JP2022161036A - Optical detection system and optical detection method - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、検出システムおよび検出方法に関し、特に光学検出システムおよび光学検出方法に関する。 The present invention relates to detection systems and methods, and more particularly to optical detection systems and methods.
既存技術では、ミニLEDやマイクロLEDの検査に、エレクトロルミネッセンスまたは電界ルミネッセンス(Electroluminescence,EL)測定法を適用することがある。エレクトロルミネッセンスまたは電界ルミネッセンス測定法(いわゆるEL測定法)では、プローブカードによってミニLEDやマイクロLEDに電気信号を与えて発光させ、ミニLEDやマイクロLEDが発生する光信号を測定しミニLEDやマイクロLEDの光学特性を測定する方法をいう。 Existing technology may apply electroluminescence or electroluminescence (EL) measurement methods for testing mini-LEDs and micro-LEDs. In the electroluminescence or electroluminescence measurement method (so-called EL measurement method), a probe card is used to give an electric signal to a mini LED or micro LED to emit light, and the light signal generated by the mini LED or micro LED is measured to measure the mini LED or micro LED. A method for measuring the optical properties of
しかし、製造工程の進歩につれて、マイクロLEDまたはミニLEDのサイズがさらに小さくなると(例えば75μmまたはそれ以下)、マイクロLEDまたはミニLEDの隣接するはんだパッド間の距離も小さくなり、プローブカードでマイクロLEDまたはミニLEDのELを測定することは困難になる。そして、隣接するマイクロLEDやミニLEDの距離が短くなりつつあり、プローブカードのプローブ間隔は構造上の制約からそれに追いつけるように狭くすることができず、その結果、複数のマイクロLEDやミニLEDのELを同時に測定することができなくなり、測定の効率が低下、検査に関わる時間やコストが嵩まっていく。 However, as the manufacturing process advances, as the size of the micro-LEDs or mini-LEDs becomes even smaller (e.g., 75 μm or less), the distance between adjacent solder pads of the micro-LEDs or mini-LEDs also becomes smaller, allowing the probe card to It becomes difficult to measure the EL of mini-LEDs. In addition, the distance between adjacent micro-LEDs and mini-LEDs is becoming shorter, and the probe spacing of the probe card cannot be made narrower due to structural restrictions, resulting in multiple micro-LEDs and mini-LEDs. EL cannot be measured at the same time, the efficiency of measurement decreases, and the time and cost involved in inspection increase.
上記従来の技術的問題に対し、被検体(マイクロLEDやミニLEDなど)の検出にフォトルミネッセンス(Photoluminescence,PL)測定法(いわゆるPL測定法)を適用するようになる。PL測定法では、まず被検体にレーザによるエネルギーを与えて発光させ、被検体から発する光信号を検出することで被検体の光学特性を判定する。具体的には、物質に吸収された光子が再び放出される過程をPL測定法という。量子力学の理論では、この過程は、物質が光子を吸収してより高いエネルギー準位の励起状態に飛び、その後低いエネルギー準位に戻りながら、光子を放出すると表される。 To solve the conventional technical problems described above, a photoluminescence (PL) measurement method (so-called PL measurement method) is applied to the detection of an object (micro LED, mini LED, etc.). In the PL measurement method, the optical characteristics of the object are determined by first applying laser energy to the object to emit light and detecting the optical signal emitted from the object. Specifically, the process of re-emission of photons absorbed by a substance is called the PL measurement method. The theory of quantum mechanics describes this process as material absorbing a photon, jumping to a higher energy level excited state, then returning to a lower energy level while emitting the photon.
上述したPL測定方法は、物理的な電気的接触のためのプローブカードを使用せずに、複数の被検体を順次検出することができる。このように、PL測定法を用いることで、被検体(マイクロLEDやミニLEDなど)のサイズがさらに小型化の場合にEL測定法が直面する問題を回避することができる。しかし、PL測定法は被検体の欠陥をすべて検出することができないため、EL測定法よりも若干効果が低く、その後の生産歩留まりが低下する可能性がある。また、ウェーハ上の被検体(マイクロLEDやミニLEDなど)は数万個に及ぶため、PL測定法で複数の被検体を毎に検出するには効率が悪く、検査コストを抑えることができない。 The PL measurement method described above can sequentially detect multiple analytes without using a probe card for physical electrical contact. Thus, the use of PL measurements avoids the problems faced by EL measurements when the size of the specimen (such as micro-LEDs or mini-LEDs) is further reduced. However, since PL metrology cannot detect all defects in the specimen, it is somewhat less effective than EL metrology, which can reduce subsequent production yields. In addition, since there are tens of thousands of objects (micro LEDs, mini LEDs, etc.) on a wafer, it is inefficient to detect each of a plurality of objects by the PL measurement method, and the inspection cost cannot be reduced.
上記の課題を解決するために、本発明に採用された技術的手段の1つとしては、次のような光学検出システムを提供することである。光学検出システムは、載置モジュール、レーザ光供給モジュール、及び光学検出ユニットを具備する。載置モジュールは複数の被検体を載置するために用いられる。レーザ光供給モジュールは、空間光変調器(SLM)を含み、レーザビームを複数の照射光ビームに変換するために用いられる。光学検出ユニットは、第1の光学検出モジュール及び第2の光学検出モジュールを含む。その中、複数の被検体に複数の照射光ビームが同時かつ対応的に照射することに応じて、前記被検体のそれぞれは励起され励起光ビームを発生する。第1の光学検出モジュールは、前記被検体による励起光ビームの光度を測定し、前記被検体による励起光ビームの光度情報を生成するように構成される。第2の光学検出モジュールは、被検体による励起光ビームの光スペクトルを測定し、前記被検体による励起光ビームのスペクトル情報を生成するように構成される。 In order to solve the above problems, one of the technical means employed in the present invention is to provide the following optical detection system. The optical detection system comprises a mounting module, a laser light supply module and an optical detection unit. A mounting module is used to mount a plurality of subjects. A laser light delivery module includes a spatial light modulator (SLM) and is used to convert a laser beam into multiple illumination light beams. The optical detection unit includes a first optical detection module and a second optical detection module. Therein, in response to simultaneous and corresponding irradiation of a plurality of subjects with a plurality of illuminating light beams, each of said subjects is excited to generate an excitation light beam. The first optical detection module is configured to measure the intensity of an excitation light beam from the subject and generate intensity information of the excitation light beam from the subject. A second optical detection module is configured to measure an optical spectrum of an excitation light beam from a subject and to generate spectral information of the excitation light beam from the subject.
本発明による技術的手段の1つに提供された光学検出システムでは、まず、空間光変調器(SLM)を備えるレーザ光供給モジュールによって、レーザビームを複数の照射光ビームに変換してから、複数の照射光ビームを複数の被検体に同時かつ対応的に照射することで、被検体のそれぞれを励起させて対応的な励起光ビームを生じさせる(即ち、PL測定法)。続いて、第1の光学検出モジュールによって励起光ビームを測定することで被検体による光度情報を取得する(即ち、光度検出)。例えば、第1の光学検出モジュールによって、複数の励起光ビームを同時に測定することで被検体ごとの光度情報を取得するようにしてもよい。また、さらに第2の光学検出モジュールによって、被検体によるスペクトル情報を取得してもよい(即ち、スペクトル検出)。例えば、さらに第2の光学検出モジュールによって少なくとも1つの被検体によるスペクトル情報を取得してもよい。即ち、本発明にかかる光学検出システムでは、まずPL測定法を使用して、所定領域における被検体について光度検出を行い、例えば、当該所定領域における複数の被検体のすべてに対し同時に光度の検出を行うことによって、被検体に対し光度の初期判定を行う。続いて、当該所定領域における被検体についてスペクトル検出を行い、例えば、当該所定領域における複数の被検体のうち少なくとも1つに対しスペクトル検出(即ち、サンプリング検出)を行うことで、当該所定領域における被検体に瑕疵が存在するか否かを判断し、例えば、所定領域における複数の被検体についてサンプリング検出の手段で不良品がある可能性を予測するように構成される。このように、被検体ごとに対してスペクトル検出を行うためのコストや時間もかからずに、PL測定法のみで被検体の瑕疵をすべて確実に見つけ出せない課題を解決することが期待される。 In the optical detection system provided in one of the technical means according to the present invention, a laser beam is first converted into a plurality of illuminating light beams by a laser light supply module equipped with a spatial light modulator (SLM), and then a plurality of Simultaneously and correspondingly irradiating a plurality of subjects with the illuminating light beams of , respectively, to excite each of the subjects to produce a corresponding excitation light beam (ie, PL measurement). Subsequently, the excitation light beam is measured by the first optical detection module to obtain photometric information from the subject (ie, photometric detection). For example, a first optical detection module may simultaneously measure a plurality of excitation light beams to obtain light intensity information for each subject. Furthermore, spectral information from the subject may be acquired by a further second optical detection module (ie, spectral detection). For example, spectral information from at least one analyte may be acquired by a further second optical detection module. That is, in the optical detection system according to the present invention, first, the PL measurement method is used to detect the light intensity of the subject in a predetermined area, and for example, the light intensity of all of the plurality of subjects in the predetermined area is detected at the same time. By doing so, an initial determination of the light intensity is made for the subject. Subsequently, spectral detection is performed on the subject in the predetermined region, and for example, by performing spectral detection (that is, sampling detection) on at least one of a plurality of subjects in the predetermined region, the subject in the predetermined region It is configured to determine whether or not a defect exists in a specimen, and to predict the possibility of defective products by means of sampling detection for a plurality of specimens in a predetermined area, for example. Thus, it is expected to solve the problem of not being able to reliably find out all the defects of the test object only by the PL measurement method without the cost and time required to perform spectrum detection for each test object.
このように、本発明が提供する光学検出システムは、被検体の小型化後に検出不能または検出効率が低下するという問題をPL測定法によって解決し、大量の被検体についての検出効率を効果的に向上させることが可能である。また、PL測定法だけでは被検体の欠陥を全て検出できないという問題をスペクトル検出(例えば、サンプリングスペクトル検出)で解決することができ、後続の工程の歩留まりを効果的に向上させることができる。 In this way, the optical detection system provided by the present invention solves the problem of undetectability or decreased detection efficiency after miniaturization of the analyte by PL measurement, and effectively improves the detection efficiency for a large amount of analytes. can be improved. In addition, spectrum detection (for example, sampling spectrum detection) can solve the problem that all the defects of the object cannot be detected only by the PL measurement method, and the yield of subsequent processes can be effectively improved.
上記の技術的課題を解決するために、本発明に採用された他の技術的手段は、次のような光学検出方法を提供することである。光学検出方法は、まず、空間光変調器(SLM)を用いて、レーザビームを、複数の被検体にそれぞれ対応的に照射するための複数の照射光ビームに変換する。続いて、複数の被検体に対応的に照射光ビームを与えて、励起光ビームを対応的に発生させる。そして、第1の光学検出モジュールを用いて、被検体による励起光ビームの光度を測定することで、被検体による励起光ビームの光度情報を取得する第1の検出ステップを行う。そして、第2の光学検出モジュールを用いて、被検体による励起光ビームの光スペクトルを測定することで、被検体による励起光ビームのスペクトル情報を取得する第2の検出ステップを行う。その中、第2の検出ステップは、第1の検出ステップの終了後、或いは第1の検出ステップが行われている最中のいずれかに行ってもよい。 Another technical means adopted in the present invention to solve the above technical problems is to provide the following optical detection method. The optical detection method first uses a spatial light modulator (SLM) to convert a laser beam into a plurality of illuminating light beams for correspondingly illuminating a plurality of subjects. A plurality of subjects are then correspondingly provided with illumination light beams to correspondingly generate excitation light beams. Then, a first detection step of acquiring light intensity information of the excitation light beam from the subject is performed by measuring the light intensity of the excitation light beam from the subject using the first optical detection module. Then, a second detection step of acquiring spectral information of the excitation light beam from the subject is performed by measuring the optical spectrum of the excitation light beam from the subject using the second optical detection module. Among them, the second detection step may be performed either after the first detection step is finished or while the first detection step is being performed.
本発明に係る他の技術的手段が提供した光学検出方法では、まず、空間光変調器(SLM)を備えるレーザ光供給モジュールを用いて、レーザビームを複数の照射光ビームに変換してから、複数の照射光ビームを複数の被検体に同時かつ対応的に照射することによって、被検体毎を励起させ対応的な励起光ビームを発生させる(即ち、PL測定法)。次に、第1の光学検出モジュールを用いて、励起光ビームを測定することで被検体の光度情報を取得する(即ち、光度検出)。例えば、第1の光学検出モジュールによって、複数の励起光ビームを同時に測定することで被検体ごとの光度情報を取得するように構成されてもよい。また、第2の光学検出モジュールに用いて、被検体のスペクトル情報を取得してもよい(即ち、スペクトル検出)。例えば、第2の光学検出モジュールを用いて、複数の被検体のうち少なくとも1つのスペクトル情報を取得するように構成されてもよい。即ち、本発明にかかる光学検出システムでは、まずPL測定法を使用して、所定領域内の被検体について光度検出を行い、例えば、当該所定領域における複数の被検体に対し同時に光度の検出を行うことによって、被検体に対し光度の初期判定を行う(即ち、全検出)。次いで、当該所定領域内の被検体についてスペクトル検出を行い、例えば、当該所定領域における複数の被検体のうち少なくとも1つに対しスペクトル検出(即ち、サンプリング検出)を行うことで、当該所定領域内の被検体に不良品が存在する可能性を推測する。例えば、所定領域内の複数の被検体に対しサンプリング検出の手段で瑕疵が存在する可能性を推測することで、被検体ごとに対してスペクトル検出を行う時間を節約することが可能である。しかも、PL測定法のみで被検体の瑕疵をすべて確実に見つけ出せない課題を解決することが期待される。なお、実際のニーズに応じて、第1の検出ステップ及び第2の検出ステップを同期に実行することで、被検体が発生した励起光ビームに対する、第1の光学検出モジュール及び第2の光学検出モジュールによる検出にかかる時間を効果的に節約することができることは注目されたい。 The optical detection method provided by the other technical means of the present invention first uses a laser light supply module with a spatial light modulator (SLM) to convert a laser beam into a plurality of illuminating light beams, and then By simultaneously and correspondingly irradiating a plurality of subjects with a plurality of illumination light beams, each subject is excited to generate a corresponding excitation light beam (ie PL measurement). Next, using the first optical detection module, the excitation light beam is measured to obtain photometric information of the subject (ie, photometric detection). For example, the first optical detection module may be configured to simultaneously measure multiple excitation light beams to obtain light intensity information for each subject. It may also be used in a second optical detection module to acquire spectral information of the subject (ie, spectral detection). For example, a second optical detection module may be used to acquire spectral information of at least one of a plurality of analytes. That is, in the optical detection system according to the present invention, first, the PL measurement method is used to detect the luminosity of a subject within a predetermined area, and for example, the luminosity of a plurality of subjects in the predetermined area is detected at the same time. This provides an initial determination of light intensity for the subject (ie, full detection). Next, spectral detection is performed on the subject within the predetermined region, for example, by performing spectral detection (that is, sampling detection) on at least one of a plurality of subjects in the predetermined region, Predict the possibility that defective products are present in the subject. For example, by estimating the possibility of the presence of defects by means of sampling detection for a plurality of objects within a predetermined region, it is possible to save the time for spectral detection for each object. Moreover, it is expected to solve the problem of not being able to reliably find out all the defects of the test object only by the PL measurement method. According to actual needs, the first detection step and the second detection step can be performed synchronously so that the first optical detection module and the second optical detection module for the excitation light beam generated by the subject. Note that the time taken by the module to detect can be effectively saved.
このように、本発明が提供する光学検出方法は、被検体の小型化後に検出不能または検出効率が低下するという問題をPL測定法によって解決し、大量の被検体についての検出効率を効果的に向上させることが可能である。また、PL測定法だけでは被検体の欠陥を全て検出できないという問題をスペクトル検出(例えば、サンプリングスペクトル検出)で解決することができ、後続の工程の歩留まりを効果的に向上させることができる。 In this way, the optical detection method provided by the present invention solves the problem that detection is not possible or the detection efficiency is lowered after the miniaturization of the subject by the PL measurement method, and the detection efficiency for a large amount of the subject is effectively improved. can be improved. In addition, spectrum detection (for example, sampling spectrum detection) can solve the problem that all the defects of the object cannot be detected only by the PL measurement method, and the yield of subsequent processes can be effectively improved.
特定の実施形態において、本発明に係る光学検出システムは、光学フィルタモジュールをさらに備える。光学フィルタモジュールは、複数の照射光ビームを濾過するためのバンドパスフィルタ(band filter)を含む。なかでも、レーザ光供給モジュール、光学検出ユニット及び光学フィルタモジュールは同一の光路に配置される。なかでも、被検体のそれぞれが照射光ビームによって対応的に励起され励起光ビームを発生し、発生した被検体による励起光ビームは、バンドパスフィルタを通すことによって、第1の光学検出モジュール及び第2の光学検出モジュールにそれぞれ伝送される。なかでも、照射光ビームによる被検体での反射光ビームは、バンドパスフィルタによって取り除され第1の光学検出モジュール及び第2の光学検出モジュールに到達せずに済む。なかでも、第1の光学検出モジュールは、複数の被検体のそれぞれが対応的に発生した複数の励起光ビームの光度を同時に測定することで、被検体のそれぞれによる励起光ビームの光度情報を取得するように構成される。なかでも、第2の光学検出モジュールは、少なくとも1つの被検体が対応的に発生した励起光ビームの光スペクトルを測定することで、当該少なくとも1つの被検体による励起光ビームのスペクトル情報を取得するように構成される。 In certain embodiments, the optical detection system according to the invention further comprises an optical filter module. The optical filter module includes band filters for filtering the plurality of illumination light beams. Among other things, the laser light supply module, the optical detection unit and the optical filter module are arranged in the same optical path. Among other things, each of the subjects is correspondingly excited by an illumination light beam to generate an excitation light beam, and the generated excitation light beams by the subject are passed through a bandpass filter to the first optical detection module and the first optical detection module. are respectively transmitted to two optical detection modules. Among other things, the reflected light beam at the subject due to the illuminating light beam is filtered out by the bandpass filter so as not to reach the first optical detection module and the second optical detection module. Among them, the first optical detection module simultaneously measures the luminosity of the plurality of excitation light beams correspondingly generated by each of the plurality of subjects, thereby obtaining the luminous intensity information of the excitation light beams generated by each of the subjects. configured to Among other things, the second optical detection module measures the optical spectrum of the excitation light beam correspondingly generated by the at least one subject to obtain spectral information of the excitation light beam by the at least one subject. configured as
上記実施可能な実施形態において、光学フィルタモジュールでは、バンドパスフィルタが複数の照射光ビームを濾過するように構成され、照射光ビームが被検体で反射され形成した反射光ビームはバンドパスフィルタを通過できないため、被検体による励起光ビームのみがバンドパスフィルタを透過し、第1の光学検出モジュール及び第2の光学検出モジュールに伝送されるようになる。このように、第1の光学検出モジュール及び第2の光学検出モジュールは照射光ビームそのものの影響が及ばず、第1の光学検出モジュール及び第2の光学検出モジュールによる被検体由来の励起光ビームの検出の精度を効果的に高めることができる。ところで、本発明に係る光学検出システムでは、PL測定法によって、所定領域における複数の被検体に対し同時に光度検出を行う(全検出)によって、複数の被検体について光度の初期判定を行う。続いて、上記所定領域と同一の領域における複数の被検体から少なくとも1つの被検体に対しスペクトル検出を行う(即ち、サンプリング検出)ことによって、同一の所定領域における複数の被検体に瑕疵が存在する可能性をサンプリング検出で予測する。このように、被検体ごとにスペクトル検出を行う時間を節約しながら、PL測定法のみで確実に発見できない瑕疵を掘り出すことができる。 In the above possible embodiment, in the optical filter module, the bandpass filter is configured to filter the plurality of illumination light beams, and the reflected light beams formed by the illumination light beams being reflected from the subject pass through the bandpass filters. Therefore, only the excitation light beam from the subject will pass through the bandpass filter and be transmitted to the first optical detection module and the second optical detection module. Thus, the first optical detection module and the second optical detection module are not affected by the irradiation light beam itself, and the excitation light beam originating from the subject by the first optical detection module and the second optical detection module. Detection accuracy can be effectively increased. By the way, in the optical detection system according to the present invention, the initial determination of the luminosity of a plurality of objects is performed by simultaneously detecting the luminosity of a plurality of objects in a predetermined area (all detection) by the PL measurement method. Subsequently, by performing spectrum detection (that is, sampling detection) on at least one object from a plurality of objects in the same region as the predetermined region, defects exist in the plurality of objects in the same predetermined region. Predict probability with sampling detection. In this way, it is possible to uncover defects that cannot be reliably discovered only by the PL measurement method, while saving the time required to perform spectrum detection for each object.
特定の実施形態において、レーザ光供給モジュールは、複数のレーザ光発振器、及び複数のレーザ光発振器のそれぞれに隣り合って配置した複数の光学レンズを備える。光学レンズのそれぞれは、レーザ光発振器による発振光をレーザビームに変換するように用いられる。なかでも、複数のレーザ光発振器による複数の発振光はそれぞれ異なる波長帯を有する。なかでも、レーザ光供給モジュールは分光素子と対応する。レーザ光供給モジュールによるレーザビームは、分光素子を通過してから空間光変調器に至るように構成されてもよいし、まず空間光変調器を通過してから分光素子に至るように構成されてもよい。なかでも、前記空間光変調器では、前記レーザビームを透過させるかまたは反射させるかのいずれか一方をするように構成され、これによって、前記レーザビームは複数の前記照射光ビームに変換される。また、前記空間光変調器は、任意2つの前記照射光ビーム同士の間の最短距離、前記照射光ビームの数、並びに前記照射光ビームの光スポットの寸法及び形状を調整できるように構成される。 In certain embodiments, the laser light delivery module comprises a plurality of laser light oscillators and a plurality of optical lenses positioned adjacent to each of the plurality of laser light oscillators. Each of the optical lenses is used to convert the oscillated light from the laser light oscillator into a laser beam. Among them, a plurality of oscillating lights from a plurality of laser light oscillators have different wavelength bands. Among others, the laser light supply module corresponds to the spectroscopic element. The laser beam from the laser light supply module may be configured to pass through the spectroscopic element and then reach the spatial light modulator, or may be configured to first pass through the spatial light modulator and then reach the spectroscopic element. good too. Among other things, the spatial light modulator is configured to either transmit or reflect the laser beam, thereby converting the laser beam into a plurality of the illumination light beams. The spatial light modulator is also configured to adjust the shortest distance between any two of the illuminating light beams, the number of the illuminating light beams, and the size and shape of the light spots of the illuminating light beams. .
上記実施可能な実施形態において、空間光変調器は、複数の被検体に同時に与えるように発振光を複数の照射光ビームに分離または変換し、このように、大量の被検体に対する検出の効率を高めることが可能である。また、複数のレーザ光発振器が発生する複数の発振光は、それぞれ異なる波長帯を有するので、本発明が提供する光学検出システムは、異なるニーズに応じて異なる波長帯の被検体を励起することができ、波長帯の異なる複数の被検体の検査に適した光学検出システムとなり、その適用範囲を広げることができる。ここでは、レーザビームを、空間光変調器(例えば、透過式空間光変調器または反射式空間光変調器)における液晶分子によって、少なくとも2つの照射光ビームに転換する(すなわち、空間光変調器は、レーザビームを通過させ、それによって、レーザビームを複数の照射光ビームに変換することができる)ことで、大量の被検体に対する検出の効率を高めることができることは注目されたい。また、「任意の2つの照射光ビーム間の最小距離」、「光スポットの寸法と形状」及び「複数の照射光ビームの数」のいずれも、空間光変調器の液晶分子を制御することで調整することができる。即ち、空間光変調器は、「任意の2つの照射光ビーム間の最小距離」、「光スポットの寸法と形状」及び「「複数の照射光ビームの数」を調整することができるように構成される。このように、空間光変調器の使用上では柔軟性が向上し、カスタマイズ化も期待される。 In the above possible embodiments, the spatial light modulator separates or converts the oscillating light into multiple illuminating light beams for simultaneous application to multiple analytes, thus increasing the efficiency of detection for a large number of analytes. It is possible to increase In addition, since the plurality of oscillating lights generated by the plurality of laser light oscillators have different wavelength bands, the optical detection system provided by the present invention can excite subjects with different wavelength bands according to different needs. Therefore, the optical detection system can be suitable for inspection of a plurality of objects with different wavelength bands, and the range of application can be expanded. Here, a laser beam is converted into at least two illuminating light beams by liquid crystal molecules in a spatial light modulator (e.g., a transmissive spatial light modulator or a reflective spatial light modulator) (i.e., the spatial light modulator is , which allows the laser beam to pass through, thereby converting the laser beam into multiple illumination light beams, can increase the efficiency of detection for a large number of analytes. Further, all of the ``minimum distance between any two illuminating light beams'', the ``size and shape of the light spot'', and the ``number of a plurality of illuminating light beams'' can be controlled by controlling the liquid crystal molecules of the spatial light modulator. can be adjusted. That is, the spatial light modulator is configured to be able to adjust the ``minimum distance between any two illuminating light beams,'' the ``size and shape of the light spot,'' and the ``number of a plurality of illuminating light beams.'' be done. In this way, flexibility in using the spatial light modulator is improved, and customization is also expected.
特定の実施形態において、第1の光学検出モジュールは、少なくとも1つのフォトダイオードの光度測定器を備える。フォトダイオードは、被検体毎が対応的に発生した励起光ビームの光度情報を取得するように構成される。なかでも、第2の光学検出モジュールは、光スペクトラムアナライザを含む。光スペクトラムアナライザは、光学レンズを介して被検体のうち少なくとも1つの被検体が対応的に発生した励起光ビームのスペクトル情報を取得するように構成される。当該少なくとも1つの被検体は、複数の被検体が占める所定領域の中心部、またはその近傍に位置する。 In certain embodiments, the first optical detection module comprises at least one photodiode photometer. The photodiode is configured to acquire intensity information of the excitation light beam correspondingly generated for each subject. Among other things, the second optical detection module includes an optical spectrum analyzer. The optical spectrum analyzer is configured to acquire spectral information of excitation light beams correspondingly generated by at least one of the subjects through the optical lens. The at least one subject is positioned at or near the center of a predetermined area occupied by a plurality of subjects.
上記実施可能な実施形態において、まず光度測定器を使用し、所定領域における複数の被検体に対し同時に光度検出を行う(即ち、全検出)ことによって、複数の被検体について光度の初期判定を行ってもよい。次に、光スペクトラムアナライザを使用し、上記と同一の所定領域における複数の被検体のうち少なくとも1つに対しスペクトル検出を行う(即ち、サンプリング検出)ことによって、サンプリング検出の方法により、当該所定領域における複数の被検体には、不良品が存在する可能性を推測するようにしてもよい。これによって、被検体の全てに対しスペクトル検出をいちいち行う必要はなく、光度測定器のみで被検体の瑕疵を全て確実に発見できない課題も解決し得る。 In the above possible embodiments, an initial determination of light intensity is made for a plurality of subjects by first using a photometer to simultaneously perform light intensity detection (i.e., full detection) on multiple subjects in a given area. may Next, using an optical spectrum analyzer, spectrum detection is performed on at least one of a plurality of subjects in the same predetermined region as above (i.e., sampling detection), so that the predetermined region is detected by the method of sampling detection. It may be assumed that there are defective products in the plurality of subjects in . As a result, it is not necessary to perform spectral detection on all the specimens one by one, and the problem of not being able to reliably discover all the defects of the specimen with only the photometric device can be solved.
特定の実施形態において、光学検出ユニットは、励起光ビームを受光する積分球を備える。かつ、第1の光学検出モジュール及び第2の光学検出モジュールを積分球に取り付けることで、第1の光学検出モジュール、第2の光学検出モジュール及び積分球はシングル光学アセンブリとして統合される。なかでも、第1の光学検出モジュールには、少なくとも1つのフォトダイオードを含む光度測定器を備える。フォトダイオードは、積分球を介して被検体のそれぞれが対応的に発生した励起光ビームの光度情報を取得するように構成される。なかでも、第2の光学検出モジュールは、光スペクトラムアナライザを備える。光スペクトラムアナライザは、積分球を介して被検体のうち少なくとも1つの被検体が対応的に発生した励起光ビームのスペクトル情報を取得するように構成される。当該少なくとも1つの被検体は、複数の被検体が占める所定領域の中心部、またはその近傍に位置する。 In certain embodiments, the optical detection unit comprises an integrating sphere that receives the excitation light beam. And by attaching the first optical detection module and the second optical detection module to the integrating sphere, the first optical detection module, the second optical detection module and the integrating sphere are integrated as a single optical assembly. Among other things, the first optical detection module comprises a photometer including at least one photodiode. The photodiodes are configured to acquire light intensity information of excitation light beams correspondingly generated by each of the subjects through the integrating sphere. Among other things, the second optical detection module comprises an optical spectrum analyzer. The optical spectrum analyzer is configured to obtain spectral information of excitation light beams correspondingly generated by at least one of the subjects through the integrating sphere. The at least one subject is positioned at or near the center of a predetermined area occupied by a plurality of subjects.
上記実施可能な実施形態において、第1の光学検出モジュール、第2の光学検出モジュール及び積分球を、モジュール化のシングル光学アセンブリとして統合することが可能であるため、モジュール化された光学検出ユニットは、光学検出システムに適用する際の便利性がより高くなる。また、まず光度測定器を使用し、所定領域における複数の被検体に対し同時に光度検出を行う(即ち、全検出)ことによって、複数の被検体に対し光度の初期判定を行ってもよい。次に、光スペクトラムアナライザを使用し、上記と同一の所定領域における複数の被検体のうち少なくとも1つの被検体に対しスペクトル検出を行う(即ち、サンプリング検出)ことによって、サンプリング検出の方法により、当該所定領域における複数の被検体には、不良品が存在するか否か、可能性を予測するようにしてもよい。これによって、被検体ごとに対しスペクトル検出を行う必要はなくなり、光度測定器のみで被検体の全瑕疵を確実に発見できない課題は解決し得る。 In the above possible embodiments, the first optical detection module, the second optical detection module and the integrating sphere can be integrated as a modular single optical assembly, so that the modularized optical detection unit is , making it more convenient to apply to optical detection systems. Alternatively, an initial determination of the light intensities of a plurality of subjects may be made by first using a photometer to detect the light intensities of a plurality of subjects in a predetermined area at the same time (ie, all detection). Next, using an optical spectrum analyzer, spectral detection is performed on at least one of the plurality of objects in the same predetermined region (i.e., sampling detection), so that the It may be possible to predict whether or not defective products are present in a plurality of objects in a predetermined area. This eliminates the need to perform spectral detection for each test object, and solves the problem of not being able to reliably detect all defects in the test object using only a photometer.
特定の実施形態において、本発明に係る光学検出システムは、さらに環境光供給モジュール及び撮像モジュールを備える。環境光供給モジュールは、環境光源を生成する環境光発光構造を含む。撮像モジュールは、撮像部を含む。なかでも、レーザ光供給モジュール、光学検出ユニット、光学フィルタモジュール、環境光供給モジュール及び撮像モジュールは、同一の光路に配置される。なかでも、環境光供給モジュールは、複数の被検体に必要な環境照明を提供するために、環境光源を光学レンズに介して、複数の被検体に照射する環境光ビームに変換するように構成される。なかでも、照射光ビームのそれぞれが対応的な被検体に照射することで光スポットを形成したとき、撮像モジュールは、照射光ビームのそれぞれによる光スポットが対応的な被検体からずれているか否かを判断するために、光スポットの位置情報を取得するように構成される。なかでも、照射光ビームの光スポットが対応的な被検体からずれていると判断したとき、空間光変調器は、当該光スポットを対応的な被検体に移動させるように構成される。 In certain embodiments, the optical detection system according to the invention further comprises an ambient lighting module and an imaging module. The ambient lighting module includes an ambient light emitting structure that generates an ambient light source. The imaging module includes an imaging section. Among them, the laser light supply module, the optical detection unit, the optical filter module, the ambient light supply module and the imaging module are arranged in the same optical path. Among other things, the ambient light supply module is configured to convert an ambient light source, via an optical lens, into an ambient light beam for illuminating the plurality of subjects to provide the required ambient illumination for the plurality of subjects. be. Among other things, when each of the irradiation light beams irradiates the corresponding object to form a light spot, the imaging module determines whether the light spot by each of the irradiation light beams deviates from the corresponding object. is configured to obtain position information of the light spot to determine the position of the light spot. Among other things, the spatial light modulator is configured to move the light spot to the corresponding object when determining that the light spot of the illuminating light beam is displaced from the corresponding object.
上記実施可能な実施形態において、環境光供給モジュールによる環境光ビームは複数の被検体に同時に照射することができるため、複数の被検体に必要な環境照明を提供することができる。このように、撮像モジュールは、照射光ビームの光スポットが被検体に照射する位置をよりはっきり認識することができる。また、撮像モジュールは、照射光ビームのそれぞれによる光スポットが対応的な被検体からずれているか否かを判断するように構成され、かつ、空間光変調器は、照射光ビームの光スポットを対応的な被検体に移動させるように構成され得るため、本発明は、被検体を検出する場合の「位置合わせ精度」を向上させ、検査精度を向上させることが可能である。 In the above possible embodiments, the ambient light beam from the ambient light supply module can irradiate multiple subjects simultaneously, thus providing the required ambient illumination for multiple subjects. In this way, the imaging module can more clearly recognize the position where the light spot of the illumination light beam irradiates the subject. Also, the imaging module is configured to determine whether the light spot by each of the illumination light beams is displaced from the corresponding subject, and the spatial light modulator aligns the light spots of the illumination light beams to correspond to Since it can be configured to be moved to a target object, the present invention can improve the "alignment accuracy" when detecting the object and improve the inspection accuracy.
特定の実施形態において、本発明に係る光学検出システムは、さらに撮像モジュール、欠陥解析モジュール、及び電気特性検出モジュールを備える。撮像モジュールは、撮像部を含む。撮像部は、照射光ビームのそれぞれが被検体に対応的に照射してなる光スポットを捉えることで、照射光ビームのそれぞれによる光スポットの光形状情報を取得するように構成される。欠陥解析モジュールは、第1の光学検出モジュール、第2の光学検出モジュール及び撮像モジュールに電気的に接続され、被検体のそれぞれが対応的に発生した励起光ビームの光度情報及びスペクトル情報、並びに照射光ビームの光スポットの光形状情報をそれぞれ取得するように構成される。電気特性検出モジュールは、載置モジュールに隣接している。なかでも、欠陥解析モジュールは、被検体それぞれが対応的に発生した励起光ビームのスペクトル情報による波長帯は、平均波長帯よりも低いか否かを判断するように構成される。平均波長帯は、複数の被検体における複数の励起光ビームの複数のスペクトル情報を平均して算出したもの、或いは使用者が事前用意したものである。なかでも、欠陥解析モジュールは、被検体それぞれが対応的に発生した励起光ビームの光度情報による光度は、平均光度よりも低いか否かを判断するように構成される。平均光度は、複数の被検体における複数の励起光ビームの複数の光度情報を平均して算出したものである。なかでも、欠陥解析モジュールは、照射光ビームそれぞれの光スポットの光形状情報による実際の光スポットパターンとデフォルト光スポットパターンとの類似度が90%以下であるかを判断するように構成される。なかでも、励起光ビームのスペクトル情報による波長帯が平均波長帯よりも低いか、或いは励起光ビームの光度情報による光度が平均光度よりも低いと判断された場合と、被検体は欠陥被検体と定義される。この場合、電気特性検出モジュールは、照射光ビームで励起されている欠陥被検体に電気的に接触することで、欠陥被検体による電気信号を取得するように構成される。 In certain embodiments, an optical detection system according to the invention further comprises an imaging module, a defect analysis module, and an electrical property detection module. The imaging module includes an imaging section. The imaging unit is configured to acquire light shape information of the light spots formed by the respective irradiation light beams by capturing the light spots formed by the respective irradiation light beams correspondingly irradiating the subject. The defect analysis module is electrically connected to the first optical detection module, the second optical detection module and the imaging module, and provides luminosity and spectral information of excitation light beams correspondingly generated by each of the subject and the illumination. It is configured to obtain light shape information of the light spots of the light beam respectively. The electrical property detection module is adjacent to the mounting module. Among other things, the defect analysis module is configured to determine whether the wavelength band according to the spectral information of the excitation light beam correspondingly generated by each subject is lower than the average wavelength band. The average wavelength band is calculated by averaging a plurality of spectral information of a plurality of excitation light beams in a plurality of subjects, or is prepared in advance by the user. Among other things, the defect analysis module is configured to determine whether the light intensity according to the light intensity information of the excitation light beam correspondingly generated by each subject is lower than the average light intensity. The average light intensity is calculated by averaging a plurality of light intensity information of a plurality of excitation light beams in a plurality of subjects. Among other things, the defect analysis module is configured to determine whether the similarity between the actual light spot pattern and the default light spot pattern according to the light shape information of the light spots of the respective illuminating light beams is 90% or less. Above all, when it is determined that the wavelength band based on the spectral information of the excitation light beam is lower than the average wavelength band, or the luminous intensity based on the luminous intensity information of the excitation light beam is determined to be lower than the average luminous intensity, and the subject is a defective subject. Defined. In this case, the electrical property detection module is configured to obtain an electrical signal from the defective object by electrically contacting the defective object being excited with the illuminating light beam.
上記実施可能な実施形態において、欠陥解析モジュールは、被検体のそれぞれについて、励起光ビームの波長帯が平均波長帯よりも低いか否か、励起光ビームの光度が平均光度よりも低いか否か、照射光ビームそれぞれの光スポットによる実際の光スポットパターンとデフォルト光スポットパターンとの類似度が低下するか否か、を判断することができるため、欠陥解析モジュールによって、複数の被検体から欠陥被検体を特定することが可能である。また、照射光ビームで被検体を励起しながら、電気特性検出モジュールが欠陥被検体に電気的に接触することによって、欠陥被検体による電気信号を取得するように構成される。このように、本発明では、欠陥解析モジュールにより欠陥被検体を特定してから、電気特性検出モジュールによって当該欠陥被検体に対し電気的検出を行うようにする。全ての被検体ではなく、欠陥被検体のみに対して電気的検出を行うため、電気的検出にかかる時間を効果的に節約できる。 In the above practicable embodiment, the defect analysis module determines whether the wavelength band of the excitation light beam is lower than the average wavelength band and whether the luminous intensity of the excitation light beam is lower than the average luminous intensity for each object. , whether or not the degree of similarity between the actual light spot pattern and the default light spot pattern by the light spots of the respective irradiation light beams is reduced. Specimens can be identified. The electrical property detection module is also configured to electrically contact the defective object while exciting the object with the illuminating light beam, thereby acquiring an electrical signal from the defective object. As described above, in the present invention, after the defect analysis module identifies the defective test object, the electrical characteristic detection module performs electrical detection on the defective test object. Since the electrical detection is performed only for defective objects instead of all objects, the time required for electrical detection can be effectively saved.
特定の実施形態において、本発明に係る光学検出方法は、さらに、環境光供給モジュールによって、環境光源を、複数の被検体に照射するための環境光ビームに変換することで、複数の被検体に必要な照明を提供する。次に、撮像モジュールによって、照射光ビームが被検体に対応的に照射してなる光スポットの位置情報を取得することによって、照射光ビームの光スポットが対応的な被検体からずれているか否かを判断する。なかでも、照射光ビームの光スポットが対応的な被検体からずれていると判断すると、空間光変調器によって、照射光ビームの光スポットを対応的な被検体に移動させる。なかでも、第1の光学検出モジュールによって、複数の被検体それぞれが対応的に発生した複数の励起光ビームの光度を同時に測定することによって、被検体それぞれが対応的に発生した励起光ビームの光度情報を一気に取得する。なかでも、第2の光学検出モジュールによって、被検体のうち少なくとも1つが対応的に発生した励起光ビームの光スペクトルを測定することによって、当該少なくとも1つの被検体が対応的に発生した励起光ビームのスペクトル情報を取得する。なかでも、前記空間光変調器を用いて前記レーザビームを透過または反射させることによって、前記レーザビームを複数の前記照射光ビームに変換する。かつ、前記空間光変調器を用いて、任意2つの前記照射光ビームの間の最小距離、複数の前記照射光ビームの数、並びに前記照射光ビームの光スポットの寸法及び形状を調整することが可能である。 In certain embodiments, the optical detection method of the present invention further includes converting an ambient light source into an ambient light beam for illuminating the plurality of subjects by an ambient light supply module. Provide the lighting you need. Next, the imaging module acquires the positional information of the light spot formed by irradiating the subject with the irradiation light beam correspondingly, thereby determining whether the light spot of the irradiation light beam is displaced from the corresponding subject. to judge. Among other things, when it is determined that the light spot of the illumination light beam is shifted from the corresponding subject, the spatial light modulator moves the light spot of the illumination light beam to the corresponding subject. Among other things, by simultaneously measuring the luminosity of a plurality of excitation light beams correspondingly generated by each of the plurality of subjects by means of a first optical detection module, the luminosity of the excitation light beams correspondingly generated by each of the subjects is determined. Get information instantly. Among other things, by measuring, by a second optical detection module, the optical spectrum of the excitation light beam correspondingly generated by at least one of the subjects, the excitation light beam correspondingly generated by said at least one subject is determined. obtain the spectral information of Among other things, the spatial light modulator is used to convert the laser beam into a plurality of the illuminating light beams by transmitting or reflecting the laser beam. and using the spatial light modulator to adjust the minimum distance between any two of the illuminating light beams, the number of the plurality of illuminating light beams, and the size and shape of the light spots of the illuminating light beams. It is possible.
上記実施可能な実施形態において、環境光供給モジュールによる環境光ビームは複数の被検体に同時に照射することができるため、複数の被検体に必要な環境照明を提供することができる。このように、撮像モジュールは、照射光ビームの光スポットが被検体に照射する位置をよりはっきり認識することができる。また、撮像モジュールは、照射光ビームのそれぞれの光スポットが対応的な被検体からずれているか否かを判断するように構成され、かつ、空間光変調器は、照射光ビームの光スポットを対応的な被検体に移動させるように構成され得るため、本発明は、被検体を検出する場合の「位置合わせ精度」を向上させ、検出精度を向上させることができる。ところで、本発明に係る光学検出システムでは、まずPL測定法によって、所定領域における複数の被検体に対し同時に光度検出を行う(即ち、全検出)ことによって、複数の被検体について光度の初期判定を行ってもよい。次に、上記と同一の所定領域における複数の被検体のうち少なくとも1つに対しスペクトル検出を行う(即ち、サンプリング検出)ことによって、サンプリング検出の方法により、当該所定領域における複数の被検体には、不良品が存在するか否か、可能性を推測するようにしてもよい。これによって、被検体ごとに対しスペクトル検出を行う必要はなくなり、PL測定法のみで被検体の全瑕疵を確実に発見できない課題も解決し得る。また、レーザビームを、空間光変調器(例えば、透過式空間光変調器または反射式空間光変調器)における液晶分子によって、少なくとも2つの照射光ビームに転換するようにしてもよい。即ち、空間光変調器にレーザビームを透過させることで、レーザビームを複数の照射光ビームに変換させる。このように、大量の被検体に対する検出の効率を高めることができる。また、「任意の2つの照射光ビーム同士の間の最短距離」、「光スポットの寸法と形状」及び「照射光ビームの数」のいずれも、空間光変調器の液晶分子を制御することで調整することができる。即ち、空間光変調器は、「任意の2つの照射光ビーム同士の間の最短距離」、「光スポットの寸法と形状」及び「照射光ビームの数」を調整することができるように構成される。このように、空間光変調器の使用上では柔軟性が向上し、カスタマイズ化も期待される。 In the above possible embodiments, the ambient light beam from the ambient light supply module can irradiate multiple subjects simultaneously, thus providing the required ambient illumination for multiple subjects. In this way, the imaging module can more clearly recognize the position where the light spot of the illumination light beam irradiates the subject. Also, the imaging module is configured to determine whether each light spot of the illumination light beam is displaced from the corresponding subject, and the spatial light modulator aligns the light spot of the illumination light beam to the corresponding subject. Since it can be configured to be moved to a target subject, the present invention can improve the "alignment accuracy" when detecting the subject and improve the detection accuracy. By the way, in the optical detection system according to the present invention, first, by the PL measurement method, light intensity detection is performed simultaneously for a plurality of objects in a predetermined area (that is, all detection), so that an initial determination of the light intensity of the plurality of objects is performed. you can go Next, spectral detection is performed on at least one of the plurality of subjects in the same predetermined region as above (i.e., sampling detection), so that the plurality of subjects in the predetermined region are detected by the method of sampling detection. , whether or not there is a defective product may be estimated. This eliminates the need for spectral detection for each test object, and solves the problem that all defects in the test object cannot be reliably discovered only by the PL measurement method. Alternatively, the laser beam may be converted into at least two illuminating light beams by liquid crystal molecules in a spatial light modulator (eg, a transmissive spatial light modulator or a reflective spatial light modulator). That is, by transmitting the laser beam through the spatial light modulator, the laser beam is converted into a plurality of irradiation light beams. In this way, the efficiency of detection for large numbers of analytes can be increased. Moreover, all of the "shortest distance between any two irradiating light beams", "size and shape of the light spot" and "number of irradiating light beams" can be controlled by controlling the liquid crystal molecules of the spatial light modulator. can be adjusted. That is, the spatial light modulator is configured to be able to adjust "the shortest distance between any two irradiating light beams", "the size and shape of the light spot" and "the number of irradiating light beams". be. In this way, flexibility in using the spatial light modulator is improved, and customization is also expected.
特定の実施形態において、本発明に係る光学検出方法はさらに、欠陥解析モジュールは、各被検体が対応的に発生した励起光ビームのスペクトル情報による波長帯は、平均波長帯よりも低いか否かを判断するように構成される。平均波長帯は、複数の被検体における複数の励起光ビームの複数のスペクトル情報を平均して算出したもの、或いは使用者が事前用意したものである。また、欠陥解析モジュールは、各被検体が対応的に発生した励起光ビームの光度情報による光度は、平均光度よりも低いか否かを判断するように構成される。平均光度は、複数の被検体による複数の励起光ビームから得た複数の光度情報を平均して算出したものである。なかでも、励起光ビームのスペクトル情報による波長帯が平均波長帯よりも低いか、或いは励起光ビームの光度情報による光度が平均光度よりも低いと判断された、被検体は欠陥被検体と定義される。この場合、電気特性検出モジュールによって、照射光ビームで励起されている欠陥被検体に電気的に接触することで、欠陥被検体による電気信号を取得する。 In a specific embodiment, the optical detection method according to the present invention further comprises determining whether the wavelength band according to the spectral information of the excitation light beam correspondingly generated by each object is lower than the average wavelength band. is configured to determine The average wavelength band is calculated by averaging a plurality of spectral information of a plurality of excitation light beams in a plurality of subjects, or is prepared in advance by the user. The defect analysis module is also configured to determine whether the luminous intensity according to the luminous intensity information of the excitation light beam correspondingly generated by each subject is lower than the average luminous intensity. The average luminous intensity is calculated by averaging a plurality of luminous intensity information obtained from a plurality of excitation light beams from a plurality of subjects. Among them, the object determined that the wavelength band according to the spectral information of the excitation light beam is lower than the average wavelength band or the luminous intensity according to the luminous intensity information of the excitation light beam is lower than the average luminous intensity is defined as a defective object. be. In this case, the electrical characteristic detection module acquires an electrical signal from the defective object by electrically contacting the defective object being excited by the illuminating light beam.
上記実施可能な実施形態において、欠陥解析モジュールは、各被検体について、励起光ビームの波長帯が平均波長帯よりも低いか否か、励起光ビームの光度が平均光度よりも低いか否か、を判断できる(さらに特定実施形態において、照射光ビームそれぞれの光スポットによる実際の光スポットパターンとデフォルト光スポットパターンとの類似度が低下するか否かを判断するも可能である)ように構成されるため、本発明では、欠陥解析モジュールを用いて、複数の被検体から欠陥被検体を特定することが可能である。また、本発明では、照射光ビームで被検体を励起しながら、電気特性検出モジュールが欠陥被検体に電気的に接触することによって、欠陥被検体による電気信号を取得する。このように、本発明では、欠陥解析モジュールにより欠陥被検体を特定してから、電気特性検出モジュールによって当該欠陥被検体に対し電気的検出を行うようになって、全ての被検体ではなく、欠陥被検体のみに対して電気的検出を行うため、電気的検出にかかる時間を効果的に節約できる。 In the above practicable embodiment, the defect analysis module determines, for each object, whether the wavelength band of the excitation light beam is lower than the average wavelength band, whether the luminous intensity of the excitation light beam is lower than the average luminous intensity, (and in certain embodiments, it is also possible to determine whether the light spots of each illuminating light beam reduce the similarity between the actual light spot pattern and the default light spot pattern). Therefore, in the present invention, it is possible to identify a defective object from a plurality of objects using the defect analysis module. Also, in the present invention, the electrical signal from the defective object is obtained by electrically contacting the defective object with the electrical characteristic detection module while exciting the object with the illuminating light beam. In this way, in the present invention, after identifying a defective object by the defect analysis module, electrical detection is performed on the defective object by the electrical property detection module. Since electrical detection is performed only on the subject, the time required for electrical detection can be effectively saved.
本発明の特徴および技術的側面のさらなる理解のために、以下の本発明の詳細な説明および図面を参照されたい、しかし、図面は参照および説明の目的のためにのみ提供され、本発明を限定することを意図するものでない。 For a further understanding of the features and technical aspects of the present invention, reference should be made to the following detailed description of the invention and the drawings, however, the drawings are provided for reference and description purposes only and do not limit the invention. is not intended to
下記より、具体的な実施例で本発明が開示する「光学検出システムおよび光学検出方法」に係る実施形態を説明する。当業者は本明細書の公開内容により本発明のメリット及び効果を理解し得る。本発明は他の異なる実施形態により実行又は応用できる。本明細書における各細節も様々な観点又は応用に基づいて、本発明の精神逸脱しない限りに、均等の変形と変更を行うことができる。また、本発明の図面は簡単で模式的に説明するためのものであり、実際的な寸法を示すものではない。以下の実施形態において、さらに本発明に係る技術事項を説明するが、公開された内容は本発明を限定するものではない。 Embodiments of the "optical detection system and optical detection method" disclosed by the present invention will be described below with specific examples. Those skilled in the art can understand the advantages and effects of the present invention from the disclosure of this specification. The invention may be practiced or applied with other different embodiments. Equivalent modifications and changes can be made to each detail in this specification based on various aspects or applications without departing from the spirit of the invention. Also, the drawings of the present invention are for simple and schematic illustration and do not show actual dimensions. In the following embodiments, technical matters related to the present invention will be further described, but the disclosed contents do not limit the present invention.
[第1の実施形態]
図1及び図2に示すように、本発明にかかる第1の実施形態は、載置モジュール1、レーザ光供給モジュール2A及び光学検出ユニットを備える光学検出システムを提供する。光学検出ユニットは、第1の光学検出モジュール3及び第2の光学検出モジュール4を含む。例えば、図2に示すように、載置モジュール1、レーザ光供給モジュール2A、第1の光学検出モジュール3及び第2の光学検出モジュール4は、システム制御モジュールC(例えば、コンピューター)に電気的に接続され、使用者は、システム制御モジュールCによって、載置モジュール1、レーザ光供給モジュール2A、第1の光学検出モジュール3及び第2の光学検出モジュール4を制御することができる。ただし、上記に示した例は、可能な一実施形態に過ぎず、本発明を限定するものではない。
[First embodiment]
As shown in FIGS. 1 and 2, the first embodiment of the present invention provides an optical detection system comprising a mounting
まず、図1に示すように、載置モジュール1は、複数の被検体D1を載置するように用いられる。複数の被検体D1としては、例えば、micro LED、mini LED、またはほかの任意タイプの半導体発光素子が挙げられる。かつ、複数の被検体D1(図1では被検体D1が2つの場合を例示する)は、予めに載置基板に取り付けられてもよい(図面で番号付けがないが、載置基板はウェーハ又は任意のベース体であってもよい)。また、載置モジュール1は、載置基板の載置構造、例えば、3軸のスライド台や可動構造物など、に固定されてもよい。ただし、上記に示した例は、可能な一実施形態に過ぎず、本発明を限定するものではない。
First, as shown in FIG. 1, the mounting
また、図1に示すように、レーザ光供給モジュール2Aは、空間光変調器21(Spatial Light Modulator,SLM)を含む。空間光変調器21は、レーザビームL1を複数の照射光ビームP1に変換するように用いられる。例えば、空間光変調器21は、液晶分子を有する、透過式空間光変調器または反射式空間光変調器であってもよい。かつ、空間光変調器21の主な動作原理は、印加する電界によって液晶分子の光軸の向きを反転させ、入射ビームの速軸と遅軸の位相差を変化させて、液晶分子の光軸の向きを変換させることで、入射ビームの偏光状態や偏光角度を調整する。また、レーザ光供給モジュール2Aは、載置モジュール1の上方または近傍の空間に配置される。レーザ光供給モジュール2Aは、少なくとも1つのレーザ光発振器22A、及び第1の光学レンズ23A(または複数のレンズを含む第1の光学アセンブリ)を備えてもよい。かつ、第1の光学レンズ23Aは、少なくとも1つのレーザ光発振器22Aに隣接するように配置される。第1の光学レンズ23Aは、光の伝送路において、レーザ光発振器22Aの下流に位置する。レーザ光発振器22Aによる発振光S1(即ち、非平行発振光S1)は、まず、第1の光学レンズ23AによってレーザビームL1(即ち、平行レーザビームL1)に変換され、続いて、レーザビームL1が第1の分光素子B1を通過してから空間光変調器21に導かれる。ここで、レーザ光供給モジュール2Aは第1の分光素子B1に対応している。レーザビームL1が空間光変調器21を通過し複数の照射光ビームP1(図1では例として2本の照射光ビームP2のみを示す)に変換され、そして、照射光ビームP1のそれぞれは、まず第1の分光素子B1によって反射され、第2の分光素子B2を透過し対応的な被検体D1に導かれる。即ち、1つの照射光ビームP1が、対応的に1つの被検体D1上に導かれる。このように、複数の照射光ビームP1のそれぞれが複数の被検体D1に同時かつ対応的に照射することで、被検体D1のそれぞれは、対応する照射光ビームP1によって励起され、励起光ビームE1を対応的に生成する。即ち、1つの照射光ビームP1がそれに対応する被検体D1に照射するに応じて、当該照射光ビームP1に対応した被検体D1のみが励起光ビームE1を発生する。ただし、上記に示した例は、可能な一実施形態に過ぎず、本発明を限定するものではない。
Further, as shown in FIG. 1, the laser
また、図1と図2に示すように、第1の光学検出モジュール3は、複数の被検体D1(例えば、所定領域における複数の被検体D1)のそれぞれ、が対応的に発生した複数の励起光ビームE1の光度(luminous intensity)を検出することによって、被検体D1のそれぞれによる励起光ビームE1の光度情報M1を取得するように構成される。1例として、第1の光学検出モジュール3には、少なくとも1つのフォトダイオード310を含む光度測定器31が配置され、また、フォトダイオード310は、被検体D1のそれぞれによる励起光ビームE1の光度情報M1を取得するように配置される。さらに、被検体D1のそれぞれが照射光ビームP1によって励起され対応的に励起光ビームE1を生成すると、励起光ビームE1のそれぞれは、まず第2の分光素子B2で反射され、さらに、第2の分光素子B3を通過してから光度測定器31における少なくとも1つのフォトダイオード310に至る。このように、本発明は、光度測定器31によって、被検体D1のそれぞれが対応的に発生した励起光ビームE1の光度情報M1を取得することができる。ただし、上記に示した例は、可能な一実施形態に過ぎず、本発明を限定するものではない。
Also, as shown in FIGS. 1 and 2, the first
また、図1と図2に示すように、第2の光学検出モジュール4は、被検体D1の少なくとも1つ、即ち、複数の被検体D1のうち1つまたは一部、が対応的に発生した励起光ビームE1の光スペクトル(spectrum)を検出することによって、被検体D1のうち少なくとも1つが対応的に発生した励起光ビームE1のスペクトル情報M2を取得するように構成されてもよい。即ち、第2の光学検出モジュール4が検出する被検体D1の数は、第1の光学検出モジュール3が検出する被検体D1の数よりも少ないように抑制される。具体的に、第2の光学検出モジュール4が検出する被検体D1の少なくとも1つとは、所定領域における複数の被検体D1のうち1つまたは一部を指す。即ち、被検査ウェーハには何万個もの被検体D1が存在しうる。この場合、第1の光学検出モジュール3は、被検体D1の大部分、又は全部を測定するが、第2の光学検出モジュール4は、被検体D1の一部を測定する。詳しくは、第1の光学検出モジュール3が検出する被検体D1の数に対し、第2の光学検出モジュール4が検出する被検体D1の数は、例えば、5%または10%など、所定のパセンティージを占める。1つの例として、第2の光学検出モジュール4は、光スペクトラムアナライザ41、及び第2の光学レンズ42(または、複数のレンズを含む第2の光学アセンブリ)を備え、かつ、第2の光学レンズ42は、光スペクトラムアナライザ41に隣り合って配置される。なお、第2の光学レンズ42は、光の伝送路において、光スペクトラムアナライザ41の上流に位置してもよい。また、光スペクトラムアナライザ41は、第2の光学レンズ42を介して少なくとも1つの被検体D1が対応的に発生した励起光ビームE1のスペクトル情報M2を取得するように構成あれる。詳しくは、被検体D1のそれぞれが対応的な照射光ビームP1で励起され励起光ビームE1を対応的に生成すると、励起光ビームE1のそれぞれは、まず第2の分光素子B2によって反射されてから、第2の分光素子B3によって反射され第2の光学検出モジュール4に至る。このように、本発明では、光スペクトラムアナライザ41によって、被検体D1のうち少なくとも1つが対応的に発生した励起光ビームE1のスペクトル情報M2を取得することができる。ところで、被検体D1のうち少なくとも1つは、複数の被検体D1が占める所定領域の中心部、またはその近傍に位置してもよい。即ち、複数の被検体D1が占める所定領域から、所定領域の中心部付近に位置する少なくとも1つの被検体D1を選定して励起させることによって、光スペクトラムアナライザ41では、被検体D1のうち少なくとも1つによる励起光ビームE1のスペクトル情報M2を取得することができる。ただし、上記に示した例は、可能な一実施形態に過ぎず、本発明を限定するものではない。
Also, as shown in FIGS. 1 and 2, the second
このように、空間光変調器21は、発振光S1を複数の照射光ビームP1に分割又は変換して、複数の被検体D1に同時に提供できるようにするので、大量の被検体D1の「検出効率」を向上させることができる。例えば、光度測定器31を用いれば、まず、所定領域内の複数の被検体D1を同時または順次(すなわち、全て)光度検出することができるので、光度の初期判定をすることができる。そして、光スペクトラムアナライザ41を用いることにより、同一の所定領域内の複数の被検体D1のうち少なくとも1つをさらにスペクトル検出(すなわちサンプリング)をすることができるので、同一の所定領域内の複数の被検体D1をサンプリングして欠陥の可能性の有無を判定することができ、被検体D1ごとにスペクトル検出を行う必要がなく、光度測定器31のみでは被検体D1の欠陥を全て検出できないという問題点を改善することができる。ただし、上記に示した例は、可能な一実施形態に過ぎず、本発明を限定するものではない。
In this way, the spatial
さらに、図1及び図2に示すように、本発明の第1の実施形態が提供する光学検出システムはさらに光学フィルタモジュール6を含む。光学フィルタモジュール6は、複数の照射光ビームP1を濾過するバンドパスフィルタ60(band filter)を含む。かつ、レーザ光供給モジュール2A、第1の光学検出モジュール3、第2の光学検出モジュール4及び光学フィルタモジュール6は、同一の光路に配置される。例えば、バンドパスフィルタ60は、調整型のバンドパスフィルタであってもよい。バンドパスフィルタ60がシステム制御モジュールCに電気的に接続するため、システム制御モジュールCによりバンドパスフィルタ60を制御することができる。さらに、被検体D1のそれぞれが対応的な照射光ビームP1で励起され励起光ビームE1を対応的に発生するとき(即ち、1つの被検体D1は1つの対応的な照射光ビームP1のみにより励起され励起光ビームE1を発生する)、被検体D1による励起光ビームE1は、バンドパスフィルタ60によって、第1の光学検出モジュール3及び第2の光学検出モジュール4にそれぞれ伝送される。即ち、励起光ビームE1が第2の分光素子B2で反射された後、バンドパスフィルタ60に導かれるとき、バンドパスフィルタ60に遮断されることなくバンドパスフィルタ60を通過することができる)。また、照射光ビームP1が対応的な被検体D1によって反射され反射光ビーム(図示なし)を形成した場合、反射光ビームは、バンドパスフィルタ60によって遮断され第1の光学検出モジュール3及び第2の光学検出モジュール4に至らない。即ち、反射光ビームが第2の分光素子B2で反射されバンドパスフィルタ60に導かれたとき、反射光ビームは、バンドパスフィルタ60に遮断されバンドパスフィルタ60を透過することができない。このため、第1の光学検出モジュール3及び第2の光学検出モジュール4は、被検体D1による励起光ビームE1のみを受光し、照射光ビームP1が被検体D1での反射光ビームは受光しない。これによって、第1の光学検出モジュール3及び第2の光学検出モジュール4による被検体D1それぞれが対応的に発生した励起光ビームE1の検出品質を向上させることができる。ただし、上記に示した例は、可能な一実施形態に過ぎず、本発明を限定するものではない。
Moreover, the optical detection system provided by the first embodiment of the present invention further includes an
これで、光学フィルタモジュール6が提供するバンドパスフィルタ60を用いて複数の照射光ビームP1を濾過するため、各照射光ビームP1が対応する被検体D1の反射によって形成される反射ビームは、バンドパスフィルタ60を通過できず、被検体D1のそれぞれが対応的に発生した励起光ビームE1のみがバンドパスフィルタ60を通過して第1の光学検出モジュール3及び第2の光学検出モジュール4に至る。このように、第1の光学検出モジュール3及び第2の光学検出モジュール4は照射光ビームPの影響を受けず、被検体D1による励起光ビームE1に対する、第1の光学検出モジュール3及び第2の光学検出モジュール4による検出の品質を効果的に向上させることができる。
Now, since the
さらに、図1乃至図3に示すように、本発明にかかる第1の実施形態は、光学検出方法をさらに備える。光学検出方法は、図1に示すように、空間光変調器21を用いて、レーザビームL1を、複数の被検体D1それぞれに照射するための複数の照射光ビームP1に変換する(ステップS100)。次に、図1に示すように、照射光ビームP1によって励起された被検体D1が励起光ビームE1を対応的に発生する(ステップS102)。その後、図1及び図2に示すように、第1の光学検出モジュール3を用いて第1の検出ステップを行い、第1の検出ステップは、複数の被検体D1がそれぞれ対応的に発生した複数の励起光ビームE1の光度を、同時または順序に検出することによって、被検体D1のそれぞれが対応的に発生した励起光ビームE1の光度情報M1を取得する(ステップS104)。さらに、図1及び図2に示すように、第2の光学検出モジュール4を用いて第2の検出ステップを行い、第2の検出ステップは、被検体D1のうち少なくとも1つが対応的に発生した励起光ビームE1の光スペクトルを検出することによって、被検体D1のうち少なくとも1つが対応的に発生した励起光ビームE1のスペクトル情報M2を取得する(ステップS106)。例えば、第2の検出ステップ(ステップS106 )は、第1の検出ステップ(ステップS104)の終了後に行ってもよいし、第1の検出ステップ(ステップS104)が実行する最中で行ってもよい。即ち、実際のニーズに応じて、第1の検出ステップ(ステップS104)及び第2の検出ステップ(ステップS106)は、順序に実行してもよいし、同期的に実行してもよい。これで被検体D1それぞれが対応的に発生した励起光ビームE1に対する、第1の光学検出モジュール3及び第2の光学検出モジュール4の検出時間を効果的に節約することができる。ただし、上記に示した例は、可能な一実施形態に過ぎず、本発明を限定するものではない。
Furthermore, as shown in FIGS. 1-3, the first embodiment of the present invention further comprises an optical detection method. In the optical detection method, as shown in FIG. 1, a spatial
なお、例として、図1及び図4に示すように、別の実施形態において、空間光変調器21は、第1の分光素子B1の一方側(例えば、図1に示すように)から第1の分光素子B1の他方側(例えば、図4に示すように)に切り替えることができることは、注目される。このように、レーザビームL1が空間光変調器21によって複数の照射光ビームP1に変換された後(図1には一例として2本の照射光ビームP1のみを示す)、各照射光ビームP1はまず第1の分光素子B1によって反射され、その後、各照射光ビームP1は第2の分光素子B2を通過した後に対応する被検体D1に向けて射出される。このように、複数の被検体D1に複数の照射光ビームP1を同時に対応させて照射すると、各被検体D1は、対応する照射光ビームP1の励起によって励起光ビームE1を対応させて生成できる(すなわち、いずれかの被検体D1に照射光ビームP1を対応させると、当該照射光ビームP1で対応的に照射される被検体D1のみが励起光ビームE1を生成することになる)。このようにして、図1または図4に示すように、「任意の2つの照射光ビームP1間の最小距離」、「照射光ビームP1の光スポットの寸法と形状」、「複数の照射光ビームP1の数」は、空間光変調器21の液晶分子を制御することにより調整することができる。すなわち、空間光変調器21は、「任意の2つの照射光ビームP1間の最小距離」、「複数の照射光ビームP1の数」、「照射光ビームP1のスポットの寸法と形状」を調整するように構成することができる。ただし、上記に示した例は、可能な一実施形態に過ぎず、本発明を限定するものではない。
It should be noted that, by way of example, as shown in FIGS. 1 and 4, in another embodiment, the spatial
例えば、図1、図2及び図5に示す実施形態によっては、光学検出ユニットは、励起光ビームE1を受光するための積分球5をさらに備え、第1の光学検出モジュール3、第2の光学検出モジュール4及び積分球5をシングル光学アセンブリSに統合できるように、第1の光学検出モジュール3及び第2の光学検出モジュール4を積分球5に搭載できることは注意されたい。これにより、各被検体D1に対応する励起光ビームE1が均質化のために積分球5を予め通過した後、第1の光学検出モジュール3のフォトダイオード310が積分球5を介して各被検体D1に対応する励起光ビームE1の光度情報M1を取得し、第2の光学検出モジュール4の光スペクトル分析器41が積分球5を介して少なくとも一つの被検体D1に対応する励起光ビームE1のスペクトル情報M2を取得する構成にすることが可能である。このように、第1の光学検出モジュール3、第2の光学検出モジュール4および積分球5をモジュール式のシングル光学モジュールSに統合することができるので、モジュール化された光学検出ユニットは、光学検査装置の適用において、使用者にとってより便利である。ただし、上記に示した例は、可能な一実施形態に過ぎず、本発明を限定するものではない。
For example, in some embodiments shown in FIGS. 1, 2 and 5, the optical detection unit further comprises an integrating
[第2の実施形態]
図6及び図7に示すように、本発明にかかる第2の実施形態が提供する光学検出システムは、載置モジュール1、レーザ光供給モジュール2A及び光学検出ユニットを備える。かつ、光学検出ユニットは、第1の光学検出モジュール3及び第2の光学検出モジュール4を備える。図6と図1とを比較し。図7と図2とを比較すると、本発明にかかる第2の実施形態と第1の実施形態との最大の相違点は、第2の実施形態にかかる光学検出システムはさらに、環境光供給モジュール7、撮像モジュール8、欠陥解析モジュール9及び電気特性検出モジュールTを備える点にあることがわかる。例えば、環境光供給モジュール7、撮像モジュール8、欠陥解析モジュール9及び電気特性検出モジュールTは、システム制御モジュールCに電気的に接続しており、使用者は、システム制御モジュールCを介して環境光供給モジュール7、撮像モジュール8、欠陥解析モジュール9及び電気特性検出モジュールTを制御することが可能である。ただし、上記に示した例は、可能な一実施形態に過ぎず、本発明を限定するものではない。
[Second embodiment]
As shown in FIGS. 6 and 7, the optical detection system provided by the second embodiment of the present invention comprises a mounting
さらに言えば、図6に示すように、レーザ光供給モジュール2A、第1の光学検出モジュール3、第2の光学検出モジュール4、光学フィルタモジュール6、環境光供給モジュール7及び撮像モジュール8は、同一の光路に配置される。例えば、環境光供給モジュール7は、環境光源A1を発生する環境光発光構造71(例えば、LEDまたはほかのタイプの発光構成)、及び第3の光学レンズ72(または複数のレンズを含む第3の光学アセンブリ)を備え、かつ、第3の光学レンズ72は、環境光発光構造71に隣接するように配置される(あるいは、第3の光学レンズ72は、光伝送路において環境光発光構造71の下流側に配置してもよい)。このように、環境光供給モジュール7は、環境光発光構造71によって発生した環境光源A1を、第3の光学レンズ72を介して複数の被検体D1に照射される環境光ビームA2に変換し、複数の被検体D1に必要な環境照明を提供するよう構成されてもよい。さらに、撮像モジュール8は、撮像部81(例えばCCDやCMOSセンサチップを用いたもの)と第4の光学レンズ82(または複数のレンズからなる第4の光学アセンブリ)を含み、第4の光学レンズ82は撮像部81に隣接するように配置されている(あるいは、第4光学レンズ82は撮像素子81の光伝送路における上流側に配置してもよい)。さらに、各照射光ビームP1が対応する被検体D1に照射されて光スポット(図示せず)を形成するとき、撮像モジュール8は、各照射光ビームP1の光スポットが対応的な被検体D1からずれているかどうかを判断するために光スポットの位置を取り込むように構成できる(注意すべきは、照射光ビームP1の光スポットが対応的な被検体D1からずれていると被検体D1が励起されなくなるので励起光ビームE1を発生できないことである)。さらに、照射光ビームP1の光スポットが対応的な被検体D1からずれた場合、空間光変調器21は、照射光ビームP1のスポットを対応する被検体D1へ移動させるように構成することもできる。このように、本発明では、空間光変調器21を用いて、照射光ビームP1が対応的な被検体D1に照射する光スポットの位置を調整し、検出時の被検体D1の「位置合わせ精度」を高め、検出精度を向上させることができる。ただし、上記に示した例は、可能な一実施形態に過ぎず、本発明を限定するものではない。
Furthermore, as shown in FIG. 6, the laser
このように、環境光供給モジュール8によって提供される環境光ビームA2は、複数の被検体D1に必要の環境照明を提供するように、同時に複数の被検体D1に照射することができ、これにより、撮像モジュール8は、被検体D1に照射された各照射光ビームPの光スポット位置をより明確に識別することができる。さらに、撮像モジュール8は、各照射光ビームPの光スポットが対応的な被検体D1からずれているかどうかを判定し、空間光変調器21は、照射光ビームPの光スポットを対応的な被検体D1へ移動するように構成できるため、本発明は、検出時の被検体D1の「位置合わせ精度」を有効に向上し、検出精度を向上させることができる。
In this way, the ambient light beam A2 provided by the ambient
さらに、図6及び図7に示すように、撮像部81は、被検体D1に照射された光スポットに対応する、各照射光ビームP1が形成した光スポットを撮像するころで、環境光供給モジュール8が照射光ビームP1の各スポットの光形状情報M3を取得できるように構成されてもよいさらに、欠陥解析モジュール9は、各被検体D1が対応的に発生した各励起光ビームE1の「光度情報M1」及び「スペクトル情報M2」、並びに各照射光ビームP1の光スポットの「光形状情報M3」をそれぞれ得るために、第1の光学検出モジュール3、第2の光学検出モジュール4及び撮像モジュール8と電気的に接続されている。さらに、電気特性検出モジュールTは、照射光ビームP1によって励起されている被検体D1との電気的接触によって、被検体D1が発生する信号(すなわち電気情報M4)を得るために、載置モジュール1に隣接する任意の位置に配置することが可能である。例えば、電気検出モジュールTは、可動構造体(図示せず)と、可動構造体によって所定の位置に駆動される複数の導電性プローブ(図示せず)とを含み、導電性プローブは、被検体D1の導電性ハンダパッドに選択的に電気的に接触するために使用されることができる。ただし、上記に示した例は、可能な一実施形態に過ぎず、本発明を限定するものではない。
Furthermore, as shown in FIGS. 6 and 7, the
例えば、図6及び図7に示すように、欠陥解析モジュール9は、「各被検体D1(例えば、同一の所定領域内の複数の被検体D1のうち少なくとも1つ、又は各所定領域内の複数の被検体D1の一部)対応的に発生した励起光ビームE1のスペクトル情報M2の波長帯が、「複数の被検体D1の複数の励起光ビームE1による複数のスペクトル情報M2を平均化した平均波長帯(すなわち、複数の被検体D1によって決定される)又は使用者によって事前用意される(すなわち、手動で決定される)平均波長帯」よりも低いかどうかを判断することによって、各被検物D1が不良品であるか否かを判定するために使用される。また、欠陥解析モジュール9は、「各被検体D1(例えば、同一の所定領域内の複数の被検体D1のうち少なくとも1つ、又は各所定領域内の複数の被検体D1)が対応的に発生した励起光ビームE1の光量情報M1が備える光度」が「複数の被検体D1の複数の励起光ビームE1の光量情報M1を平均して算出した平均光度」より低いかどうかを判断する構成であってもよい。さらに、欠陥解析モジュール9は、「照射光ビームP1の各光スポットについて光形状情報M3による実際の光スポットパターン」が「デフォルト光スポットパターン(例えば、丸、四角または任意の形状)」との類似度が90%以下(または80%、70%、60%以下)であるかどうかを判断するように構成することが可能である。なお、「励起光ビームE1のスペクトル情報M2による波長帯が平均波長帯より低い」、または「励起光ビームE1の光度情報M1による光量値が平均光量値より低い」ことにより、特定の被検体D1が不良被検体と定義された場合、電気特性検出モジュールTは、照射光ビームP1により励起されている不良被検体に電気的に接触して発生した信号(すなわち電気情報M4)を取得する構成にしてもよい。ただし、上記に示した例は、可能な一実施形態に過ぎず、本発明を限定するものではない。
For example, as shown in FIG. 6 and FIG. 7, the
このように、欠陥解析モジュール9は、「各被検体D1による波長帯が平均波長帯よりも低いかどうか」、「各被検体D1による光度が平均光度よりも低いかどうか」、「各照射光ビームPの光スポットによる実際の光スポットパターンとデフォルト光スポットパターンとの類似度が低すぎないか」を判断するように構成することができるので、本発明によれば欠陥解析モジュール9を用いて複数の被検体D1のうちどの被検体が欠陥被検体であるかを知ることができるようになる。また、本発明では、照射光ビームPにより、まず欠陥被検体を励起し、電気特性検出モジュールTを用いて欠陥被検体に電気的に接触させ、欠陥被検体から発生する信号(すなわち電気情報M4)を取得することが可能である。したがって、本発明では、欠陥解析モジュール9によって欠陥被検体が特定された後に、電気特性検出モジュールTを用いて欠陥被検体の電気的検査を実施することができる。本発明では、全ての被検体D1を電気検査するのではなく、欠陥被検体を電気検査すればよいので、電気検査の時間を短縮することができる。
In this way, the
さらに、図6乃至8に示すように、本発明にかかる第2の実施形態は、次のような光学検出方法を提供する。まず、図6に示すように、レーザビームL1を複数の被検体D1に個別に照射される複数の照射光ビームP1に変換するように構成された空間光変調器21を設ける(ステップS200)。次に、図6に示すように、各被検体D1を対応する照射光ビームP1により励起して、対応する励起光ビームE1を発生する(ステップS202)。次に、図6及び図7に示すように、第1の光学検出モジュール3は、複数の被検体D1のそれぞれに対応する複数の励起光ビームE1の光度を同時又は順次測定する第1の検出ステップを実行し、被検体D1のそれぞれに対応する励起光ビームE1のそれぞれについて光度情報M1を取得するよう構成される(ステップS204)。次に、図6及び図7に示すように、第2の光学検出モジュール4は、被検体D1のうち少なくとも1つに対応する励起光ビームE1のスペクトル情報M2を得るために、当該被検体D1に対応する励起光ビームE1の光スペクトルを測定する第2の検出ステップを行うよう構成される(ステップS206)。行。例えば、第1の検出ステップ(ステップS204)が終了した後に第2の検出ステップ(ステップS206)を実施してもよいし、第1の検出ステップ(ステップS204)の進行中に第2の検出ステップ(ステップS206)を実施してもよい。すなわち、実際のニーズに応じて、第1の検出ステップ(ステップS204)と第2の検出ステップ(ステップS206)とを順次実施することもできるし、第1の検出ステップ(ステップS204)と第2の検出ステップ(ステップS206)とを同時に実施することもできるので、被検体D1が対応的に発生した励起光ビームE1に対する第1の光学検出モジュール3及び第2の光学検出モジュール4の検出時間を有効に短縮することができる。ただし、上記に示した例は、可能な一実施形態に過ぎず、本発明を限定するものではない。
Furthermore, as shown in FIGS. 6-8, the second embodiment of the present invention provides the following optical detection method. First, as shown in FIG. 6, a spatial
さらに、図8と図3との比較から分かるように、本発明にかかる第2の実施形態と第1の実施形態との最も大きな相違点は、第2の実施形態の光学検出方法では、ステップS206の後にさらに次の手順を備える。まず、図6に示すように、複数の被検体D1に対して必要な環境照明を提供するように、環境光源A1を複数の被検体D1に照射する環境光ビームA2に変換する環境光供給モジュール7を設ける(ステップS208)。次に、図6に示すように、照射光ビームP1の光スポットが対応的な被検体D1からずれているかどうかを判断するために、投影ビームP1が被検体D1に照射された光スポットの位置情報を取り込むための撮像モジュール8を設ける(ステップS210)。そして、図6に示すように、「各被検体D1(例えば、同一の所定領域内の複数の被検体D1のうち少なくとも1つ、又は各所定領域内の複数の被検体D1の一部)対応的に発生した励起光ビームE1のスペクトル情報M2の波長帯が、「複数の被検体D1の複数の励起光ビームE1による複数のスペクトル情報M2を平均化した平均波長帯」よりも低いかどうか(すなわち、各被検体D1による波長帯が平均波長帯よりも低いか否か)、また、「各被検体D1が対応的に発生した励起光ビームE1の光量情報M1が備える光度」が「複数の被検体D1の複数の励起光ビームE1の光量情報M1を平均して算出した平均光度」よりも低いかどうか(即ち、各被検体D1による光度が平均光度よりも低いか)」(特に図示しないが、特定の実施形態において、さらに「各照射光ビームPの光スポットによる実際の光スポットパターンとデフォルト光スポットパターンとの類似度が低すぎないか」を判断することも可能である)、を判断する欠陥解析モジュール9を配置する(ステップS212)。次に、「励起光ビームE1のスペクトル情報M2による波長帯が平均波長帯より低い」、または「励起光ビームE1の光度情報M1による光度が平均光度より低い」場合(または、「各照射光ビームPの光スポットによる実際の光スポットと、デフォルト光スポットパターンとの類似度が低すぎる」のいずれかの原因で、被検体D1が欠陥被検体として定義されると、電気特性検出モジュールTは、照射光ビームP1により励起されている欠陥被検体に電気的接触することにより、欠陥被検体が発生する電気信号(電気情報M4)を取得する(ステップS214)。
Furthermore, as can be seen from the comparison between FIG. 8 and FIG. 3, the biggest difference between the second embodiment and the first embodiment according to the present invention is that the optical detection method of the second embodiment does not include steps The following procedure is provided after S206. First, as shown in FIG. 6, an ambient light supply module for converting an ambient light source A1 into an ambient light beam A2 that irradiates a plurality of subjects D1 so as to provide the necessary ambient illumination for the plurality of subjects D1. 7 is provided (step S208). Next, as shown in FIG. 6, in order to determine whether the light spot of the illumination light beam P1 is displaced from the corresponding subject D1, the position of the light spot irradiated on the subject D1 by the projection beam P1 is determined. An
例えば、図6、図7、図9に示すような実施形態によっては、光学検出ユニットは、励起光ビームE1を受けるための積分球5をさらに備え、第1の光学検出モジュール3、第2の光学検出モジュール4および積分球5をシングル光学アセンブリSに統合できるように、積分球5に第1の光学検出モジュール3と第2の光学検出モジュール4の両方を搭載できることは注目すべき点である。これにより、各被検体D1に対応する励起光ビームE1が均質化のために積分球5を予め通過した後、第1の光学検出モジュール3のフォトダイオード310が積分球5を介して各被検体1に対応する励起光ビームE1の光度情報M1を取得し、第2の光学検出モジュール4の光スペクトラムアナライザ41が積分球5を介して少なくとも一つの被検体D1に対応する励起光ビームE1のスペクトル情報M2を取得する構成にすることが可能である。このように、第1の光学検出モジュール3、第2の光学検出モジュール4および積分球5をモジュール化のシングル光学モジュールSに統合することができるので、モジュール化された光学検出ユニットは、光学検査システムの適用において、ユーザにとってより便利である。ただし、上記に示した例は、可能な一実施形態に過ぎず、本発明を限定するものではない。
For example, in some embodiments as shown in FIGS. 6, 7 and 9, the optical detection unit further comprises an integrating
[第3の実施形態]
図10~図12を参照して、本発明の第3の実施形態は、載置モジュール1と、レーザ光供給モジュール2Aと、第1の光学検出モジュール3および第2の光学検出モジュール4を備える光学検査ユニットとを備え、かつ、載置モジュール1、レーザ光供給モジュール2A、第1の光学検出モジュール3および第2の光学検出モジュール4が第2の実施形態と同様の目的を果たす光学検出システムを提供する。図10(または図11)と図6、並びに図12と図7の比較から分かるように、本発明の第3の実施形態と第2の実施形態との最も大きな相違点は、以下の通りである。第3の実施形態の光検出システムは、さらにレーザ光供給モジュール2Bを備え、レーザ光供給モジュール2Bは、空間光変調器21を介して、レーザビームL2を複数の照射光ビームP2に変換することができる。例えば、レーザ光供給モジュール2Bは、載置モジュール1の上方又は近隣空間のどこに配置されてもよく、レーザ光供給モジュール2Bは、少なくとも1つのレーザ光源発生装置22B及び第1光学レンズ23B(又は複数のレンズを含む第1光学アセンブリ)を含み、第1光学レンズ23Bは少なくとも一つのレーザ光発振器22Bと隣り合って配置される(又は代替的に、第1の光学レンズ23Bがレーザ光発振器22Bの光伝送路の下流側に配置されてもよい)。さらに、レーザ光発振器22Bで生成された発振光S2(すなわち非平行発振光S2)を、第1の光学レンズ23Bを介してレーザビームL2(すなわち平行レーザビームL1)に変換し、レーザビームL2を第5の分光素子B5、第1の分光素子B1の順で空間光変調器21へ導くことが可能である。そして、レーザビームL2が空間光変調器21によって複数の照射光ビームP2に変換された後(図1では例として2本の照射光ビームP2のみを示す)、各照射光ビームP2がまず第1の分光素子B1によって反射し、第2の分光素子B2を通ってから対応的な被検体D2に照射される(すなわち、1本の照射光ビームP2が対応的に1つの被検体D2にのみ照射される)。このように、複数の被検体D2に複数の照射光ビームP2を同時に対応させて照射すると、各被検体D2は、対応する照射光ビームP2の照射により、対応する励起光ビームE2を生成できる(すなわち、いずれかの被検体D2に照射光ビームP2を対応させて照射すると、当該投影ビームP2により照明される被検体 D2のみが、対応する励起光ビームE2を生成できる)。ただし、上記に示した例は、可能な一実施形態に過ぎず、本発明を限定するものではない。
[Third Embodiment]
10 to 12, the third embodiment of the present invention comprises mounting
さらに、図11及び図12に示すように、第1の光学検出モジュール3は、複数の被検体D2(例えば、同一の所定領域内の複数の試験体D2)のそれぞれが発生する複数の励起光ビームE2の光度(luminous intensity)を同時又は順次測定し、各被検体D2が発生する対応的な励起光ビームE2に関する光度情報M1が得られる構成であっても構わない。例えば、第1の光学検出モジュール3は、少なくとも1つのフォトダイオード310を備えた光度測定器31を含み、フォトダイオード310は、被検体D2が対応的に発生した励起光ビームE2ごとに光度情報M1を取得するように構成することができる。さらに、各被検体D2が対応的な照射光ビームP2によって励起されて励起光ビームE2を対応的に発生した後、各励起光ビームE2は、まず第2の分光素子B2によって反射され、その後、各励起光ビームE2が第4の分光素子B4と第3の分光素子B3とを順に通過してから光度測定器31の少なくとも一つのフォトダイオード310に向かって投光される。このように、本発明では、光度測定器31を用いて、被検体D2ごとが対応的に発生した励起光ビームE2に関する光度情報M1を得ることができる。ただし、上記に示した例は、可能な一実施形態に過ぎず、本発明を限定するものではない。
Furthermore, as shown in FIGS. 11 and 12, the first
また、図11及び図12に示すように、第2の光学検出モジュール4は、少なくとも1つの被検体D2(すなわち、複数の被検体D2のうち少なくとも1つ)によって対応して発生した励起光ビームE2のスペクトル情報M2を得るために、被検体D2の少なくとも1つによって対応的に発生した励起光ビームE2の光スペクトル(spectrum)を測定するよう構成されてもよい。例えば、第2の光学検出モジュール4は、光スペクトラムアナライザ41と第2の光学レンズ42(又は複数のレンズを含む第2の光学アセンブリ)とを含み、第2の光学レンズ42は光スペクトラムアナライザ41と隣り合って配置される(又は代替的に、光伝送路において、第2の光学レンズ42は光スペクトラムアナライザ41の上流側に配置してもよい)。また、光スペクトラムアナライザ41は、第2の光学レンズ42を介して、被検体D2の少なくとも1つが生成した励起光ビームE2に関するスペクトル情報M2を取得するように構成されていてもよい。さらに、各被検体D2が対応する照射光ビームP2の励起によって励起光ビームE2を対応的に発生した後、各励起光ビームE2は、まず第2の分光素子B2によって反射され、次に各励起光ビームE2が第4の分光素子B4と第3の分光素子B3とを順に通過してから第2の光学検出モジュール4に向かって投光される。このように、本発明では、光スペクトラムアナライザ41を用いて、被検体D2の少なくとも1つに対応する励起光ビームE2に関するスペクトル情報M2を取得することが可能である。なお、複数の被検体D2が占める所定領域の中心部またはその近傍に、少なくとも1つの被検体D2が位置してもよい。すなわち、複数の被検体D2が占める所定領域上で、所定領域の中心部またはその近傍に位置する少なくとも1つの被検体D2を選択して励起することにして、これにより、本発明は、光スペクトラムアナライザ41により、少なくとも1つの被検体D2が対応的に発生した励起光ビームE2のスペクトル情報M2を取得することが可能である。ただし、上記に示した例は、可能な一実施形態に過ぎず、本発明を限定するものではない。
Also, as shown in FIGS. 11 and 12, the second
注目すべきは、図10及び図11に示すように、2つのレーザ光発振器(22A、22B)により発生する2つの発振光(S1、S2)(すなわち、2つのレーザ光供給モジュール(2A、2B)により発生する2つの照射光ビーム(P1、P2))は異なる波長帯を有するので、本発明によって提供される光学検査システムは、異なるニーズに従って異なる(励起)波長帯を有する被検体(D1、D2)を励起するために使用することができ、したがって本発明によって提供される光学検査システムは、異なる(励起)波長帯を有する複数の被検体(D1、D2)の検出に好適であるため、光学検出システムの応用をより充実させることができる (すなわち、本発明にかかる光学検出システムは、被検体(D1、D2)が異なる波長帯を有する場合に、発振光(S1、S2)を切り替えて、対応的な波長帯を有する複数の被検体(D1、D2)に対して光学検出を行うことができるので、異なる波長帯を有する被検体を検出するために別の光学検査システムを使用する必要がない)。例えば、被検体D1の1つ(例えば青色LED)が約430nm~470nmの波長帯を有する場合、本発明が提供する光学検査システムは、レーザ光発振器22Aの1つを選択して、約385nm~425nmの波長帯の発振光S1(すなわち照射光ビームP1)を提供して被検体D1の励起に使用することが可能である。また、別の被検体D2(例えば赤色LED)の波長帯が約620nm~780nmである場合、本発明が提供する光学検査システムは、別のレーザレーザ光発振器22Bを選択して、波長帯が約512nm~552nmの発振光S2(すなわち照射光ビームP2)を提供して別の被検体D2の励起に使用することが可能だ。さらにまた、さらに別の被検体(例えば緑色LED)の波長帯が約490nm~570nmである場合、本発明が提供する光学検査システムは、さらに別のレーザ光発振器(図示せず)を使用して、波長帯が約385nm~425nmの発振光S2(すなわち照射光ビームP2)を提供して、さらに別の被検体、例えば緑色LEDの励起に使用することを選択することが可能である。ただし、上記に示した例は、可能な一実施形態に過ぎず、本発明を限定するものではない。
It should be noted that, as shown in FIGS. 10 and 11, two oscillation lights (S1, S2) generated by two laser light oscillators (22A, 22B) (that is, two laser light supply modules (2A, 2B )) have different wavelength bands, the optical inspection system provided by the present invention can be used to inspect objects (D1, P2) with different (excitation) wavelength bands according to different needs. D2) and therefore the optical inspection system provided by the present invention is suitable for the detection of multiple analytes (D1, D2) with different (excitation) wavelength bands, The application of the optical detection system can be further enhanced (that is, the optical detection system according to the present invention switches the oscillation light (S1, S2) when the analytes (D1, D2) have different wavelength bands. , since optical detection can be performed on multiple analytes (D1, D2) with corresponding wavelength bands, there is no need to use separate optical inspection systems to detect analytes with different wavelength bands. no). For example, if one of the specimens D1 (eg, a blue LED) has a wavelength band of about 430 nm to 470 nm, the optical inspection system provided by the present invention selects one of the
なお、図10および図11に示すように、第3の実施形態で提供した2つのレーザ光供給モジュール(2A、2B)は、異なる波長帯を有する2つの被検体(D1,D2)に適用可能な例に過ぎないことは注意されたい。本発明では、異なる要件(例えば、異なる波長帯で測定する複数の被検体の数)に応じてレーザ光供給モジュールの数を増やすことができ、使用する第5の分光素子B5の数も、レーザ光供給モジュールの数に応じて調整されることになる。 Note that, as shown in FIGS. 10 and 11, the two laser light supply modules (2A, 2B) provided in the third embodiment can be applied to two subjects (D1, D2) having different wavelength bands. Note that this is only an example. In the present invention, the number of laser light supply modules can be increased according to different requirements (for example, the number of multiple objects to be measured in different wavelength bands). It will be adjusted according to the number of light supply modules.
[実施形態による有益の効果]
本発明の有益な効果の一つは、本発明が提供する光学検出システムでは、「レーザビームL1を複数の照射光ビームP1に変換するための空間光変調器21を備えるレーザ光供給モジュール2A」、及び「被検体D1が発生する励起光ビームE1の光度を測定するための第1の光学検出モジュール3と、被検体D1が発生する励起光ビームE1の光スペクトルを測定するための第2の光学検出モジュール4とを備える光学検出ユニット」により、被検体D1が発生する励起光ビームE1の光度情報M1及び被検体D1が発生する励起光ビームE1のスペクトル情報M2を得ることができることにある。このように、本発明は、大量の被検体の検出効率を効果的に向上させるとともに、被検体の全ての欠陥を検出できない発生率を低減させ、その後の生産歩留まりを効果的に向上させることが可能である。
[Beneficial effects of the embodiment]
One of the beneficial effects of the present invention is that in the optical detection system provided by the present invention, "a laser
本発明の有益な効果のもう一つは、本発明が提供する光学検出方法では、「レーザビームL1を複数の照射光ビームP1に変換するための空間光変調器21を備えるレーザ光供給モジュール2Aを提供する」、「被検体D1が発生する励起光ビームE1の光度を測定する第1の検出ステップを行うための第1の光学検出モジュール3を設ける」、及び「被検体D1が発生する励起光ビームE1の光スペクトルを測定する第2の検出ステップを行うための第2の光学検出モジュール4を設ける」と技術的手段により、被検体D1が発生する励起光ビームE1の光度情報M1及び被検体D1が発生する励起光ビームE1のスペクトル情報M2を得ることができることにある。このように、本発明は、大量の被検体の検出効率を効果的に向上させるとともに、被検体の全ての欠陥を検出できない発生率を低減させ、その後の生産歩留まりを効果的に向上させることが可能である。
Another beneficial effect of the present invention is that in the optical detection method provided by the present invention, "a laser
以上に開示される内容は本発明の好ましい実施可能な実施例に過ぎず、これにより本発明の特許請求の範囲を制限するものではないので、本発明の明細書及び添付図面の内容に基づき為された等価の技術変形は、全て本発明の特許請求の範囲に含まれるものとする。 The content disclosed above is merely a preferred and practicable embodiment of the present invention, and is not intended to limit the scope of the claims of the present invention. All equivalent technical modifications are included in the claims of the present invention.
C:システム制御モジュール
1:載置モジュール
2A、2B:レーザ光供給モジュール
21:空間光変調器
22A、22B:レーザ光発振器
23A、23B:第1の光学レンズ
3:第1の光学検出モジュール
31:光度測定器
310:フォトダイオード
4:第2の光学検出モジュール
41:光スペクトラムアナライザ
42:第2の光学レンズ
5:積分球
6:光学フィルタモジュール
60:バンドパスフィルタ
7:環境光供給モジュール
71:環境光発光構造
72:第3の光学レンズ
8:撮像モジュール
81:撮像部
82:第4の光学レンズ
9:欠陥解析モジュール
T:電気特性検出モジュール
S:シングル光学アセンブリ
B1:第1の分光素子
B2:第2の分光素子
B3:第3の分光素子
B4:第4の分光素子
B5:第5の分光素子
M1:光度情報
M2:スペクトル情報
M3:光形状情報
M4:電気特性情報
D1、D2:被検体
S1、S2:発振光
L1、L2:レーザビーム
P1、P2:照射光ビーム
E1、E2:励起光ビーム
A1:環境光源
A2:環境光ビーム
C: System control module 1: Mounting
Claims (10)
レーザビームを複数の照射光ビームに変換する空間光変調器を含む、レーザ光供給モジュールと、
第1の光学検出モジュール及び第2の光学検出モジュールを含む光学検出ユニットと、を備える
光学検出システムであって、
複数の前記照射光ビームが複数の前記被検体に同時かつ対応的に照射すると、各前記被検体は、対応的な前記照射光ビームによって励起され、励起光ビームを対応的に発生し、
前記第1の光学検出モジュールは、前記被検体による前記励起光ビームの光度を測定することによって、前記被検体による前記励起光ビームの光度情報を取得するように構成され、
前記第2の光学検出モジュールは、前記被検体による前記励起光ビームの光スペクトルを測定することによって、前記被検体による前記励起光ビームのスペクトル情報を取得するように構成される、
ことを特徴とする、光学検出システム。 a mounting module for mounting a plurality of subjects;
a laser light delivery module including a spatial light modulator that converts a laser beam into a plurality of illumination light beams;
an optical detection unit comprising a first optical detection module and a second optical detection module, wherein
a plurality of said illuminating light beams simultaneously and correspondingly illuminating a plurality of said subjects, each said subject being excited by a corresponding said illuminating light beam and correspondingly generating an excitation light beam;
the first optical detection module is configured to obtain light intensity information of the excitation light beam by the subject by measuring the light intensity of the excitation light beam by the subject;
The second optical detection module is configured to obtain spectral information of the excitation light beam from the subject by measuring an optical spectrum of the excitation light beam from the subject.
An optical detection system, characterized in that:
前記レーザ光供給モジュール、前記光学検出ユニット、及び前記光学フィルタモジュールは、同一の光路に配置され、
各前記被検体が対応的な前記照射光ビームにより励起され前記励起光ビームを対応的に発生すると、前記被検体それぞれが対応的に発生した前記励起光ビームは、前記バンドパスフィルタを介して前記第1の光学検出モジュール及び前記第2の光学検出モジュールにそれぞれ伝送され、
各前記照射光ビームが対応的な前記被検体により反射され反射光ビームを形成すると、前記反射光ビームは、前記バンドパスフィルタによって濾過され前記第1の光学検出モジュール及び前記第2の光学検出モジュールに到達せずに済み、
前記第1の光学検出モジュールは、複数の前記被検体のそれぞれが発生した複数の前記励起光ビームの光度を同時に測定することによって、各前記被検体それぞれが対応的に発生した前記励起光ビームの光度情報を取得するように構成され、
前記第2の光学検出モジュールは、前記被検体のうち少なくとも1つが対応的に発生した前記励起光ビームの光スペクトルを測定することによって、前記被検体のうち少なくとも1つが対応的に発生した前記励起光ビームのスペクトル情報を取得するように構成される、
請求項1に記載の光学検出システム。 further comprising an optical filter module including a bandpass filter for filtering a plurality of said illumination light beams;
the laser light supply module, the optical detection unit, and the optical filter module are arranged on the same optical path;
When each of the subjects is excited by the corresponding illumination light beam to correspondingly generate the excitation light beam, the excitation light beam correspondingly generated by each of the subjects is passed through the bandpass filter to the respectively transmitted to the first optical detection module and the second optical detection module;
When each said illumination light beam is reflected by the corresponding said object to form a reflected light beam, said reflected light beam is filtered by said bandpass filter to said first optical detection module and said second optical detection module. without reaching
The first optical detection module simultaneously measures the luminosity of the plurality of excitation light beams generated by each of the plurality of subjects, thereby measuring the intensity of the excitation light beams correspondingly generated by each of the subjects. configured to obtain luminosity information,
The second optical detection module measures the excitation light beam correspondingly generated by at least one of the subjects by measuring an optical spectrum of the excitation light beam correspondingly generated by at least one of the subjects. configured to obtain spectral information of a light beam;
2. The optical detection system of claim 1.
複数の前記レーザ光発振器は、互いに異なる波長帯を有する前記発振光を生成するように構成され
前記レーザ光供給モジュールは分光素子に対応し、前記レーザ光供給モジュールによる前記レーザビームは、まず前記分光素子を通過してから前記空間光変調器に至るか、あるいは、前記空間光変調器を通過してから前記分光素子に至り、
前記空間光変調器は、前記レーザビームを透過または反射させることによって、前記レーザビームを複数の前記照射光ビームに変換し、前記空間光変調器は、任意の2つの前記照射光ビームの間の最小距離、複数の前記照射光ビームの数、並びに前記照射光ビームの光スポットの寸法及び形状を調整できるように構成される、
請求項1に記載の光学検出システム。 The laser light supply module includes a plurality of laser light oscillators, and a plurality of optical lenses arranged adjacent to the plurality of laser light oscillators, and each of the optical lenses is adapted to target the laser light oscillators. is used to correspondingly convert the oscillated light by the laser beam,
The plurality of laser light oscillators are configured to generate the oscillation light having wavelength bands different from each other, the laser light supply module corresponds to a spectroscopic element, and the laser beams from the laser light supply module are After passing through the element, it reaches the spatial light modulator, or after passing through the spatial light modulator, it reaches the spectroscopic element,
The spatial light modulator converts the laser beam into a plurality of the illumination light beams by transmitting or reflecting the laser beam, and the spatial light modulator is configured to divide any two of the illumination light beams. configured to be able to adjust the minimum distance, the number of said illumination light beams, and the size and shape of the light spots of said illumination light beams;
2. The optical detection system of claim 1.
前記第2の光学検出モジュールは、光スペクトラムアナライザを備え、前記光スペクトラムアナライザは、光学レンズを介して、前記少なくとも1つ被検体が対応的に発生した前記励起光ビームに関する前記スペクトル情報を取得するように構成され、前記うち少なくとも1つの被検体は、複数の前記被検体が占める所定領域内の中央部に、又は該中央部の近傍に位置する、
請求項1に記載の光学検出システム。 The first optical detection module comprises a photometer including at least one photodiode for obtaining the photometric information about the excitation light beam correspondingly generated by each of the subjects. configured,
The second optical detection module comprises an optical spectrum analyzer, which acquires the spectral information about the excitation light beam correspondingly generated by the at least one subject through an optical lens. wherein at least one of the subjects is located at or near the center of a predetermined region occupied by the plurality of subjects;
2. The optical detection system of claim 1.
前記第1の光学検出モジュールは、少なくとも1つのフォトダイオードを含む光度測定器を備え、前記フォトダイオードは、前記積分球によって、前記被検体それぞれが対応的に発生した前記励起光ビームに関する前記光度情報を取得するように構成され、
前記第2の光学検出モジュールは、光スペクトラムアナライザを備え、前記光スペクトラムアナライザは、前記積分球を介して前記被検体のうち少なくとも1つが対応的に発生した前記励起光ビームに関する前記スペクトル情報を取得するように構成され、前記少なくとも1つの被検体は、複数の前記被検体が占める所定領域内の中央部に、又は該中央部の近傍に位置する、
請求項1に記載の光学検出システム。 The optical detection unit comprises an integrating sphere for receiving the excitation light beam, and the first optical detection module and the second optical detection module are attached to the integrating sphere so that the first optical the detection module, the second optical detection module and the integrating sphere are integrated into a single optical assembly;
The first optical detection module comprises a photometer including at least one photodiode, the photodiode receiving the photometric information about the excitation light beam correspondingly generated by each of the subjects under test by the integrating sphere. configured to get
The second optical detection module comprises an optical spectrum analyzer, which obtains the spectral information about the excitation light beam correspondingly generated by at least one of the subjects through the integrating sphere. wherein the at least one subject is located at or near the center of a predetermined region occupied by a plurality of the subjects;
2. The optical detection system of claim 1.
環境光源を生成する環境光発光構造を含む、環境光供給モジュールと、
撮像装置を含む撮像モジュールと、をさらに備え
前記レーザ光供給モジュール、前記光学検出ユニット、前記光学フィルタモジュール、前記環境光供給モジュール、及び前記撮像モジュールは、同一の光路に配置され、
前記環境光供給モジュールは、光学レンズを介して前記環境光源を複数の前記被検体に照射するための環境光ビームに変換することによって、複数の前記被検体に必要な照明環境を提供し、
各前記照射光ビームが対応的な前記被検体に照射し光スポットを形成すると、前記撮像モジュールは、前記光スポットの位置情報を取得するように構成され、これによって、各前記照射光ビームによる前記光スポットが対応的な前記被検体からずれているか否かを判断し、
前記照射光ビームによる前記光スポットが対応的な前記被検体からずれていると判断した場合、前記空間光変調器は前記照射光ビームによる前記光スポットを対応的な前記被検体に移動させる、
請求項1に記載の光学検出システム。 The optical detection system comprises:
an ambient lighting module including an ambient light emitting structure for generating an ambient light source;
an imaging module including an imaging device, wherein the laser light supply module, the optical detection unit, the optical filter module, the ambient light supply module, and the imaging module are arranged on the same optical path;
The ambient light supply module converts the ambient light source through an optical lens into ambient light beams for illuminating the plurality of subjects, thereby providing a necessary illumination environment for the plurality of subjects;
When each of the illumination light beams irradiates the corresponding subject to form a light spot, the imaging module is configured to obtain position information of the light spots, whereby the determining whether the light spot is displaced from the corresponding subject;
when determining that the light spot by the illuminating light beam is shifted from the corresponding object, the spatial light modulator moves the light spot by the illuminating light beam to the corresponding object;
2. The optical detection system of claim 1.
各前記照射光ビームが前記被検体に対応的に照射してなる光スポットを撮像することによって、各前記照射光ビームによる前記光スポットに関する光形状情報を取得する撮像装置を含む、撮像モジュールと、
前記第1の光学検出モジュール、前記第2の光学検出モジュール及び前記撮像モジュールに電気的に接続され、前記被検体それぞれが対応的に発生した前記励起光ビームに関する、前記光度情報、前記スペクトル情報及び各前記照射光ビームによる前記光スポットに関する前記光形状情報を取得するように構成される、欠陥解析モジュールと、
前記載置モジュールに隣り合って配置される、電気特性検出モジュールと、
をさらに備え、
前記欠陥解析モジュールは、前記被検体それぞれが対応的に発生した前記励起光ビームの前記スペクトル情報に関する波長帯が、平均波長帯よりも低いか否かを判断するように構成され、前記平均波長帯は、複数の前記被検体における複数の前記励起光ビームに関する複数の前記スペクトル情報を平均して算出したもの、又は、使用者が事前用意したものであり、
前記欠陥解析モジュールは、前記被検体それぞれが対応的に発生した前記励起光ビームの前記光度情報に関する光度が平均光度よりも低いか否かを判断するように構成され、前記平均光度は、複数の前記被検体における複数の前記励起光ビームに関する複数の前記光度情報を平均して算出したものであり、
前記欠陥解析モジュールは、各前記照射光ビームによる前記光スポットの前記光形状情報に関する実際の光スポットパターンとデフォルト光スポットパターンとの類似度が90%以下であるか否かを判断するように構成され、
前記被検体のいずれかによる前記励起光ビームの前記スペクトル情報に関する前記波長帯が前記平均波長帯よりも低いと判断されたか、あるいは、前記励起光ビームによる前記光度情報に関する前記光度が前記平均光度よりも低いと判断された場合、当該前記被検体は、欠陥被検体として定義され、前記電気特性検出モジュールは、前記照射光ビームによって励起されている前記欠陥被検体に電気的に接触することによって、前記欠陥被検体が生成した電気信号を取得するように構成される、
請求項1に記載の光学検出システム。 The optical detection system comprises:
an imaging module including an imaging device that acquires light shape information about the light spots formed by the irradiation light beams by imaging the light spots formed by correspondingly irradiating the subject with the irradiation light beams;
electrically connected to the first optical detection module, the second optical detection module, and the imaging module, for the luminous intensity information, the spectral information, and the excitation light beams correspondingly generated by the subject, respectively; a defect analysis module configured to obtain the light shape information about the light spots by each of the illuminating light beams;
an electrical characteristic detection module arranged adjacent to the mounting module;
further comprising
The defect analysis module is configured to determine whether a wavelength band related to the spectral information of the excitation light beam correspondingly generated by each of the objects is lower than an average wavelength band, and is calculated by averaging a plurality of spectral information on a plurality of excitation light beams in a plurality of subjects, or is prepared in advance by a user,
The defect analysis module is configured to determine whether the light intensity related to the light intensity information of the excitation light beam correspondingly generated by each of the subjects is lower than an average light intensity, wherein the average light intensity is a plurality of It is calculated by averaging a plurality of the light intensity information regarding the plurality of excitation light beams in the subject,
The defect analysis module is configured to determine whether a similarity between an actual light spot pattern and a default light spot pattern regarding the light shape information of the light spots by each of the irradiation light beams is 90% or less. is,
It is determined that the wavelength band related to the spectral information of the excitation light beam from any of the subjects is lower than the average wavelength band, or the luminous intensity related to the luminous intensity information from the excitation light beam is determined to be less than the average luminous intensity. is determined to be low, the object is defined as a defective object, and the electrical property detection module electrically contacts the defective object being excited by the illuminating light beam, thereby: configured to acquire an electrical signal generated by the defective subject;
2. The optical detection system of claim 1.
各前記被検体は対応的な前記照射光ビームによって励起され励起光ビームを対応的に発生し、
前記被検体による前記励起光ビームの光度を測定することによって、前記被検体による前記励起光ビームの光度情報を取得する第1の検出ステップを行う、第1の光学検出モジュールを設け、
前記被検体による前記励起光ビームの光スペクトルを測定することによって、前記被検体による前記励起光ビームのスペクトル情報を取得する第2の検出ステップを行う、第2の光学検出モジュールを設け、
前記第2の検出ステップは、前記第1の検出ステップの終了後に実行されるか、前記第1の検出ステップが進行中に実行される、
ことを特徴とする、光学検出方法。 providing a spatial light modulator that is used to convert a laser beam into a plurality of illuminating light beams for illuminating each of a plurality of subjects;
each said subject being excited by a corresponding said illumination light beam to correspondingly generate an excitation light beam;
providing a first optical detection module for performing a first detection step of obtaining light intensity information of the excitation light beam by the subject by measuring the light intensity of the excitation light beam by the subject;
providing a second optical detection module for performing a second detection step of obtaining spectral information of the excitation light beam from the subject by measuring an optical spectrum of the excitation light beam from the subject;
the second detection step is performed after the first detection step is completed or performed while the first detection step is in progress;
An optical detection method characterized by:
環境光源を、複数の前記被検体に照射するための環境光ビームに変換することで、複数の前記被検体に必要な環境照明を提供する、環境光供給モジュールを設け、
前記照射光ビームが対応的に前記被検体に照射して形成した光スポットの位置情報を取り込むことによって、前記照射光ビームの前記光スポットが対応的な前記被検体からずれているか否かを判断する、撮像モジュールを設け、
前記照射光ビームによる前記光スポットが対応的な前記被検体からずれていると判断した場合、前記空間光変調器は、前記照射光ビームによる前記光スポットを対応的な前記被検体に移動させ、
前記第1の光学検出モジュールは、複数の前記被検体のそれぞれが対応的に発生した複数の前記励起光ビームの光度を同時に測定することによって、前記被検体それぞれが対応的に発生した前記励起光ビームの光度情報を取得するように構成され、
前記第2の光学検出モジュールは、前記被検体のうち少なくとも1つが対応的に発生した前記励起光ビームの光スペクトルを測定することによって、前記被検体のうち少なくとも1つが対応的に発生した前記励起光ビームのスペクトル情報を取得するように構成され、
前記空間光変調器は、前記レーザビームを透過または反射させることによって、前記レーザビームを複数の前記照射光ビームに変換し、前記空間光変調器は、任意の2つの前記照射光ビームの間の最小距離、複数の前記照射光ビームの数、並びに前記照射光ビームの光スポットの寸法及び形状を調整できるように構成される、
請求項8に記載の光学検出方法。 The optical detection method further comprises:
providing an ambient light supply module for converting an ambient light source into a beam of ambient light for illuminating a plurality of said subjects, thereby providing the required ambient lighting for said subjects;
Determining whether or not the light spot of the irradiation light beam is displaced from the corresponding object by taking in the position information of the light spot formed by the irradiation light beam correspondingly irradiating the object. provided with an imaging module,
when determining that the light spot by the irradiation light beam is shifted from the corresponding object, the spatial light modulator moves the light spot by the irradiation light beam to the corresponding object;
The first optical detection module simultaneously measures the intensity of the plurality of excitation light beams correspondingly generated by each of the plurality of subjects to detect the excitation light correspondingly generated by each of the subjects. configured to obtain luminosity information of the beam,
The second optical detection module measures the excitation light beam correspondingly generated by at least one of the subjects by measuring an optical spectrum of the excitation light beam correspondingly generated by at least one of the subjects. configured to obtain spectral information of a light beam,
The spatial light modulator converts the laser beam into a plurality of the illumination light beams by transmitting or reflecting the laser beam, and the spatial light modulator is configured to divide any two of the illumination light beams. configured to be able to adjust the minimum distance, the number of said illumination light beams, and the size and shape of the light spots of said illumination light beams;
The optical detection method according to claim 8.
前記平均波長帯は、複数の前記被検体における複数の前記励起光ビームに関する複数の前記スペクトル情報を平均して算出したもの、又は使用者が事前用意したものであり、前記平均光度は、複数の前記被検体における複数の前記励起光ビームに関する複数の前記光度情報を平均して算出したものであり、
前記被検体のいずれかによる前記励起光ビームの前記スペクトル情報に関する前記波長帯が前記平均波長帯よりも低いと判断されたか、あるいは、前記励起光ビームによる前記光度情報に関する前記光度が前記平均光度よりも低いと判断された場合、当該前記被検体を欠陥被検体として定義し、
前記照射光ビームによって励起されている前記欠陥被検体に電気的に接触することによって、前記欠陥被検体が生成した電気信号を取得する電気特性検出モジュールを設ける、
請求項8に記載の光学検出方法。 determining whether the wavelength band related to the spectral information of the excitation light beam correspondingly generated by each of the subjects is lower than an average wavelength band; further comprising a defect analysis module configured to determine whether a light intensity for the light intensity information of the excitation light beam is less than an average light intensity;
The average wavelength band is calculated by averaging a plurality of spectral information on a plurality of excitation light beams in a plurality of subjects, or is prepared in advance by a user, and the average luminous intensity is a plurality of It is calculated by averaging a plurality of the light intensity information regarding the plurality of excitation light beams in the subject,
It is determined that the wavelength band related to the spectral information of the excitation light beam from any of the subjects is lower than the average wavelength band, or the luminous intensity related to the luminous intensity information from the excitation light beam is determined to be less than the average luminous intensity. is also determined to be low, defining the subject as a defective subject,
providing an electrical property detection module for acquiring an electrical signal generated by the defective object by electrically contacting the defective object being excited by the illuminating light beam;
The optical detection method according to claim 8.
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