記少なくとも１つの発光ダイオードは、前記撮像装置の対物レンズを介して、対象物を照明し、
該対物レンズを介さずに、該対象物を照明する別の発光ダイオードをさらに備える、請求項１９に記載の装置。
【請求項３５】
ｉ）クラス分けされたミニ環境を規定する筐体と、ｉｉ）制御コンソールとをさらに備える、請求項１９に記載の装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、一般的に、測定方法に関する。より特定的には、本発明の実施形態は、大型フラットパネル検査システムに関する。
【背景技術】
【０００２】
フラットパネル検査システムは、当業者には、既知である。特許文献１は、フラットパネル検査システムを開示している。特許文献２は、位置依存光学測定キャリブレーションに対する方法および装置を開示している。
【特許文献１】米国特許第５，７６４，２０９号明細書
【特許文献２】米国特許出願公開第２００３／０１４０７０号明細書
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００３】
フラットパネルディスプレイ検査の装置および方法の改善に対する必要性が存在する。特に、フラットパネルが、ますます大きく、より大衆化するにつれて、迅速な検査システムが、ますます必要とされている。
【課題を解決するための手段】
【０００４】
（発明の概要）
本発明の以下の実施形態に対する必要性が存在する。当然であるが、本発明は、これらの実施形態に限定されない。
【０００５】
本発明の実施形態に従うと、電子シャッタを有する撮像装置を含む機械を用いて対象物を検査するプロセスは、第一の位置と第二の位置との間の該対象物の表面にわたって該撮像装置を走査することと、少なくとも１つの発光ダイオードをストロボ発光して、該第一の位置と該第二の位置との間の該対象物を照明することと、該電子シャッタの動作を、該ストロボ発光された少なくとも１つの発光ダイオードと同期化することとを包含し、ｉ）該少なくとも１つの発光ダイオードをストロボ発光することは、該機械上に位置する少なくとも１つのインデックスマークを用いて、該少なくとも１つの発光ダイオードを点灯することを含み、ｉｉ）走査することは、該第一の位置と該第二の位置との間で、該撮像装置を連続的に移動させることを含む。本発明の別の実施形態に従うと、検査機械を備える装置は、電子シャッタを有する撮像装置と、該撮像装置に結合された少なくとも１つの発光ダイオードとを含み、ｉ）該撮像装置が第一の位置と第二の位置との間を連続的に移動する間に、該検査機械上に位置する少なくとも１つのインデックスマークを用いて、該少なくとも１つの発光ダイオードを点灯することにより、該少なくとも１つの発光ダイオードは、ストロボ発光され、ｉｉ）該電子シャッタの動作は、該少なくとも１つの発光ダイオードのストロボ発光と同期化される。
【０００６】
本発明のこれらの実施形態およびその他の実施形態は、以下の説明および添付図面と合わせて考慮すると、よりよく理解される。しかしながら、以下の説明は、本発明の様々な実施形態およびその数多くの特定の詳細を示しているが、説明の手段として与えられ、限定の手段として与えられるものではないことは、理解されるべきである。多数の置換、改良、追加、および／または再配置が、本発明の実施形態の範囲内で、本発明の精神から逸脱することなく、行われ得て、本発明の実施形態は、全てのこのような置換、改良、追加、および／または再配置を含む。
【発明を実施するための最良の形態】
【０００７】
本明細書に添付し、その一部をなす図面は、本発明の所定の実施形態を描写するために含まれる。本発明の実施形態、および、本発明の実施形態と結び付くコンポーネント、ならびに、本発明の実施形態によって提供されるシステムの動作のより明確な概念が、例示的であり、それゆえ限定されない図面に示された実施形態を参照することによって、より容易に理解できる。ここで、同じ参照番号（その数字が２つ以上の図面で現れた場合）は、同じエレメントを示す。本発明の実施形態は、本明細書で紹介される記述と組み合わせて、これら図面のうちの１つ以上を参照することによって、よりよく理解され得る。図面に示された形態は、必ずしも縮尺どおりに描かれていないことに留意すべきである。
【０００８】
（好ましい実施形態の説明）
本発明の実施形態、ならびに、本発明の様々な特徴および利点の詳細は、添付図面で示され、以下の説明で詳述される非限定的な実施形態を参照して、より十分に解説される。周知の原材料、処理技術、コンポーネントおよび機材は、本発明の実施形態を詳細にし、不必要に曖昧にしないために、省略されている。しかしながら、詳細な説明および特定の例は、本発明の好ましい実施形態を示しているが、説明の手段として与えられ、限定の手段として与えられるものではないことは理解されるべきである。基礎をなす本発明のコンセプトの精神および／または範囲の中で、様々な置換、改良、追加、および／または再配置が、当業者には、本開示から明らかになる。
【０００９】
本出願の中で、幾つかの刊行物が、本明細書の最後で請求項の直前に、文献という見出しで、引用される。これら刊行物の開示は、そのまま全体を、本明細書にて参考として、本明細書に明確に援用される。この目的は、本発明の実施形態の背景を示し、業界の状態を説明するためである。
【００１０】
以下に参照する米国特許および米国特許出願は、その意図される目的のために有用な実施形態を開示している。米国特許第５，７６４，２０９号明細書の内容全ては、あらゆる目的のために、参照することにより、本明細書に明確に援用される。米国特許出願公開第２００３／０１４７０７０号明細書の内容全ては、あらゆる目的のために、本明細書に参考として、本明細書に明確に援用される。
【００１１】
（概観）
本発明は、大型基板フラットパネル検査システムを含み得る。このツールは、大型ガラスフラットパネルのパターン欠陥およびパーティクル欠陥（様々な欠陥のサブクラス分けを含む）を検査するために、設計される。本発明は、任意の形式のパターン付きまたはパターンなしフラットパネルの検査に使用され得るが、ディスプレイに限定されない。典型的なパネルには、フラットパネルディスプレイ（ＦＰＤ）、薄膜トランジスタ（ＴＦＴ）、有機発光ダイオード（ＯＬＥＤ）、フォトマスクなどが含まれる。本発明の設計は、ユニークに、フレキシブルで、かつ、モジュール式であり、１００ｎｍから１０μｍ以上までの範囲の様々な欠陥解像度で、事実上、全てのパネルサイズの検査基板に対して、単一のシステムアーキテクチャを可能とする。顧客の仕様ごとの様々なサイズのパネルを検査するために、カスタム化されることで、この機械は、名目上、３００ｍｍ×３５０ｍｍ（１２”×１４”）〜２，５００ｍｍ×３，０００ｍｍ（１００”×１２０”）の範囲の基板を受け入れ得る。当然、本発明の実施形態は、これら以上または以下の基板にも対応するように構成され得る。
【００１２】
（アーキテクチャ）
ツールには、３つの好ましいアレンジメントがある。各アレンジメントは、検査中の標的基板パネルの向きによって指定される。これらは、１）水平、２）垂直、および、３）ほぼ垂直である。図２および図３Ａ〜図３Ｃは、ツールの好ましい「水平」検査アレンジメントを示す。図４Ａ〜図４Ｃ、図５および図６は、ツールの典型的な「垂直」アレンジメントを示す。図７は、クラス分けされたミニ環境内に装着された同じ垂直ツールのアレンジメントに、制御コンソールを取り付けたものを示す。制御コンソールを置くことは、オプションである。
【００１３】
具現化されたシステムは、検査用構台式モーションシステムを用いる。非常の大きな基板を処理する機械の足場面積を小さくするために、パネルは、ロードされ、次いで、留め置かれる。光学素子は、犂耕体（交互の行を反対の方向から書く）走査において、パネルの上を飛行する。二つの線形なモーション軸が、パネルの長軸に沿って、光学素子を連続的に動かす。第二のよりシンプルにインデックス付けされた軸は、引き続くパスとパスとの間で、パネルの短軸にわたって、光学素子をステップで進める。
【００１４】
欠陥検出システムは、好ましい方法として、明視野および／または暗視野のストロボ発光（パルス）ＬＥＤ（発光ダイオード）照明を有し、回折が制限され、市販品として容易に入手可能な光学素子を備えた、ＣＣＤ（電荷結合素子）またはＣＭＯＳ（相補型金属酸化物シリコン）デジタルカメラを使用する。図１は、好ましいカメラＬＥＤの光学的アレンジメントである。特定の照明カラーは、３つのＬＥＤの強度を個々に制御することによって、生成され得る。ストロボ発光照明を使うと、走査モーションおよび速度が連続的になり、こうして、特有の修正時間を有するストップ／スタートのモーション、位置エラー、および、機械モーションの複雑さを排除できる。同時に、ストロボ発光は、構台の仕様を緩和する。なぜなら、高速なストロボ発光は、画像平面内で、モーションを凍結するからである。最後に、ポジションパルスは、所定の走査座標で、（ハードウェアレベルで）モーションコントローラから直接出力される。この直接出力は、カメラ露出および照明ストロボをトリガするために使用され、こうして、計算された位置、ならびに、正確な構台の速度および加速度が不要になる。
【００１５】
（アルゴリズム）
画像処理ソフトウェアは、幾つかのモード（セル同士の比較、ダイ同士の比較、および、ダイまたはセルのデータベースとの比較を含む）で操作し得る。ランダムな欠陥の究極的な感度に対して、セル同士、または、ダイ同士の比較モードが、最適な方法である。繰り返し欠陥を見つけるため、および、プロセス変動に対する感度を落とすためには、セルまたはダイのデータベースとの比較が、好まれる方法であり、繰り返し欠陥を見つけ出すことに対して、および、プロセス変動の影響の排除に対して、優れた結果を出す。
【００１６】
（性能）
システムは、１パスで５μｍの「標準」欠陥設計サイズで、基板の欠陥を検査する。より大きいまたはより小さい欠陥サイズに対しても、より大きいまたはより小さい最小欠陥サイズが単一のパスで検査されるように、光学素子コンポーネントを変えることによって、容易に適応され得る。「標準」最小分解能よりも小さい欠陥、または、低コントラストの欠陥に対しては、より高い分解能が使用される。この高い分解能は、対物レンズ／倍率を変更して、画素サイズを小さくすることで達成される。最大ステージ速度は、少なくとも１５０ｍｍ／秒であり、これは、カメラサイズと標準最小欠陥分解能とをカメラ速度に合わせるように、計算される。１１００ｍｍ×１３００ｍｍのパネルの検査に要する時間は、標準（５μｍ）分解能で、約６０秒である。１１００ｍｍ×１３００ｍｍのパネルの検査に要する時間は、２μｍ分解能で、約３６０秒であり、同じパネル上の１μｍ欠陥に対する検査時間は、約２５分である。代替的な実施形態のように、標準欠陥サイズ（最小倍率）は、小さくされ得、検査に要する時間は、同様に短縮され得る。これには、追加のオプションハードウェアモジュールを必要とされる。
【００１７】
（オプション）
ツール上で、高分解能および高感度（１００ｎｍまで）でのエンジニアリング欠陥レビュー（個別の高速ｙステージ上に、単一のカメラを要する）。
【００１８】
基板内の製造上許容可能な変動に関わらず、システムを自動的にインフォーカスに保つ自動焦点システム。
【００１９】
定期的な再キャリブレーションに対するカスタム化キャリブレーション標準。
【００２０】
顧客要求強化および工場管理インターフェース用顧客ソフトウェア。
【００２１】
（機能仕様）
本発明は、標準分解能で、５μｍ以上のパターン欠陥またはパーティクル欠陥をマッピングし得る。代替的な標準分解能も設計され得る。
【００２２】
本発明は、対物レンズ／倍率を変更することで、３μｍおよび１μｍの欠陥をマッピングし得る。
【００２３】
本発明は、０．５ｍｍ〜１．５ｍｍ厚の薄い基板とともに、また、８ｍｍ〜１５ｍｍの厚いフォトマスクとともに機能し得る。代替の厚さ限界も、具現化され得る。
【００２４】
本発明は、ストロボ発光照明および回折が制限された明視野および／または暗視野の光学素子のアーキテクチャを備えたＣＣＤまたはＣＭＯＳカメラを使用し得る。
【００２５】
本発明は、標準分解能（５μｍ欠陥）のとき、フルパネルを６０秒（ロードおよびアンロードに要する時間を含まないが、検査所要時間を全て含む）で検査し得る。検査所要時間は、基板がロードされた後、検査ヘッドの下にある最初の「ホーム」位置に戻るまでの全所要時間である。
【００２６】
本発明は、欠陥またはランダム欠陥検出モードを繰り返すことが可能なセルとデータベース、または、セル同士／ダイ同士の画像処理ソフトウェアを含み得る。
【００２７】
本発明は、検査レシピ開発用のエンジニアリングソフトウェアモードを含み得る。
【００２８】
本発明は、誤ったカウントの除去を改善した、より高速な検査を可能にする、（関心領域、ＡＯＩを）内包および除外するソフトウェアマスクを含み得る。
【００２９】
本発明は、業界標準の欠陥ファイル出力を含み得る。
【００３０】
本発明は、よりシンプルなオペレータインターフェース用のグラフィカルユーザインターフェース（ＧＵＩ）を含み得る。ＧＵＩソフトウェアは、業界のヒューマン／マシンインターフェース（ＨＭＩ）標準に従う。
【００３１】
（光学素子モジュールの説明）
（カメラ）
本発明は、複数の市販されているエリア走査（二次元アレイ）ＣＣＤおよび／またはＣＭＯＳ高速デジタルカメラを使用し得る。カメラフラーム速度は、アレイサイズが、１．３メガピクセル〜１４メガピクセル以上までの範囲のアレイサイズで、２０フレーム毎秒（ＦＰＳ）〜５００ＦＰＳの範囲である。今のところの好ましい実施形態では、ストロボ発光照明、明視野照明、および、連続犂耕体走査を備えた２メガピクセルカメラを３０ＦＰＳで使用する。
【００３２】
（画像光学素子）
画像光学素子は、商業および工業向けサプライヤから市販され、容易に入手可能なレンズであり得る。対物レンズは、無限補正または有限補正（テレセントリック）されるようなものから選ばれ得、典型的には、平面（フラットフィールド）、アポクロマート（カラー補正）、および、長い作動距離（ＬＷＤ）である。レンズを介する照明（明視野）に対して、ビームスプリッタは、対物レンズの前（カメラのセンサと対物レンズとの間）で使用される。これは、光を対物レンズに導き、この対物レンズから、光を対象物に進めるためである。偏光ビームスプリッタおよび１／４波長プレートの組み合わせは、たとえ、レンズを介する照明であっても、標的に当たる光の１００％近くがカメラに到達するように効率を改善するために使用され得る。無限補正対物レンズに対して、チューブレンズは、カメラ平面上で対物レンズからの無限補正光を撮像するために必要とされ得る。
【００３３】
（照明）
好ましい実施形態は、ストロボ発光固体ＬＥＤ光源を用いる。これらのユニットは、１０マイクロ秒未満のパルスが使用され得るように、典型的に１マイクロ秒の上昇時間および下降時間を有する。照明カラーは、生成したクロマティック（ｃｈｒｏｍａｔｉｃｓ）で、最適な欠陥検出を行うように、調整され得る。カラーは、赤、青および緑のＬＥＤの強度を調整して生成される。
【００３４】
一般に、照明光学素子は、反射体（この場合、ランプ源）、光を集める集光器、標的で光照射場を規定する絞り、および、標的上で絞りを撮像するため、あるいは、（レンズを介して照明するために）絞りを画像光学素子に合わせるための対物レンズからなる。これにより、絞りは、正しい倍率で、標的上に、結像レンズを介して撮像される。照明光学素子は、ライン走査カメラの場合、円筒レンズを組み込み、こうして、標的ＦＯＶへの照明をより良く合わせるようにする。暗視野照明に関しては、考え方は、同様であるが、ビームスプリッタが必要とされない点で異なる。いずれの場合も、適切な絞り、バフル（ｂａｆｆｌｅ）、および、構造を暗化させる物体は、迷光および光源の外部の光が、カメラに到達しないようにするために、使用される。
【００３５】
（光学素子の例）
図１を参照すると、カメラ１１０は、ビームスプリッタプリズム１２０と結合される。明視野照明モジュール１３０は、ビームスプリッタプリズム１２０と結合される。対物レンズ１４０は、ビームスプリッタプリズム１２０と結合される。上部暗視野照明モジュール１５０は、対物レンズ１４０と結合される。下部暗視野照明モジュール１６０は、対物レンズ１４０に結合される。モジュール１５０、１６０は、水平面からの角度が２０〜５０度となるように位置し得る。モジュール１３０、１５０、１６０のそれぞれは、３つの個々に出力制御され、異なるカラーバンド（すなわち、赤、緑、黄）の発光ダイオードを含む。本発明のこの実施形態は、明視野および／または暗視野モードで、動作され得ることは、理解され得る。
【００３６】
（装着システム）
全ての光学コンポーネントに対する装着システムは、熱的に安定で、非常に安定な運動学的装着であり得る。装着は、高い精度で光学ブリッジ構台構造の取り外し／置き換えができるように、ピン止め、コーナー詰め、あるいは、レールに対するアライメントのいずれかで行われる。こうして、光学素子を容易にクリーニングまたは取替えすることが可能になる。
【００３７】
（システムのモジュール性）
カメラ、撮像および照明のシステムは、モジュールコンポーネントとして設計される。これは、異なるサイズのコンポーネントを同様な速度で検査するために、または、異なるピクセルサイズを有する同じサイズのコンポーネントを同様な速度で検査するために、追加的なモジュールが容易に追加および取り外しされるようにするためである。
【００３８】
（自動焦点）
検出時間を短くし、「ストップアンドステア（ｓｔｏｐ  ａｎｄ  ｓｔａｒｅ）」技術を不要とするために、オンザフライ（ｏｎ−ｔｈｅ−ｆｌｙ）自動焦点が、独立の光学ストリングのそれぞれに対して使用される。外部のレーザ距離センサ、または、好ましいレンズを介するレーザ距離センサからのフィードバックは、各光学Ｚステージを駆動するために使用され、光学素子が基板に対して、焦点が合うよう保つ。
【００３９】
自動焦点は、リアルタイムで行われるので、ステージおよびチャックの平坦度および繰り返し精度の仕様は、事前走査タイプのシステムに要求とされる仕様よりも緩和される。
【００４０】
（欠陥レビューカメラシステムおよびステージ）
個別の欠陥レビューカメラが、提供され得る。これは、典型的なシステムモジュールの光学素子アーキテクチャを有し、システム性能の仕様に合うように、カスタム化されたカメラと結像光学素子を提供される。
【００４１】
（機械的システムの説明）
（機械ベース）
全体の検査ツールは、空気受動（ｐｎｅｕｍａｔｉｃ  ｐａｓｓｉｖｅ）の振動を減衰する装着方法で、モジュール式の機械ベース上に据え付けられる。ベースの主たる目的は、結果として生じるモーション力を減衰するためである。ベースは、また、周囲の構築物や他の振動源を除去する一助となり得る。
【００４２】
（テーブル）
システム設計によって、連続モーションと緩和速度とを要求する走査と撮像とが、可能になるので、テーブル質量、および、移動質量の静止質量に対する比は、従来の機械設計より小さくされ得る。さらに、ジェネレーション７およびジェネレーション８の基板パネルが極端なサイズなので、テーブルがモジュール式の設計および構築であることは、非常に望ましい。典型的に使用されるグラナイトテーブルの構築物は、これらの要求のいずれをも満たすのに適切ではない。２つの実施形態のオプションは、複合材料ハニカム構造および鋼溶接構造である。両者ともモジュール式であり得、両者とも、高い剛性と有利な減衰特性を示し得る。
【００４３】
（構台）
カメラアレイを通る標的パネルのモーションは、サポートブリッジと光学素子とを静止基板の上で「飛行」させることによって提供される。Ｘステージ構造およびそのモーションデバイスは、その構築において、シアダンピング（ｓｈｅｅｒ−ｄａｍｐｉｎｇ）および他の適切な技術を用いることにより、剛性があり、非常に振動減衰するように設計され得る。このモーションは、高分解能で、比較的低い精度で、デュアルモータ駆動Ｘ軸を備えたスムーズな構台システムによって提供される。Ｘ軸は、サポートビーム、リニア軸受け、リニアモータ、および、頑強で比接触な光学エンコーダを含む。リニア軸受けは、再循環精密ボール軸受けまたはエア軸受けであり得る。使用される特定のタイプの軸受けは、光学検出システムの許容度要求と両立するように選択される。このシステムは、要求されるスムーズ度を指示する。構台のＸ方向のパワーは、リニア軸受けアセンブリに装着されたデュアルリニアモータ駆動Ｘ軸によって提供される。
【００４４】
Ｙステージは、インクリメントされた横方向の移動距離オフセットを提供するために使用される。これは、全ての光学素子モジュールが一斉に、引き続くＸステージによるパスを行うためである。
【００４５】
（ブリッジ）
光学素子ブリッジビーム自体は、剛性であり、減衰される。２つの高剛性の減衰カーボンファイバチャネルが構築され、次いで、シア振動ダンピング（ｓｈｅｅｒ  ｖｉｂｒａｔｉｏｎ  ｄａｍｐｉｎｇ）技術で、ジョイントされ、剛性があり、軽量な、高減衰ブリッジビームが提供される。構造カーボンファイバを適用すると、非常に低質量で、非常に剛性があり軽量なビーム構造ができる。質量が小さいことは、取り付けられた光学素子コンポーネントの高速で精度の良い位置決めにとって、重要である。
【００４６】
（ロード／アンロードおよびサポートチャック）
システムは、オプションとして、パネルがシステムの一端でロードされ、その他端でアンロードされる「行きっきり（ｔｈｒｏｕｇｈ）システム」モードで、あるいは、パネルが、システムの同じ一端で入力され、出力される「第一の位置に戻る」モードで動作され得る。機械インターフェースは、パネルのオンエッジまたはフラットな着荷に適合するように提供され得、他のフラットパネル製造機械に直接的に接続する能力を含み得る。パネルは、特定の光学素子およびその結果定まる被写界深度の垂直安定度の要求に応じて、多孔性エア軸受けまたは別個のエアジェット付きエア軸受けの上で、移送される。エア軸受けは、ロード・アンロードコンベヤとしても、サポートチャックとしても機能する。
【００４７】
（θ調整）
一度、ロードされると、パネルは、アクティブな位置決めシステムを介して、自動的にアラインされ得る。アクティブな位置決めシステムは、比較的コース限界内で、パネルを検査システムにアライメントし得る。その移動は、数度に制限され得る。θ調整の好ましい構築は、水平軸回りの回転方向にパネルのサポートフレームの１つのコーナーを駆動するようにモータを提供することである。θ調整軸の回転は、標的ＦＰＤパネル上で焦点合わせされた光学検出器によって検出されたアライメントマークまたは他のパターンの光学測定に応答して、システムコントローラによって、制御され得る。
【００４８】
（ケーブル管理）
動くコンポーネントを扱うのに必要なケーブル（電気、機械、および、空気）は、商業ケーブルトラックまたはキャリアを介して、ルーティングされるべきである。
【００４９】
（水平な例）
図２および図３Ａ〜図３Ｃを参照すると、本発明の水平な例が描かれている。Ｙステージ２１０は、交差ローラ軸受けを含む。Ｘステージ２２０は、同期リニアモータを含む。５台のカメラが、シェア減衰された（ｓｈｅａｒ  ｄａｍｐｅｄ）カーボンファイバビーム２３０の上に装着される。制御キャビネットのセットおよびユーザインターフェース２４０が、近くに隣接して描かれているが、その位置は随意である。
【００５０】
（垂直な例）
図４Ａ〜図４Ｃおよび図５〜図６を参照すると、本発明の垂直な例が描かれている。平行移動パネルステージ４１０は、マスダンピングフレーム４２０に結合される。Ｘステージ駆動ケーブルキャリア５１０は、フレーム４２０内に位置される。照明およびカメラの囲い５２０は、フレーム４２０上に装着される。
【００５１】
（環境制御の説明と動作）
図７を参照すると、オプションとして、本検査システムに対し、自立型の（ｆｒｅｅｓｔａｎｄｉｎｇ）クリーンルームとして分類されるミニ環境７１０が、提供され得る。このミニ環境は、パーティクルのない静的散逸材料から構築され、この囲まれたエリア全体にわたって、約９０リニアフィート／分の垂直なエアフローを流すために、適切なファンフィルタユニットを備えている。オプションのフロー、エアのイオン化、および、パーティクルのモニタ制御が、提供され得、これらは、ＧＵＩまたは工場管理コントローラとインターフェースされ得る。このミニ環境は、望ましくない振動が検査システムに伝わらないように、適切な受動振動絶縁を備え得る。
【００５２】
（ＧＵＩシステムの説明）
（オペレータインターフェース）
グラフィカルユーザインターフェース（ＧＵＩ）のオペレータインターフェース機能によって、オペレータは、検査を開始および終了すること、あるいは、検査されるべき特定のパーツに対するアプリケーション用データベースから、レシピをロードおよびアンロードすることができる。また、ＧＵＩは、検査中に、検査の間に、および、検査完了後のレビュー用に、パーツに対する欠陥マップおよび欠陥サイズのビニングを提供する。
【００５３】
（エンジニアリングインターフェース）
ＧＵＩのエンジニアリングインターフェース機能は、システムの全ての個々のデジタル制御自動コンポーネントの完全な制御を可能にする。また、特定のパーツまたは特定のタイプのパーツの検査に専用のレシピを作ることもセーブすることもできる。画素サイズ（倍率）、検査速度、フレーム速度、包含および除外エリア、注意すべきエリア、検査タイプ（セル同士、セル対データベース、・・・）などである。エンジニアリングインターフェースはまた、画像処理および画像診断が、ソフトウェアおよびハードウェアの動作を満足するように実行されることを可能にする。システム制御（自動焦点）下の全てのサブシステムは、ＧＵＩのエンジニアリングインターフェースを介して、制御され、調整され得る。同様に、全てのパラメータは、レシピに保存される。システムが動作不能になるような範囲外の設定がなされた場合、全てのパラメータを、そのデフォルトに戻すために、デフォルトのリセットが利用可能である。
【００５４】
（レシピ設定）
レシピ設定インターフェースによって、（エンジニアリングインターフェース下で）特定のレシピが設定され、保存されることが可能になる。制御アイテムには、検査に対するホームロケーション（０，０）、システムの自動アライメント用に使用されるパラメータ、検査されるべきエリアおよび除外されるべきエリアを規定するパラメータ、自動焦点システムの動作を規定するパラメータ、セルおよび／またはダイのサイズを規定するパラメータ、画像処理に使用されるフィルタまたは他のアルゴリズムを規定する画像処理パラメータなどが含まれる。
【００５５】
（セル同士またはダイ同士の検査）
セル同士またはダイ同士の検査中に、違いまたは欠陥を同定するために、個々の相等しいセル／ダイが、適切な画像処理（フィルタリング、均等化、アライメントなど）後に、互いに減算される。
【００５６】
（セルまたはダイ対データベースの検査）
セルまたはダイの適切な記述（有効に処理された画像）がデータベースに保存され、検査中のセルまたはダイが、データベースのセルまたはダイから減算される。
【００５７】
本発明の実施形態は、また、キットオブパーツ（ｋｉｔ−ｏｆ−ｐａｒｔｓ）の中に含まれ得る。キットオブパーツは、本発明の実施形態が含む一部または全部のコンポーネントを含み得る。キットオブパーツは、本発明の実施形態を組み込むことのできる既存のシステムを改善するための、現場での後付けキットオブパーツであり得る。キットオブパーツは、本発明の実施形態を実行するためのソフトウェア、ファームウェアおよび／またはハードウェアを含み得る。キットオブパーツは、また、本発明の実施形態を実行する命令も含み得る。特記されない限り、キットオブパーツのコンポーネント、ソフトウェア、ファームウェア、ハードウェアおよび／または命令は、本発明の実施形態で使用されるものと、同じであり得る。
【００５８】
（利点）
本発明の実施形態は、少なくとも以下の理由で、コスト効率よく、有利であり得る。本発明の実施形態は、欠陥サイズ、ＴＡＣＴ時間およびシステムコストをバランスするために、モジュール式で拡張性ある光学素子および犂耕走査を含み得る。本発明の実施形態は、インラインまたはオフラインのアプリケーションを介して役立つアーキテクチャを含み得る。本発明の実施形態は、機械の足場面積を小さくするために、固定パネルおよび飛行（ｆｌｙｉｎｇ）光学素子を含み得る。本発明の実施形態は、製造施設の範囲内で、組み込まれるように、水平、垂直またはほぼ垂直のアーキテクチャを含み得る。本発明の実施形態は、連続走査のために、ストロボ発光照明および高速露出を含み得る。本発明の実施形態は、軽量テーブルを有する非標準機械のために、ストロボ発光照明および高速露出を含み得る。本発明の実施形態は、減速下での安定化のために、ハードウェアベースの位置トリガを含み得る。本発明の実施形態は、物流改善のために、モジュール式設計および比較的軽量なテーブルを含み得る。本発明の実施形態は、焦点安定化のために、剛性があり、減衰されたブリッジビームを含み得る。本発明の実施形態は、ステージとチャックの位置合わせ仕様の緩和のために、独立したオンザフライ自動焦点を含み得る。本発明の実施形態は、コンベヤおよびチャックとして機能する非接触空気軸受けレールを含み得る。本発明の実施形態は、しっかりとした焦点のために、作動距離が長く、被写界深度の深い光学素子を含み得る。本発明の実施形態は、生成されるカラーおよび欠陥検出改善のために、独立に照明を制御された照明ＬＥＤを含み得る。本発明の実施形態は、セル同士の比較、ダイ同士の比較、あるいは、ダイまたはセルのデータベースとの比較で動作する強力な画像処理ソフトウェアを含み得る。本発明の実施形態は、従来のアプローチに比べ、品質改善および／またはコスト削減を提供する。
【００５９】
（定義）
明視野照明という語句は、ビームスプリッタを介してルーティングされるマルチＬＥＤライトのようなレンズ照明を介することを意味する。これは、サンプルによって対物レンズを介して反射／散乱される前に、対物レンズを介して光るようにするためである。暗視野照明という語句は、サンプルによって対物レンズを介して散乱（例えば、反射）される前に、対物レンズを介して輝かない照明を意味する（かすめ暗視野照明は、急激な表面不規則性から鏡面反射を生じ得る）。回折という語句は、光学素子（例えば、ＣＣＤに結合されたレンズアセンブリ）のセットの性能が、光の回折の性質によって制限され、光学素子のその他の品質によって制限されないことを意味することを意図される。プログラムという用語および／またはコンピュータプログラムという語句は、コンピュータシステム上で実行されるように設計された命令のシーケンスを意味する（例えば、プログラムおよび／またはコンピュータプログラムは、サブルーチン、関数、手順、オブジェクト方法、オブジェクトのインプリメンテーション、実行可能なアプリケーション、アプレット（ａｐｐｌｅｔ）、サーブレット（ｓｅｒｖｌｅｔ）、ソースコード、オブジェクトコード、共有ライブラリ／ダイナミックロードライブラリ、および／または、コンピュータまたはコンピュータシステム上で実行されるように設計された命令の他のシーケンスを含み得る）。実質的という用語は、大体ということを意味するが、それが特定される全体を必ずしも意味しない。約という用語は、所定の値に少なくとも近いこと（例えば、１０％以内）を意味する。一般的にという用語は、所定の状態に少なくとも近いことを意味する。結合されたという語は、接続されたということを意味するが、直接的である必要はなく、また、機械的である必要はない。本明細書で使用される近接のという用語は、近いこと、ほぼ隣接すること、および／または、同位置にあることを意味することが意図され、特定の機能および／または結果（結果が、ある場合は）が実行および／または達成され得る空間的状況を含む。展開という語は、設計、建設、出荷、インストールおよび／または動作を意味することが意図される。
【００６０】
第一のおよび１つという用語、および、少なくとも第一のまたは少なくとも１つのという語句は、他に意味されることが本資料に内在する文章から明確でない限り、単数または複数を意味することを意図される。第二のおよび別のという用語は、他に意味されることが本資料に内在する文章から明確でない限り、単数または複数を意味することを意図される。本資料に内在する文章に反対のことが特記されていない限り、またはという用語は、包含のまたはを意味し、除外のまたはを意味するものではない。具体的には、条件ＡまたはＢは、以下Ａが真（または存在する）かつＢが偽（または存在しない）、Ａが偽（または存在しない）かつＢが真（または存在する）、および、ＡおよびＢの双方が真（または存在する）のいずれか１つによって満足される。不定冠詞（ａまたはａｎの用語）は、文法的スタイルで、単なる便宜上、用いられる。
【００６１】
複数という用語は、２または２を上回ることを意味することを意図される。任意のという用語は、セットの中で全ての適用可能なメンバ、あるいは、セットの中で全ての適用可能なメンバの少なくともサブセットを意味することを意図される。手段（ｍｅａｎｓ）という語は、その後に「のための（ｆｏｒ）」という用語が続くとき、結果を達成するためのハードウェア、ファームウェア、および／または、ソフトウェアを意味する。ステップという用語は、その後に「のための（ｆｏｒ）」という用語が続くとき、結果を達成するための（サブ）方法、（サブ）プロセス、および／または、（サブ）ルーチンを意味する。
【００６２】
「備える」、「備えている」、「含む」、「含んでいる」、「有する」、「有している」という用語、あるいは、これらの他の変形は、非排他的な包含を意味する。例えば、エレメントのリストを備えるプロセス、方法、物品または装置は、これらのエレメントのみに必ずしも限定されず、リストに明記されなかった他のエレメント、または、このようなプロセス、方法、物品または装置に内在する他のエレメントを含み得る。「なっている（ｃｏｎｓｉｓｔｉｎｇ）」（なる（ｃｏｎｓｉｓｔｓ）、なった（ｃｏｎｓｉｓｔｅｄ））という用語は、および／または、「構成されている（ｃｏｍｐｏｓｉｎｇ）」（構成する（ｃｏｍｐｏｓｅｓ）、構成された（ｃｏｍｐｏｓｅｄ）という用語は、記載された方法、装置または構成を漏れなく含み、通常それらと関連する補助、添加および／または不純物を除く記載された以外の手順、構造および／または含有物を含む閉じた言葉を意味することを意図される。「なっている」（なる、なった）という用語、および／または、「構成されている」（構成する、構成された）という用語とともに使用される「本質的」という用語は、記載された方法、装置または構成を残して含み、記載された手順、構造および／または含有物の基本的な新たな特徴に物質的に影響を及ぼさないような明示されていない手順、構造および／または含有物に対してのみに開かれた、修正された閉じた言葉を意味することを意図される。
【００６３】
特に明記されない限り、本明細書で使用される全ての技術用語および科学用語は、本発明の属する分野の当業者によって共通に理解されると同じ意味を有する。コンフリクトの際は、定義を含む本明細書が、制御する。
【００６４】
（結論）
記載された実施形態および例は、単に例示的なものであるだけで、限定されることを意図されない。本発明の実施形態は、個別にインプリメントされ得るが、本発明の実施形態は、それらと関連するシステムに、組み込まれ得る。本明細書に開示された本発明の実施形態の全ては、本開示の観点から、不必要な実験をすることなく、実行および使用され得る。発明者によって本発明の最適モードが検討されてきたが、本発明の実施形態は、これらだけのみに限定されない。本発明の実施形態は、本明細書に記載された（もしあれば）理論的記述によって、限定されない。本発明の実施形態の個々のステップは、必ずしも開示された方法で実行されず、あるいは、必ずしも開示されたシーケンスを組み合わされず、任意および全ての方法で実行され得、および／または、任意および全てのシーケンスと組み合わされ得る。本発明の実施形態の個々のコンポーネントは、必ずしも開示された形状で形成されず、あるいは、必ずしも開示された構成と組み合わされず、任意および全ての形状で提供され得、および／または、任意および全ての構成と組み合わされ得る。
【００６５】
本発明の実施形態の特徴の様々な置換、改良、追加、および／または再配置が、本発明の基礎をなすコンセプトの精神および／または範囲から逸脱することなく、行われ得ることは、本発明の実施形態に属する当業者によって理解される。開示された実施形態それぞれの開示されたエレメントおよび特徴の全ては、それらのエレメントまたは形態が互いに排除し合わない限り、開示された他の実施形態それぞれの開示されたエレメントおよび形態と、組み合わせまたは置換され得る。添付の請求項およびその均等物で定義される本発明の基礎をなすコンセプトの精神および／または範囲は、このような置換、改良、追加、および／または再配置を全てカバーする。
【００６６】
添付の請求項は、方法および機能を制限するものとして解釈されるべきではない。ただし、そのような制限が、「のための手段」および／または「のためのステップ」とう語句を用いて、明確に所定の請求項で述べられている場合を除く。亜族の（ｓｕｂｇｅｎｅｒｉｃ）実施形態は、添付の独立請求項およびその均等物によって、範囲を示される。本発明の特定の実施形態は、添付の従属請求項およびその均等物によって、区分される。
【００６７】
（文献）
Ｍａｒｋｓ  Ｍｅｃｈａｎｉｃａｌ  Ｅｎｇｉｎｅｅｒｉｎｇ  Ｈａｎｄｂｏｏｋ、第１０版，ＭｃＧｒａｗ  Ｈｉｌｌ、（Ｅｕｇｅｎｅ  Ａ．Ａｖａｌｌｏｎｅら編）、１９９６年。
Ｔｈｅ  Ｅｌｅｃｔｒｉｃａｌ  Ｅｎｇｉｎｅｅｒｉｎｇ  Ｈａｎｄｂｏｏｋ、ＣＲＣ  Ｐｒｅｓｓ、（Ｒｉｃｈａｒｄ  Ｃ．  Ｄｏｒｆら編）、１９９３年。
Ｈａｎｄｂｏｏｋ  ｏｆ  Ｏｐｔｉｃｓ，  Ｖｏｌｕｍｅｓ  Ｉ〜ＩＩ，第２版、ＭｃＧｒａｗ  Ｈｉｌｌ  Ｉｎｃ．、（Ｍｉｃｈａｅｌ  Ｂａｓｓら編）、１９９５年。
【００６８】
Ｆｕｎｄａｍｅｎｔａｌｓ  ｏｆ  Ｐｈｏｔｏｎｉｃｓ、Ｊｏｈｎ  Ｗｉｌｅｙ  ＆  Ｓｏｎｓ，Ｉｎｃ．）、ＳａｌｅｈおよびＴｅｉｃｈ、１９９１年。
【図面の簡単な説明】
【００６９】
【図１】図１は、明視野および／または暗視野照明および画像収集システムの正投影図であり、本発明の実施形態を表す。
【図２】図２は、水平アレンジメントツールの斜視図であり、本発明の実施形態を表す。
【図３】図３Ａ〜図３Ｃは、図２に示された水平アレンジメントツールの正投影図である。
【図４】図４Ａ〜図４Ｃは、垂直アレンジメントツールの正投影図であり、本発明の実施形態を表す。
【図５】図５は、図４Ａ〜図４Ｃに示された垂直アレンジメントツールの斜視図である。
【図６】図６は、図４Ａ〜図４Ｃおよび図５に示された垂直アレンジメントツールの別の斜視図である。
【図７】図７は、制御コンソールを有する筐体内に装着された図４Ａ〜図４Ｃ、図５および図６に示された垂直アレンジメントツールの斜視図であり、本発明の実施形態を表す。
【図１】
2008507702.tif 000003
【図２】
2008507702.tif 000004
【図３Ａ】
2008507702.tif 000005
【図３Ｂ】
2008507702.tif 000006
【図３Ｃ】
2008507702.tif 000007
【図４】
2008507702.tif 000008
【図５】
2008507702.tif 000009
【図６】
2008507702.tif 000010
【図７】
2008507702.tif 000011
【国際調査報告】
2008507702.tif 000012
2008507702.tif 000013
2008507702.tif 000014