KR102253085B1 - 고속 이미징 센서 데이터 전송을 위한 장치 - Google Patents

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데이비드 엘. 브라운
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케이엘에이 코포레이션
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Abstract

이미징 센서 어셈블리는 복수의 기판 신호 라인을 포함하는 적어도 하나의 기판을 포함한다. 이미징 센서 어셈블리는 또한, 적어도 하나의 기판 상에 배치된 적어도 하나의 이미징 센서 패키지를 포함하며, 적어도 하나의 이미징 센서 패키지는 적어도 하나의 이미징 센서 패키지 기판 상에 배치된 적어도 하나의 이미징 센서를 포함한다. 이미징 센서 어셈블리는 또한, 적어도 하나의 기판 상에 배치된 적어도 하나의 수신기 패키지를 포함하며, 수신기 패키지는 적어도 하나의 수신기 패키지 기판 상에 배치된 적어도 하나의 수신기 집적 회로를 포함한다. 이미징 센서 어셈블리는 또한, 적어도 하나의 이미징 센서 패키지 및 적어도 하나의 수신기 패키지에 동작가능하게 연결된 적어도 하나의 전기적 상호접속부를 포함한다. 적어도 하나의 이미징 센서 패키지와 적어도 하나의 수신기 패키지 사이에 적어도 하나의 전기적 상호접속부를 통하여 복수의 데이터 신호가 전송된다.

Description

고속 이미징 센서 데이터 전송을 위한 장치
관련 출원에 대한 상호참조
본 출원은, 2016년 8월 29일 제출되어 발명의 명칭이 "METHOD FOR DATA TRANSFER FROM A HIGH-SPEED SCANNING SENSOR"이고 발명자가 Steve Zamek, David L. Brown, 및 Venkatraman Iyer인 미국 가특허 출원 번호 제62/380,742호의 35 U.S.C. § 119(e) 하의 이점을 주장하며, 이는 그 전체가 참조에 의해 여기에 포함된다.
기술분야
본 발명은 일반적으로 반도체 검사 및 계측 시스템에서의 구현에 적합한 이미징 센서(imaging sensor)에 관한 것이며, 보다 상세하게는 반도체 검사 및 계측 시스템에서의 고속 이미징 센서 데이터 전송(data transfer)에 관한 것이다.
개선된 반도체 디바이스 검사 및 계측 시스템에 대한 요구가 계속해서 증가하고 있다. 검사 시스템은, 예를 들어 통상적으로 하나 이상의 이미징 또는 스캐닝 센서를 포함하는데, 하나 이상의 이미징 또는 스캐닝 센서는 집적 회로 패키지의 일부이다. 집적 회로 패키지는 인쇄 회로 보드(PCB; printed circuit board) 상에 실장되거나 또는 PCB 상에 실장된 인터포저 상에 배치될 수 있다. 고속 이미지 센서 이미징 및 스캐닝은 임피던스가 제어된 통신 신호 경로를 필요로 하며, 이는 PCB에 대해 미세 설계 규칙(design-rule) 요건을 둘 수 있다.
복수의 집적 회로 패키지들이 PCB에 직접 또는 간접적으로 실장되는 경우, 집적 회로 패키지들을 함께 연결하는 하나 이상의 신호 라인이 PCB 내에 내장될 수 있다. 하나 이상의 신호 라인은 고속 통신 채널 신호 드라이버(예컨대, 광학 트랜시버)를 필요로 할 수 있다. 고속 스캐닝 및 이미징 센서는 높은 총 데이터 레이트(data rate)를 발생시킬 수 있으며, 이는 검사 시간의 선택된 기간 동안 유지된다. 신호 드라이버는 강건하고(robust) 오류가 없어야 하며 고속 데이터 레이트를 유지할 수 있어야 하지만, 고속 데이터 레이트의 장기간 유지는 데이터 캡처 및 전송의 중요한 버퍼링을 어렵게 한다.
이미징 센서가 통상적으로 전용 집적 회로 패키지로 제조됨에 따라, 신호 드라이버는 설계 제약(예컨대, 전력 소비, 온도 안정성, 간격, 및/또는 제조 제약)을 포함할 수 있으며, 이는 이미지 센서 시스템의 성능을 한정하고 그리고/또는 측정 신호의 품질을 저하시킨다. 또한, 고속 데이터 전송에 필요한 높은 밀도의 신호는 PCB 트레이스 및/또는 커넥터 설계에 대해 미세 설계 규칙 요건을 둘 수 있다. PCB에 대한 설계 제약의 수가 증가함에 따라, PCB 층의 제조 및 커넥터의 어셈블리는 점점 더 어려워지고 오류가 생기기 쉬워진다. PCB 설계에 대한 제약은, PCB의 작은 영역만이라 하더라도, PCB 재료의 선택을 한정할 수 있고 그리고/또는 전체 PCB의 비용을 증가시킬 수 있다.
검사 또는 계측 시스템이 하나 이상의 센서 어레이를 포함하는 경우에, 종래의 접근법은 소형 모듈러(modular) PCB들의 어레이나 단일 메인 PCB를 이용한다. 단일 메인 PCB는 모든 연결된 디바이스들에 대한 전원 공급장치 및 접지 접속의 안정적인 세트를 포함하고, 추가적으로 복수의 보드들로 분할된 셋업 대신 단일 셋업의 PCB 제어 및 로직을 포함한다. 또한, 단일 메인 PCB를 제조하기 위한 총 컴포넌트 카운트는 통상적으로 소형 모듈러 보드들의 어레이에 대한 총 컴포넌트 카운트보다 적다. 그러나, 단일 메인 PCB는 고속 데이터 레이트에 관련한 추가의 설계 제약의 단점이 있으며, 단일 메인 PCB의 제조를 소형 모듈러 보드들의 어레이보다 더 어렵고 더 비싸게 한다.
따라서, 상기에 기재된 단점에 대처하는 시스템을 제공하는 것이 유리할 것이다.
본 개시의 하나 이상의 실시예에 따른 이미징 센서 어셈블리가 개시된다. 하나의 실시예에서, 이미징 센서 어셈블리는 적어도 하나의 기판을 포함한다. 또다른 실시예에서, 적어도 하나의 기판은 복수의 기판 신호 라인을 포함한다. 또다른 실시예에서, 이미징 센서 어셈블리는 적어도 하나의 기판 상에 배치된 적어도 하나의 이미징 센서 패키지를 포함한다. 또다른 실시예에서, 적어도 하나의 이미징 센서 패키지는 적어도 하나의 이미징 센서 패키지 기판 상에 배치된 적어도 하나의 이미징 센서를 포함한다. 또다른 실시예에서, 이미징 센서 어셈블리는 적어도 하나의 기판 상에 배치된 적어도 하나의 수신기 패키지를 포함한다. 또다른 실시예에서, 수신기 패키지는 적어도 하나의 수신기 패키지 기판 상에 배치된 적어도 하나의 수신기 집적 회로를 포함한다. 또다른 실시예에서, 이미징 센서 어셈블리는 적어도 하나의 전기적 상호접속부를 포함한다. 또다른 실시예에서, 적어도 하나의 전기적 상호접속부는 적어도 하나의 이미징 센서 패키지 및 적어도 하나의 수신기 패키지에 동작가능하게 연결된다. 또다른 실시예에서, 복수의 데이터 신호가 적어도 하나의 이미징 센서 패키지와 적어도 하나의 수신기 패키지 사이에 적어도 하나의 전기적 상호접속부를 통하여 전송된다.
본 개시의 하나 이상의 실시예에 따른 이미징 센서 어레이가 개시된다. 하나의 실시예에서, 이미징 센서 어레이는 광을 반사시키거나 산란시키는 것 중의 적어도 하나를 위해 구성된 하나 이상의 광학 요소(optical element)를 포함한다. 또다른 실시예에서, 이미징 센서 어레이는 제1 이미징 센서 어셈블리를 포함한다. 또다른 실시예에서, 제1 이미징 센서 어셈블리는 적어도 하나의 기판을 포함한다. 또다른 실시예에서, 적어도 하나의 기판은 복수의 기판 신호 라인을 포함한다. 또다른 실시예에서, 제1 이미징 센서 어셈블리는 적어도 하나의 기판 상에 배치된 적어도 하나의 이미징 센서 패키지를 포함한다. 또다른 실시예에서, 적어도 하나의 이미징 센서 패키지는 적어도 하나의 이미징 센서 패키지 기판 상에 배치된 적어도 하나의 이미징 센서를 포함한다. 또다른 실시예에서, 적어도 하나의 이미징 센서 패키지는 적어도 하나의 이미징 센서를 통해 광학 요소로부터 광의 적어도 일부를 수신하도록 배열된다. 또다른 실시예에서, 적어도 하나의 이미징 센서 패키지는 광학 요소로부터 수신된 광의 적어도 일부를 제1 복수의 데이터 신호로 변환한다. 또다른 실시예에서, 이미징 센서 어레이는 적어도 제2 이미징 센서 어셈블리를 포함한다. 또다른 실시예에서, 적어도 제2 이미징 센서 어셈블리는 적어도 하나의 기판을 포함한다. 또다른 실시예에서, 적어도 하나의 기판은 복수의 기판 신호 라인을 포함한다. 또다른 실시예에서, 적어도 제2 이미징 센서 어셈블리는 적어도 하나의 기판 상에 배치된 적어도 하나의 이미징 센서 패키지를 포함한다. 또다른 실시예에서, 적어도 하나의 이미징 센서 패키지는 적어도 하나의 이미징 센서 패키지 기판 상에 배치된 적어도 하나의 이미징 센서를 포함한다. 또다른 실시예에서, 적어도 하나의 이미징 센서 패키지는 적어도 하나의 기판 상에 배치된다. 또다른 실시예에서, 적어도 하나의 이미징 센서 패키지는 적어도 하나의 이미징 센서를 통해 하나 이상의 광학 요소로부터 광의 적어도 일부를 수신하도록 배열된다. 또다른 실시예에서, 적어도 하나의 이미징 센서 패키지는 광학 요소로부터 수신된 광의 적어도 일부를 적어도 제2 복수의 데이터 신호로 변환한다. 또다른 실시예에서, 적어도 제2 이미징 센서 어셈블리는 적어도 하나의 전기적 상호접속부를 포함한다. 또다른 실시예에서, 적어도 하나의 전기적 상호접속부는 제1 이미징 센서 어셈블리 및 적어도 제2 이미징 센서 어셈블리에 동작가능하게 연결된다.
본 개시의 하나 이상의 실시예에 따른 고속 검사 시스템이 개시된다. 하나의 실시예에서, 고속 검사 시스템은 제1 조명 빔을 발생시키도록 구성된 조명원을 포함한다. 또다른 실시예에서, 고속 검사 시스템은 제1 조명 빔을 샘플의 표면 위로 지향시키도록 구성된 포커싱 광학계(focusing optics) 세트를 포함한다. 또다른 실시예에서, 샘플은 샘플 스테이지 상에 고정되어 있다. 또다른 실시예에서, 고속 검사 시스템은 제1 조명 빔의 적어도 일부에 응답하여 샘플의 표면으로부터 반사 또는 산란된 제2 조명 빔을 검출하도록 구성된 적어도 하나의 검출기를 포함한다. 또다른 실시예에서, 적어도 하나의 검출기는 적어도 하나의 이미징 센서 어셈블리를 포함한다. 또다른 실시예에서, 적어도 하나의 이미징 센서 어셈블리는 적어도 하나의 기판을 포함한다. 또다른 실시예에서, 적어도 하나의 기판은 복수의 기판 신호 라인을 포함한다. 또다른 실시예에서, 적어도 하나의 이미징 센서 어셈블리는 적어도 하나의 기판 상에 배치된 적어도 하나의 이미징 센서 패키지를 포함한다. 또다른 실시예에서, 적어도 하나의 이미징 센서 패키지는 적어도 하나의 이미징 센서 패키지 기판 상에 배치된 적어도 하나의 이미징 센서를 포함한다. 또다른 실시예에서, 적어도 하나의 이미징 센서 어셈블리는 적어도 하나의 기판 상에 배치된 적어도 하나의 수신기 패키지를 포함한다. 또다른 실시예에서, 수신기 패키지는 적어도 하나의 수신기 패키지 기판 상에 배치된 적어도 하나의 수신기 집적 회로를 포함한다. 또다른 실시예에서, 적어도 하나의 이미징 센서 어셈블리는 적어도 하나의 전기적 상호접속부를 포함한다. 또다른 실시예에서, 적어도 하나의 전기적 상호접속부는 적어도 하나의 이미징 센서 패키지 및 적어도 하나의 수신기 패키지에 동작가능하게 연결된다. 또다른 실시예에서, 복수의 데이터 신호가 적어도 하나의 이미징 센서 패키지와 적어도 하나의 수신기 패키지 사이에 적어도 하나의 전기적 상호접속부를 통하여 전송된다. 또다른 실시예에서, 고속 검사 시스템은 샘플의 표면으로부터 반사 또는 산란된 제2 조명 빔을 적어도 하나의 검출기로 지향시키도록 구성된 집광 광학계(collection optics) 세트를 포함한다.
전술한 일반적인 설명 및 다음의 상세한 설명은 전부 예시적인 것으로 단지 설명을 위한 것이며 반드시 본 개시를 제한하는 것이 아님을 이해하여야 한다. 본 명세서에 포함되어 이의 일부를 구성하는 첨부 도면은 본 개시의 내용을 예시한다. 다같이, 설명과 도면은 본 개시의 원리를 설명하도록 돕는다.
첨부 도면을 참조함으로써 당해 기술 분야에서의 숙련자에 의해 본 개시의 다수의 이점을 보다 잘 이해할 수 있을 것이다.
도 1은 본 개시의 하나 이상의 실시예에 따른 이미징 센서 어셈블리의 단순 개략도를 예시한다.
도 2a는 본 개시의 하나 이상의 실시예에 따른 이미징 센서 어셈블리의 이미징 센서 패키지 및 신호 라우팅 어셈블리의 단순 개략도를 예시한다.
도 2b는 본 개시의 하나 이상의 실시예에 따른 이미징 센서 어셈블리의 이미징 센서 패키지 및 신호 라우팅 어셈블리의 단순 개략도를 예시한다.
도 2c는 본 개시의 하나 이상의 실시예에 따른 이미징 센서 어셈블리의 이미징 센서 패키지 및 신호 라우팅 어셈블리의 단순 개략도를 예시한다.
도 3은 본 개시의 하나 이상의 실시예에 따른 이미징 센서 어셈블리의 단순 개략도를 예시한다.
도 4는 본 개시의 하나 이상의 실시예에 따른 이미징 센서 어셈블리 세트를 포함하는 어레이의 단순 개략도를 예시한다.
도 5는 본 개시의 하나 이상의 실시예에 따른 이미징 센서 어셈블리 세트를 포함하는 모듈러 어레이의 단순 개략도를 예시한다.
도 6은 본 개시의 하나 이상의 실시예에 따른 이미징 시스템의 단순 개략도를 예시한다.
이제 개시되는 내용을 보다 상세하게 참조할 것이며, 이는 첨부 도면에 예시되어 있다.
도 1 내지 도 6을 전반적으로 참조하면, 본 개시의 하나 이상의 실시예에 따른 고속 이미지 센서 데이터 전송을 위한 어셈블리가 개시된다.
본 개시의 실시예는 고속 데이터 전송을 위한 이미지 센서 어셈블리에 관한 것이다. 본 개시의 추가의 실시예는 또한 이미지 센서 어셈블리를 위한 이미징 센서 및 신호 라우팅 어셈블리에 관한 것이다. 본 개시의 추가적인 실시예는 고속 데이터 전송을 위한 이미지 센서 어셈블리를 포함하는 고속 이미징 시스템에 관한 것이다. 여기에서 용어 "이미징 센서” 및 “스캐닝 센서”는 본 개시의 목적상 동등한 것으로 간주될 수 있다는 것을 유의하여야 한다. 또한 여기에서 “검사 시스템” 및 “계측 시스템”은 본 개시의 목적상 동등 시스템으로 간주될 수 있다는 것을 유의하여야 한다.
도 1은 본 개시의 하나 이상의 실시예에 따른 이미징 센서 어셈블리(100)의 단순 개략도를 예시한다.
하나의 실시예에서, 이미징 센서 어셈블리(100)는 하나 이상의 기판(102)을 포함한다. 예를 들어, 하나 이상의 기판(102)은 하나 이상의 인쇄 회로 보드(PCB)(102)를 포함할 수 있지만, 이에 한정되는 것은 아니다. 또다른 실시예에서, 이미징 센서 어셈블리(100)는 하나 이상의 집적 회로 패키지를 포함한다. 예를 들어, 하나 이상의 집적 회로 패키지는 하나 이상의 이미징 센서 패키지(104)를 포함할 수 있다. 또 다른 예로써, 하나 이상의 집적 회로 패키지는 하나 이상의 수신기 패키지(114)를 포함할 수 있다.
또다른 실시예에서, 하나 이상의 이미징 센서 패키지(104)는 하나 이상의 패키지 기판(110) 상에 배치된 하나 이상의 이미징 센서(108)를 포함한다. 또다른 실시예에서, 하나 이상의 이미징 센서 패키지(104)는 하나 이상의 인터포저(106) 상에 배치되는데, 하나 이상의 인터포저(106)는 하나 이상의 PCB(102) 상에 배치된다. 또다른 실시예에서, 이미징 센서 어셈블리(100)는 하나 이상의 수신기 패키지(114)를 포함한다. 또다른 실시예에서, 하나 이상의 수신기 패키지(114)는 하나 이상의 패키지 기판(118) 상에 배치된 하나 이상의 수신기 집적 회로(116)를 포함한다.
또다른 실시예에서, 하나 이상의 이미징 센서 패키지(104) 및 하나 이상의 수신기 패키지(114)는 하나 이상의 신호 라우팅 어셈블리(200)를 통해 함께 동작가능하게 연결된다. 또다른 실시예에서, 하나 이상의 신호 라우팅 어셈블리(200)는 하나 이상의 전기적 상호접속부(202)를 포함한다.
하나 이상의 PCB(102)는 당해 기술 분야에 공지된 임의의 유형의 PCB일 수 있다. 예를 들어, 하나 이상의 PCB(102)는 FR4-그레이드 PCB일 수 있다. 또다른 예로써, 하나 이상의 PCB(102)는 세라믹으로 제조될 수 있다. 예를 들어, 세라믹은 낮은 열전도성 세라믹을 포함할 수 있지만, 이에 한정되는 것은 아니다. 여기에서, 낮은 열전도성 세라믹은 제조 동안 높은 수율을 위한 순차적 솔더 리플로우 단계에서 이미징 센서 어셈블리(100)의 솔더 실장형 컴포넌트의 국부적인 가열을 가능하게 할 수 있다.
또다른 실시예에서, 하나 이상의 PCB(102)는 이미징 센서 어셈블리(100)의 하나 이상의 컴포넌트 사이에 전력, 구동, 저속 제어, 및/또는 고속 데이터 신호 중의 하나 이상을 전송하기 위한 하나 이상의 기판 신호 라인을 포함한다. 예를 들어, 하나 이상의 기판 신호 라인은 하나 이상의 PCB(102)의 표면 상에 있을 수 있고 그리고/또는 하나 이상의 PCB(102) 내에 내장될 수 있다. 또다른 실시예에서, 하나 이상의 PCB(102)는 하나 이상의 영역 상호접속 위치를 포함한다. 예를 들어, 하나 이상의 영역 상호접속 위치는, 집적 회로(예컨대, 하나 이상의 LGA(land grid arrays), 하나 이상의 BGA(ball grid arrays), 및/또는 하나 이상의 PGA(pin grid arrays))에 대한 하나 이상의 표면 실장 패키징 어레이를 포함할 수 있지만, 이에 한정되는 것은 아니다.
또다른 실시예에서, 하나 이상의 PCB(102)의 설계는 이미징 센서 어셈블리(100)의 전기적 및/또는 공간적(예컨대, 형상 및/또는 크기) 관심사에 따라 좌우된다. 또다른 실시예에서, 하나 이상의 PCB(102)를 생산하는데 이용되는 제조 프로세스는 이미징 센서 어셈블리(100)의 전기적 및/또는 공간적(예컨대, 형상 및/또는 크기) 관심사에 따라 좌우된다. 예를 들어, 하나 이상의 PCB(102)를 생산하는데 이용되는 제조 프로세스는, 하나 이상의 저비용 PCB 제조 프로세스(예컨대, 특수화된 및/또는 공간 제약된 신호 루트를 생성하지 않는 프로세스) 및/또는 하나 이상의 고급(advanced) PCB 제조 프로세스(예컨대, 특수화된 및/또는 공간 제약된 신호 루트를 생성하는 프로세스)를 포함할 수 있지만, 이에 한정되는 것은 아니다.
하나 이상의 이미징 센서(108)는 입사 광 빔(예컨대, 조명 빔)을 캡처하도록 구성된, 당해 기술 분야에 공지된 임의의 유형의 이미징 센서일 수 있다. 예를 들어, 하나 이상의 이미징 센서(108)는 하나 이상의 전하 결합 소자(CCD; charged coupled device)를 포함할 수 있지만, 이에 한정되는 것은 아니다. 예를 들어, 하나 이상의 이미징 센서(108)는 시간 지연 적분(TDI; time-delay integration) 기반의 디바이스일 수 있다. 이에 관련하여, 픽셀 어레이는 하나 이상의 이미징 센서(108)의 이미징 영역을 구성할 수 있다. TDI 기반의 이미징 센서는 일반적으로 2009년 10월 27일 허여된 미국 특허 번호 제7,609,309호에 기재되어 있으며, 이는 그 전체가 참조에 의해 여기에 포함된다.
하나 이상의 인터포저(106)는 당해 기술 분야에 공지된 임의의 유형의 인터포저일 수 있다. 예를 들어, 하나 이상의 인터포저(106)는 실리콘 인터포저를 포함할 수 있지만, 이에 한정되는 것은 아니다. 또다른 실시예에서, 하나 이상의 인터포저(106)는 하나 이상의 층을 포함한다. 또다른 실시예에서, 하나 이상의 인터포저 신호 라인이 하나 이상의 층 내에 내장된다. 또다른 실시예에서, 하나 이상의 인터포저(106)는 하나 이상의 콘택 패드를 포함하는데, 하나 이상의 콘택 패드는 하나 이상의 신호 비아를 갖는 하나 이상의 내장된 인터포저 신호 라인 상에 배치된다. 인터포저의 구조 및 제조는 2014년 6월 10일 허여된 미국 특허 번호 제8,748,828호에 더 상세하게 기재되어 있으며, 이는 그 전체가 여기에 포함된다.
하나 이상의 수신기 패키지(114)는 당해 기술 분야에 공지된 임의의 수신기 집적 회로(116)를 포함할 수 있다. 예를 들어, 하나 이상의 수신기 집적 회로(116)는 하나 이상의 트랜시버(예컨대, 하나 이상의 광학 트랜시버)를 포함할 수 있지만, 이에 한정되는 것은 아니다. 또다른 예로써, 하나 이상의 수신기 집적 회로(116)는 하나 이상의 FPGA(field-programmable gate arrays), 하나 이상의 메모리 디바이스, 및/또는 하나 이상의 프로세서를 포함할 수 있지만, 이에 한정되는 것은 아니다. 또다른 실시예에서, 하나 이상의 수신기 패키지(114)는 하나 이상의 추가의 이미징 센서 패키지(104)이다.
도시되지 않았지만, 여기에서 하나 이상의 수신기 패키지(114)는 하나 이상의 인터포저(106) 상에 배치될 수 있으며, 하나 이상의 인터포저(106)는 하나 이상의 PCB(102) 상에 배치된다는 것을 유의하여야 한다. 따라서, 상기 기재는 본 개시의 범위에 대한 한정으로서 해석되어서는 안되고, 단지 예시를 위한 것이다.
또다른 실시예에서, 패키지 기판(110, 118)은 PCB 기반의 디바이스이다. 그러나, 여기에서 패키지 기판(110, 118)은 인터포저일 수 있다는 것을 유의하여야 한다. 따라서, 상기 기재는 본 개시의 범위에 대한 한정으로서 해석되어서는 안되고, 단지 예시를 위한 것이다.
또다른 실시예에서, 하나 이상의 신호 라우팅 어셈블리(200)는 하나 이상의 이미지 센서 패키지(104)와 하나 이상의 수신기 패키지(114) 사이에 높은 속도로 데이터를 전송한다. 예를 들어, 데이터는 하나 이상의 이미징 센서(108)로부터 하나 이상의 패키지 기판(110) 내에 내장된 하나 이상의 패키징 기판 신호 라인(120)을 통해 하나 이상의 전기적 상호접속부(202)로 전송될 수 있다. 또다른 예로써, 데이터는 하나 이상의 전기적 상호접속부(202)로부터 하나 이상의 패키지 기판(118) 내에 내장된 하나 이상의 패키징 기판 신호 라인(122)을 통해 하나 이상의 수신기 집적 회로(116)로 전송될 수 있다.
여기에서, 하나 이상의 전기적 상호접속부(202)로 가능한 고속 데이터 전송은, 하나 이상의 영역 상호접속부(예컨대, LGA, BGA, 및/또는 PGA)를 통해 가능한 데이터 전송 속도로 가능한 것보다, 하나 이상의 이미징 센서 패키지(104) 상의 하나 이상의 이미징 센서(108)의 더 큰 감광 영역의 이용을 가능하게 할 수 있다.
또다른 실시예에서, 하나 이상의 지지 구조물이 이미징 센서 어셈블리(100)의 인접한 컴포넌트들의 하나 이상의 본딩 표면(예컨대, 콘택 패드 등)을 함께 동작가능하게 연결할 수 있다(예컨대, 전기적으로, 기계적으로, 전자기계적으로, 그리고/또는 통신가능하게 연결함). 예를 들어, 하나 이상의 지지 구조물은 하나 이상의 이미징 센서(108)에 대한 구조적 지지 및/또는 전기적 상호접속을 제공할 수 있다.
예를 들어, 하나 이상의 지지 구조물은 이미징 센서 어셈블리(100)의 인접한 컴포넌트들의 하나 이상의 본딩 표면을 함께 연결하는 솔더 볼을 포함할 수 있지만, 이에 한정되는 것은 아니다. 또다른 예로써, 하나 이상의 지지 구조물(112)은 이미징 센서 어셈블리(100)의 인접한 컴포넌트들의 하나 이상의 본딩 표면을 함께 연결하는 전도성 막(210)을 포함할 수 있지만, 이에 한정되는 것은 아니다. 또다른 예로써, 하나 이상의 지지 구조물(112)은 이미징 센서 어셈블리(100)의 인접한 컴포넌트들의 하나 이상의 본딩 표면을 함께 연결하는 언더필(underfill) 재료를 포함할 수 있지만, 이에 한정되는 것은 아니다. 예를 들어, 인접한 이미징 센서 어셈블리(100) 컴포넌트들의 본딩 표면 사이에 에폭시 수지가 배치될 수 있다.
여기에서 이미징 센서 어셈블리(100) 상의 집적 회로 패키지는 작을 수 있고 그리고/또는 많은 양의 기계적 응력에 대해 설계되지 않을 수 있다는 것을 유의하여야 한다. 그리하여, 하나 이상의 이미징 센서 어셈블리(100)는 하나 이상의 바이어싱된 접속 및/또는 특별 가공된 집적 회로 패키지를 포함할 수 있지만, 이에 한정되는 것은 아니다. 또한 여기에서 하나 이상의 이미징 센서 어셈블리(100)는 이미징 센서 어셈블리(100)의 인접한 컴포넌트들의 하나 이상의 본딩 표면을 함께 연결하는 하나 이상의 드릴-관통 홀(drilled-through hole) 및/또는 하나 이상의 나사식 인서트(threaded insert)를 포함할 수 있지만, 이에 한정되는 것은 아니라는 것을 유의하여야 한다. 여기에서, 제조 동안 가능한 손상의 비율 증가로 인해 그리고/또는 일반적으로 제조 프로세스 동안 수율을 개선하기 위해 이미징 센서 어셈블리(100)의 재-제조(re-fabrication)가 필요한 응용에 볼트-온(bolt-on) 접속부를 갖는 나사식 인서트가 적합할 수 있다는 것을 유의하여야 한다.
도 2a 내지 도 2c는 본 개시의 하나 이상의 실시예에 따른 이미징 센서 어셈블리(100)의 이미징 센서 패키지(104) 및 신호 라우팅 어셈블리(200)의 단순 개략도를 예시한다.
하나의 실시예에서, 하나 이상의 전기적 상호접속부(202)는 PCB 구조물이다. 예를 들어, 하나 이상의 전기적 상호접속부(202)는 연성 회로(예컨대, Flex Circuit) 및/또는 강성 PCB를 포함할 수 있지만, 이에 한정되는 것은 아니다. 또다른 실시예에서, 하나 이상의 전기적 상호접속부(202)는 케이블 구조물이다. 예를 들어, 하나 이상의 전기적 상호접속부(202)는 리본 케이블, 와이어, 클러스터된 전기적 커넥터 케이블, 및/또는 클러스터되지 않은(예컨대, 단독형) 전기적 커넥터 케이블을 포함할 수 있지만, 이에 한정되는 것은 아니다.
또다른 실시예에서, 하나 이상의 고속 데이터 라인은 하나 이상의 전기적 상호접속부(202)를 통해 라우팅되는 반면, 하나 이상의 전력, 구동, 및/또는 저속 제어 라인은 하나 이상의 PCB(102)를 통해(예컨대, 인터포저(106)를 통해) 라우팅된다.
또다른 실시예에서, 신호 라우팅 어셈블리(200)는 하나 이상의 전기적 상호접속부(202)를 하나 이상의 패키지 기판(110)에 연결하는 하나 이상의 전기적 시그널링 컴포넌트를 포함한다. 도 2a 및 도 2b에 예시된 바와 같이, 하나 이상의 전기적 상호접속부(202)는 하나 이상의 전기적 상호접속 기판(204)을 통하여 하나 이상의 패키지 기판(110)에 부착된다. 예를 들어, 패키지 기판(110, 118)은 PCB 기반의 디바이스일 수 있다. 또다른 예로써, 하나 이상의 전기적 상호접속 기판(204)은 인터포저일 수 있다.
여기에서, 하나 이상의 전기적 상호접속부(202)가 하나 이상의 패키지 기판(110)에 직접 부착될 수 있으며 그리하여 하나 이상의 전기적 상호접속 기판(204)이 필요하지 않다는 것을 유의하여야 한다. 따라서, 상기 기재는 본 개시의 범위에 대한 한정으로서 해석되어서는 안되고, 단지 예시를 위한 것이다.
또다른 실시예에서, 신호 라우팅 어셈블리(200)는 하나 이상의 광학 시그널링 컴포넌트를 포함한다. 도 2b에 예시된 바와 같이, 하나 이상의 광학 섬유(208)가 하나 이상의 전기적 상호접속부(202)에 실장된 하나 이상의 트랜시버(206)(예컨대, 광학 트랜시버)를 통해 하나 이상의 전기적 상호접속부(202)에 부착된다. 예를 들어, 도 6에 예시된 바와 같이, 하나 이상의 트랜시버(206)는 하나 이상의 이미징 센서(108)와 검사 시스템(600)의 수반되는 검사 컴포넌트 사이에 이미징 데이터의 고속 통신을 가능하게 할 수 있다.
또다른 실시예에서, 하나 이상의 트랜시버(206)를 하나 이상의 전기적 상호접속부(202)에 실장하는 것은, 하나 이상의 전력, 구동, 및/또는 저속 제어 라인이 하나 이상의 패키지 기판(110)을 통하는 대신 하나 이상의 전기적 상호접속부(202)를 통해 하나 이상의 트랜시버(206)에 라우팅될 수 있게 해준다. 이에 관련하여, 고속 데이터 라인만이 하나 이상의 패키지 기판(110)을 통해 라우팅된다. 예를 들어, 데이터는 하나 이상의 이미징 센서(108)로부터 하나 이상의 신호 라우팅 어셈블리에 하나 이상의 패키지 기판(110) 내에 내장된 하나 이상의 패키징 기판 신호 라인(120a, 120b)을 통해 하나 이상의 전기적 상호접속부(202)에 전송될 수 있다.
여기에서, 하나 이상의 전기적 상호접속부(202)를 통해 하나 이상의 전력, 구동 및/또는 저속 제어 라인을 라우팅하는 것은, 하나 이상의 패키지 기판(110)과 하나 이상의 트랜시버(206) 사이의 접속의 필요한 수가 감소될 수 있게 해준다는 것을 유의하여야 한다. 추가적으로, 하나 이상의 패키지 기판(110)의 층의 수 뿐만 아니라 이들 층을 통한 라우팅 설계의 복잡도도 감소될 수 있다.
또다른 예로써, 하나 이상의 트랜시버(206)는 하나 이상의 전기적 상호접속부(202) 대신에 하나 이상의 패키지 기판(110)에 직접 실장될 수 있다. 이 예에서, 하나 이상의 전력, 구동, 저속 제어 라인, 및/또는 고속 데이터 라인이 하나 이상의 패키지 기판(110)을 통해 라우팅될 수 있다. 그러나, 여기에서 이 구성은, 하나 이상의 트랜시버(206)를 하나 이상의 전기적 상호접속부(202)에 실장하는 것보다 더 느리고 더욱 설계 제한적이라는 것을 유의하여야 한다.
또다른 실시예에서, 신호 라우팅 어셈블리(200)에 포함된 광학 시그널링 컴포넌트는, 전기 신호를 광학 신호로 변환하고 광학 신호를 다시 전기 신호로 변환하기 위해, 신호 라우팅 어셈블리(200)의 각 단부에서 광학 드라이버-및-수신기 쌍을 필요로 한다.
또다른 실시예에서, 신호 라우팅 어셈블리(200)는 하나 이상의 지지 구조물(112)을 통해 하나 이상의 이미징 센서 패키지(104)에 동작가능하게 연결된다. 도 2c에 예시된 바와 같이, 하나 이상의 전기적 상호접속부(202)가 전도성 막(210) 및 클램프 어셈블리(212)를 통해 하나 이상의 패키지 기판(110)에 부착된다. 예를 들어, 전도성 막(210)은 이방성 전도성 막을 포함할 수 있지만, 이에 한정되는 것은 아니다. 또다른 실시예에서, 전도성 막(210)은 하나 이상의 전기적 상호접속부(202)와 하나 이상의 패키지 기판(110) 사이에 고성능의 치밀 패킹된 전기적 상호접속을 제공한다.
또다른 실시예에서, 도시되지 않았지만, 신호 라우팅 어셈블리(200)는 하나 이상의 트랜시버(206)를 포함하고, 하나 이상의 전기적 상호접속부(202)는 전도성 막(210)을 통해 하나 이상의 패키지 기판(110)에 동작 가능하게 연결된다.
또다른 실시예에서, 하나 이상의 전기적 상호접속부(202)는 하나 이상의 PCB(102)를 통해 신호를 라우팅할 필요성을 감소시킨다. 예를 들어, 하나 이상의 전기적 상호접속부(202)는 이미징 어셈블리(100)의 하나 이상의 이미징 센서 패키지(104) 사이에 고속 신호의 라우팅을 용이하게 할 수 있다. 또다른 예로써, 하나 이상의 전기적 상호접속부(202)는 하나 이상의 PCB(102)를 통해 신호를 라우팅할 때 가능하지 않은 전기적 상호접속부의 고밀도 클러스터링을 가능하게 할 수 있다.
여기에서, 하나 이상의 전기적 상호접속부(202)를 하나 이상의 패키지 기판(110)에 연결하는 것에 관련된 모든 설명은 하나 이상의 전기적 상호접속부(202)를 하나 이상의 패키지 기판(118)에 연결하는 것으로 확장될 수 있다는 것을 유의하여야 한다. 따라서, 상기 기재는 본 개시의 범위에 대한 한정으로서 해석되어서는 안되고, 단지 예시를 위한 것이다.
도 3은 본 개시의 하나 이상의 실시예에 따른 이미징 센서 어셈블리(300)의 단순 개략도를 예시한다.
하나의 실시예에서, 하나 이상의 PCB(102)는 제1 PCB(102a) 및 제2 PCB(102b)를 포함한다. 예를 들어, 하나 이상의 이미징 센서 패키지(104)가 제1 PCB(102a) 상에 배치될 수 있다(예컨대, 하나 이상의 인터포저(106)를 통해). 또다른 예로써, 하나 이상의 수신기 패키지(114)가 제2 PCB(102b) 상에 배치될 수 있다.
또다른 실시예에서, 신호 라우팅 어셈블리(200)는 제1 PCB(102a) 상의 하나 이상의 이미징 센서 패키지(104)를 (예컨대, 인터포저(106)를 통해) 제2 PCB(102b) 상의 하나 이상의 수신기 패키지(114)에 연결한다. 또다른 실시예에서, 하나 이상의 전기적 상호접속부(302)는 제1 PCB(102a)를 제2 PCB(102b)에 연결할 수 있다. 예를 들어, 하나 이상의 전기적 상호접속부(302)는 리본 케이블, 와이어, 클러스터된 전기적 커넥터 케이블, 및/또는 클러스터되지 않은(예컨대, 단독형) 전기적 커넥터 케이블을 포함할 수 있지만, 이에 한정되는 것은 아니다.
또다른 실시예에서, 고속 및 저속 신호는 신호 라우팅 어셈블리(200)와 하나 이상의 전기적 상호접속부(302) 사이에 분리된다. 예를 들어, 또다른 실시예에서, 고속 데이터 라인은 하나 이상의 전기적 상호접속부(202)를 통해 라우팅될 수 있는 반면에, 하나 이상의 전력, 구동, 및/또는 저속 제어 라인은 하나 이상의 전기적 상호접속부(302)를 통해 라우팅될 수 있다. 이에 관련하여, PCB 설계 복잡도 및 PCB 커넥터 밀도가 감소된다. 추가적으로, 신호에 대한 필요한 대역폭이 감소된다.
또다른 실시예에서, 하나 이상의 전기적 상호접속부(202)가 Flex Circuit을 포함하는 경우에, PCB(102a, 102b)는 서로에 대해 소정 각도로(at an angle) 배향된다. 예를 들어, PCB(102a, 120b)는 1-179도 범위의 맞춤각(custom angle)을 포함하는(하지만 이에 한정되는 것은 아님) 맞춤각으로 서로에 대해 배향될 수 있다. 또다른 예로써, 도 3에 예시된 바와 같이, 각도는 실질적으로 90도 각도로 배향될 수 있다.
또다른 실시예에서, 하나 이상의 전기적 상호접속부(202)가 Flex Circuit을 포함하는 경우에, 하나 이상의 이미징 센서 패키지(104)를 포함하는 PCB(102a)는 하나 이상의 수신기 패키지(114)(및 광학 시스템의 나머지)를 포함하는 PCB(102b)에 관련하여 이동(displaced) 및/또는 회전될 수 있다.
여기에서 복잡한 멀티-PCB 구성을 요구하는 크기 및/또는 공간 제약된 이미징 디바이스에서 복수의 PCB(102)가 구현될 수 있다는 것을 유의하여야 한다.
도 4는 본 개시의 하나 이상의 실시예에 따른 이미징 센서 어셈블리 세트(100)를 포함하는 어레이(400)의 단순 개략도를 예시한다.
하나의 실시예에서, 어레이(400)는 하나 이상의 PCB(102) 상에 배치된 이미징 센서 어셈블리 세트(100)를 포함한다. 또다른 실시예에서, 이미징 센서 어셈블리 세트(100)는 하나 이상의 신호 라우팅 어셈블리(200)를 통하여 하나 이상의 수신기 패키지(114)에 동작 가능하게 연결된 하나 이상의 이미징 센서 패키지(104)를 포함하는데, 하나 이상의 신호 라우팅 어셈블리(200)는 하나 이상의 전기적 상호접속부(202)를 포함한다. 또다른 실시예에서, 하나 이상의 전기적 상호접속부(202)는 하나 이상의 지지 구조물(202a)을 통하여 하나 이상의 이미징 센서 패키지(104) 및 하나 이상의 수신기 패키지(114)에 동작 가능하게 연결된다.
여기에서 하나 이상의 지지 구조물(112)은 본 개시의 목적상 하나 이상의 지지 구조물(202a)에 적용하는 것으로 해석되어야 함을 유의하여야 한다. 또한 여기에서, 도 2a 내지 도 2c에 예시된 바와 같이, 하나 이상의 전기적 상호접속부(202)를 하나 이상의 패키지 기판(110)에 연결하는 하나 이상의 전기적 시그널링 컴포넌트는 본 개시의 목적상 하나 이상의 지지 구조물(202a)에 적용하는 것으로 해석되어야 함을 유의하여야 한다.
또다른 실시예에서, 하나 이상의 수신기 패키지(116)는 하나 이상의 수신기 집적 회로(116)를 포함한다. 예를 들어, 하나 이상의 수신기 집적 회로(116)는 하나 이상의 수신기 패키지 기판(118) 상에 배치된 하나 이상의 트랜시버(예컨대, 하나 이상의 광학 트랜시버), 하나 이상의 FPGA 디바이스, 하나 이상의 메모리 디바이스, 및/또는 하나 이상의 프로세서를 포함할 수 있지만, 이에 한정되는 것은 아니다. 이에 관련하여, 제조 수율을 증가시키면서 비용이 감소되는데, PCB(102)가 교체가능한 집적 회로 패키지 상에 중심위치된 더 많은 모듈러(예컨대, 덜 복잡한) 설계를 포함할 수 있기 때문이다.
또다른 실시예에서, 하나 이상의 저속 기판 신호 라인이 PCB(102)의 표면 상에 위치되거나 또는 PCB(102) 내에 내장된다. 또다른 실시예에서, 하나 이상의 저속 기판 신호 라인은 하나 이상의 이미징 센서 어셈블리(100)의 하나 이상의 집적 회로 패키지에 동작 가능하게 연결된다. 예를 들어, 하나 이상의 저속 기판 신호 라인은 하나 이상의 이미징 센서 패키지(104)에 하나 이상의 전력, 구동, 및/또는 저속 제어 신호를 제공할 수 있다. 또다른 예로써, 하나 이상의 저속 기판 신호 라인은 하나 이상의 수신기 패키지(114)에 하나 이상의 전력, 구동, 및/또는 저속 제어 신호를 제공할 수 있다. 예를 들어, 하나 이상의 수신기 패키지(114)에 제공된 전력, 구동, 및/또는 저속 제어 신호는, 하나 이상의 이미징 센서 패키지(104)에 제공된 하나 이상의 전력, 구동, 및/또는 저속 제어 신호와 동일하거나 상이할 수 있다.
이에 관련하여, 하나 이상의 이미징 센서 어셈블리(100)에 대한 고속 및 저속 신호는 신호 라우팅 어셈블리(200)와 하나 이상의 저속 기판 신호 라인 사이에 분리될 수 있다. 여기에서, 고속 전기적 상호접속부는 추가적으로 PCB(102)의 표면 상에 위치되거나 또는 PCB(102) 내에 내장될 수 있지만, 이 고속 전기적 상호접속부는 통상적으로 고급 PCB 설계 및 특수 제조 재료를 필요로 할 것임을 유의하여야 한다.
도 5는 본 개시의 하나 이상의 실시예에 따른 이미징 센서 어셈블리 세트(100)를 포함하는 모듈러 어레이(500)의 단순 개략도를 예시한다.
하나의 실시예에서, 모듈러 어레이(500)의 이미징 센서 어셈블리 세트(100)는 제1 이미징 센서 어셈블리(100) 및 적어도 제2 이미징 센서 어셈블리(100)를 포함한다. 또다른 실시예에서, 제1 이미징 센서 어셈블리(100)의 하나 이상의 이미징 센서 패키지(104)는 신호 라우팅 어셈블리(200)의 하나 이상의 전기적 상호접속부(202)를 통해 적어도 제2 이미징 센서 어셈블리(100)의 하나 이상의 이미징 센서 패키지(104)에 연결된다.
또다른 실시예에서, 이미징 센서 어셈블리 세트(100)는 하나 이상의 광학 요소(502)를 둘러싼다. 예를 들어, 하나 이상의 광학 요소(502)는 하나 이상의 프리즘, 하나 이상의 빔 편향기, 및/또는 하나 이상의 빔 스플리터를 포함할 수 있지만, 이에 한정되는 것은 아니다. 또다른 실시예에서, 이미징 센서 어셈블리 세트(100)는 하나 이상의 이미징 센서(108)를 통하여 하나 이상의 광학 요소(502)로부터 반사된 광(504)을 수신하도록 배향된다. 예를 들어, 하나 이상의 이미징 센서 어셈블리(100)는 하나 이상의 광학 요소(502) 둘레의 타일 형성(tiled formation)으로 위치될 수 있다. 또다른 실시예에서, 이미징 센서 어셈블리 세트(100)는 하나 이상의 광학 요소(502)로부터의 수신된 광(504)을 하나 이상의 데이터 신호 세트로 변환한다.
또다른 실시예에서, 신호 라우팅 어셈블리(200)의 하나 이상의 전기적 상호접속부(202)는 모듈러 어레이(500)의 이미징 센서 어셈블리 세트(100)로부터의 하나 이상의 데이터 신호 세트를 통합(aggregated) 데이터 스트림으로 결합한다(combine). 이에 관련하여, 하나 이상의 전기적 상호접속부(202)는 모듈러 어레이(500) 내의 하나 이상의 이미징 센서 어셈블리(100)의 포지셔닝 정밀도에 관련하여 유연성을 제공할 수 있다. 추가적으로, 하나 이상의 전기적 상호접속부(202)를 통하여 하나 이상의 이미징 센서 어셈블리(100)를 함께 연결하는 것은, 선택된 간격 떨어져 위치되어 있는 하나 이상의 이미징 센서 어셈블리(100)에도 불구하고, 하나 이상의 이미징 센서 어셈블리(100) 사이에 실시간 데이터 전송을 가능하게 할 수 있다. 또한, 하나 이상의 전기적 상호접속부(202)를 통하여 하나 이상의 이미징 센서 어셈블리(100)를 연결하는 것은, 하나 이상의 이미징 센서 어셈블리(100)의 하나 이상의 PCB(102)의 설계에 복잡도를 추가하는 일 없이, 하나 이상의 이미징 센서 어셈블리(100) 사이에 직접 점대점 통신을 가능하게 할 수 있다.
또다른 실시예에서, 제1 이미징 센서 어셈블리(100) 및 적어도 제2 이미징 센서 어셈블리(100) 중의 하나 이상은 복수의 이미징 센서 패키지(104)를 포함할 수 있다. 예를 들어, 하나 이상의 이미징 센서 패키지(104)는 동일 PCB(102) 상의 하나 이상의 이미징 센서 패키지(104) 상에 배치될 수 있고, 하나 이상의 이미징 센서 패키지(104)는 추가적으로 별도의 PCB(102) 상에 배치될 수 있다.
또다른 실시예에서, 제1 이미징 센서 어셈블리(100) 및 적어도 제2 이미징 센서 어셈블리(100) 중의 하나 이상은 하나 이상의 수신기 패키지(114)를 포함할 수 있다. 예를 들어, 하나 이상의 이미징 센서 패키지(104)는 동일 PCB(102) 상의 하나 이상의 수신기 패키지(114)에 연결될 수 있고, 추가적으로 별도의 PCB(102) 상의 하나 이상의 이미징 센서 패키지(104)에 연결될 수 있다.
여기에서, 어셈블리(300) 및 어레이(400 및 500)의 설계 및/또는 컴포넌트의 임의의 부분은 이미징 센서 어셈블리를 형성하도록 결합될 수 있다는 것을 유의하여야 한다. 따라서, 상기 기재는 본 개시의 범위에 대한 한정으로서 해석되어서는 안되고, 단지 예시를 위한 것이다.
도 6은 본 개시의 하나 이상의 실시예에 따른 검사 시스템(600)의 단순 개략도를 예시한다.
검사 시스템(600)은 당해 기술 분야에 공지된 임의의 계측 시스템 또는 검사 시스템을 포함할 수 있다. 예를 들어, 검사 시스템(600)은 검사 시스템 또는 리뷰 툴(하지만 이에 한정되는 것은 아님)과 같이 당해 기술 분야에 공지된 임의의 적합한 특성화 툴(characterization tool)을 포함할 수 있다. 예를 들어, 검사 시스템(600)은 전자 빔 검사 또는 리뷰 툴(예컨대, SEM(Scanning Electron Microscope) 시스템)을 포함할 수 있지만, 이에 한정되는 것은 아니다. 또다른 예로써, 검사 시스템(600)은 광학 검사 서브시스템을 포함할 수 있지만, 이에 한정되는 것은 아니다. 예를 들어, 광학 검사 서브시스템은 샘플(612)의 전기적 인텐트(electrical intent)를 나타내는 하나 이상의 고해상도 이미지를 생성할 수 있는 광학 검사 서브시스템을 포함할 수 있다. 추가적으로, 광학 검사 서브시스템은 LSP(laser sustained plasma) 기반의 검사 서브시스템(하지만 이에 한정되는 것은 아님)을 포함하는 광대역 검사 서브시스템을 포함할 수 있다. 또한, 광학 검사 서브시스템은 레이저 스캐닝 검사 서브시스템(하지만 이에 한정되는 것은 아님)과 같은 협대역 검사 서브시스템을 포함할 수 있다. 또한, 광학 검사 서브시스템은 명시야 이미징 툴 또는 암시야 이미징 툴을 포함할 수 있지만, 이에 한정되는 것은 아니다. 여기에서 검사 시스템(600)은 샘플(612)의 표면으로부터 반사, 산란, 회절 및/또는 방사된 조명을 집광 및 분석하도록 구성된 임의의 광학 시스템을 포함할 수 있다는 것을 유의하여야 한다. 일반적인 의미에서, 여기에 도시되지 않았지만, 검사 시스템(600)은 하나 이상의 웨이퍼, 레티클 또는 포토마스크를 검사하기에 적합한 임의의 검사 시스템을 포함할 수 있다.
하나의 실시예에서, 검사 시스템(600)은 조명원(602)을 포함한다. 조명원(602)은 당해 기술 분야에 공지된 임의의 조명원을 포함할 수 있다. 예를 들어, 조명원(602)은 광대역 광원(예컨대, Xenon 램프) 또는 협대역 광원(예컨대, 레이저)를 포함할 수 있지만, 이에 한정되는 것은 아니다. 또다른 예로써, 조명원(602)은 EUV 광을 발생시키도록 구성될 수 있다. 예를 들어, EUV 광원은 EUV 범위의 광을 발생시키도록 구성된 DPP(discharge produced plasma) 광원 또는 LPP(laser produced plasma) 광원을 포함할 수 있다.
또다른 실시예에서, 광원(602)은 광(602)(예컨대, 조명 빔)을 발생시켜 샘플 스테이지(614) 상에 배치된 샘플(612)의 표면으로 지향시킨다. 예를 들어, 조명원(602)은 광학 요소 세트(606), 빔 스플리터(608) 및/또는 광학 요소 세트(610) 중의 하나 이상을 통하여 샘플 스테이지(614) 상에 배치된 샘플(612)의 표면으로 광을 지향시키도록 구성될 수 있다. 여기에서 광학 요소 세트(606) 및/또는 광학 요소 세트(610)는 광(604)을 포커싱, 억제, 추출, 및/또는 지향시키기에 적합한, 당해 기술 분야에 공지된 임의의 광학 요소를 포함할 수 있다는 것을 유의하여야 한다. 또한 여기에서, 광학 요소 세트(606), 빔 스플리터(608) 및 광학 요소 세트(610)는 본 개시의 목적상 포커싱 광학계(focusing optics) 세트인 것으로 간주될 수 있다는 것을 유의하여야 한다.
샘플(612)은 광학 검사 및/또는 리뷰에 적합한 임의의 샘플을 포함할 수 있다. 하나의 실시예에서, 샘플은 웨이퍼를 포함한다. 예를 들어, 샘플은 반도체 웨이퍼를 포함할 수 있지만, 이에 한정되는 것은 아니다. 본 개시를 통해 사용될 때, 용어 "웨이퍼”는 반도체 및/또는 비-반도체 재료로 형성된 기판을 지칭한다. 예를 들어, 반도체 재료의 경우에, 웨이퍼는 단결정질 실리콘, 갈륨 비소화물, 및/또는 인듐 인화물로부터 형성될 수 있지만, 이에 한정되는 것은 아니다. 또다른 실시예에서, 샘플은 포토마스크/레티클을 포함한다.
또다른 실시예에서, 샘플(612)은 하나 이상의 웨이퍼 설계 데이터 세트를 사용하여 제조된다. 또다른 실시예에서, 웨이퍼 설계 데이터 세트는 하나 이상의 층 세트를 포함한다. 예를 들어, 이러한 층은 레지스트, 유전체 재료, 전도성 재료, 및 반전도성 재료를 포함할 수 있지만, 이에 한정되는 것은 아니다. 이러한 층의 많은 상이한 유형들이 당해 기술 분야에 공지되어 있으며, 여기에서 사용되는 용어 웨이퍼는 이러한 층의 모든 유형이 위에 형성될 수 있는 웨이퍼를 망라하도록 의도된다. 또 다른 예로써, 웨이퍼 상에 형성된 층은 웨이퍼 내에 한 번 이상의 횟수 반복될 수 있다. 재료의 이러한 층의 형성 및 프로세싱의 결과, 최종적으로 완성된 디바이스가 될 수 있다. 많은 상이한 유형의 디바이스가 웨이퍼 상에 형성될 수 있고, 여기에서 사용되는 용어 웨이퍼는 당해 기술 분야에 공지된 임의의 유형의 디바이스가 그 위에 제조되고 있는 웨이퍼를 망라하도록 의도된다.
샘플 스테이지(614)는 전자 빔 현미경 분야에서 공지된 임의의 적합한 기계적 및/또는 로봇 어셈블리를 포함할 수 있다. 하나의 실시예에서, 샘플 스테이지(614)는 작동가능한 스테이지이다. 예를 들어, 샘플 스테이지(614)는 하나 이상의 선형 방향(예컨대, x 방향, y 방향, 및/또는 z 방향)을 따라 샘플(612)을 선택가능하게 병진이동(translate)시키기에 적합한 하나 이상의 병진이동 스테이지를 포함할 수 있지만, 이에 한정되는 것은 아니다. 또다른 예로써, 샘플 스테이지(614)는 회전 방향을 따라 샘플(612)을 선택적으로 회전시키기에 적합한 하나 이상의 회전 스테이지를 포함할 수 있지만, 이에 한정되는 것은 아니다. 또다른 예로써, 샘플 스테이지(614)는 선택가능하게 선형 방향을 따라 샘플을 병진이동시키고 그리고/또는 회전 방향을 따라 샘플(612)을 회전시키기에 적합한 회전 스테이지 및 병진 스테이지를 포함할 수 있지만, 이에 한정되는 것은 아니다. 또다른 예로써, 샘플 스테이지(614)는 선택된 검사 또는 계측 알고리즘에 따라 포지셔닝, 포커싱, 및/또는 스캐닝을 위해 샘플(612)을 병진이동 또는 회전시키도록 구성될 수 있으며, 이의 여러가지가 당해 기술 분야에 공지되어 있다.
또다른 실시예에서, 검사 시스템(600)은 샘플(612)에서 하나 이상의 결함을 검출하도록 구성된다. 본 개시의 목적을 위해, 결함은 보이드, 쇼트, 입자, 잔여문, 스컴, 또는 당해 기술 분야에 공지된 임의의 기타 결함으로서 분류될 수 있다.
또다른 실시예에서, 검사 시스템(600)은 하나 이상의 검출기(620)를 통하여 샘플(612) 상의 결함을 검출한다. 하나 이상의 검출기(620)는 당해 기술 분야에 공지된 임의의 검출기일 수 있다. 예를 들어, 하나 이상의 검출기(620)는 PMT(photo-multiplier tube), CCD(charge coupled device), TDI(time-delay integration) 카메라 등을 포함할 수 있지만, 이에 한정되는 것은 아니다. 또한, 하나 이상의 검출기(620)의 출력은 여기에 더 상세하게 기재되는 바와 같이 컨트롤러(624)에 동작가능하게 연결될 수 있다.
또다른 실시예에서, 샘플(612)은 광(604)에 응답하여 광(616)(예컨대, 조명 빔)을 반사, 산란, 회절, 및/또는 방사한다. 또다른 실시예에서, 광(616)은 하나 이상의 검출기(620)로 지향된다. 예를 들어, 광(616)은 광학 요소 세트(610), 빔 스플리터(608) 및/또는 광학 요소 세트(618) 중의 하나 이상을 통하여 하나 이상의 검출기(620)로 지향될 수 있다. 여기에서 광학 요소 세트(610) 및/또는 광학 요소 세트(618)는 광(616)을 포커싱, 억제, 추출, 및/또는 지향시키기에 적합한, 당해 기술 분야에 공지된 임의의 광학 요소를 포함할 수 있다는 것을 유의하여야 한다. 또한 여기에서, 광학 요소 세트(610), 빔 스플리터(608) 및 광학 요소 세트(618)는 본 개시의 목적상 집광 광학계(collection optics) 세트인 것으로 간주될 수 있다는 것을 유의하여야 한다.
또다른 실시예에서, 하나 이상의 검출기(620)는 하나 이상의 이미징 센서 어셈블리(622)를 포함한다. 예를 들어, 하나 이상의 검출기(620)는 각각 도 1 및 도 3에 예시된 바와 같이 이미징 센서 어셈블리(100 및 300)(및 어셈블리(100 및 300)에 의해 요구되는 대응하는 광학 하드웨어)를 포함할 수 있다. 또다른 예로써, 검출기(620)는 각각 도 4 및 도 5에 예시된 바와 같이 하나 이상의 이미징 센서 어셈블리(100)(및 어레이(400 및 500)에 의해 요구되는 대응하는 광학 하드웨어)를 포함하는 어레이(400 및 500)를 포함할 수 있다. 이에 관련하여, 이미징 센서 어셈블리(100 및 300) 및 어레이(400 및 500)의 기재가 검사 시스템(600)의 하나 이상의 이미징 센서 어셈블리(622)에 적용되는 것으로 해석되어야 한다.
하나의 실시예에서, 검사 시스템(600)은 컨트롤러(624)를 포함한다. 또다른 실시예에서, 컨트롤러(624)는 검사 시스템(600)의 하나 이상의 컴포넌트에 동작가능하게 연결된다. 예를 들어, 컨트롤러(624)는 조명원(602), 샘플 스테이지(614) 및/또는 하나 이상의 검출기(620)에 동작가능하게 연결될 수 있다. 이에 관련하여, 컨트롤러(624)는 본 개시 전반에 걸쳐 기재된 다양한 기능 중의 임의의 하나 이상을 수행하도록 검사 시스템(600)의 임의의 컴포넌트에 지시할 수 있다. 또다른 실시예에서, 컨트롤러(624)는 하나 이상의 프로세서(626) 및 메모리(628)를 포함한다. 메모리(628)는 하나 이상의 프로세스 명령어 세트(630)를 저장할 수 있다.
컨트롤러(624)는 유선 및/또는 무선 부분을 포함할 수 있는 전송 매체에 의해 검사 시스템(600)의 서브시스템(예컨대, 조명원(602), 샘플 스테이지(614), 및/또는 하나 이상의 검출기(620)로부터의 하나 이상의 정보 세트) 또는 다른 시스템으로부터 데이터 또는 정보를 수신 및/또는 획득하도록 구성될 수 있다. 컨트롤러(624)는 추가적으로, 유선 및/또는 무선 부분을 포함할 수 있는 전송 매체에 의해 검사 시스템(600)의 하나 이상의 시스템 또는 서브시스템(예컨대, 조명원(602), 샘플 스테이지(614) 및/또는 하나 이상의 검출기(620)로부터의 하나 이상의 정보 세트)에 데이터 또는 정보(예컨대, 여기에 개시된 발명의 개념의 하나 이상의 프로시저의 출력)를 전송하도록 구성될 수 있다. 이에 관련하여, 전송 매체는 검사 시스템(600)의 컨트롤러와 다른 서브시스템 사이의 데이터 링크로서 작용할 수 있다. 추가적으로, 컨트롤러(624)는 전송 매체(예컨대, 네트워크 접속)를 통하여 외부 시스템에 데이터를 보내도록 구성될 수 있다.
하나 이상의 프로세서(626)는 당해 기술 분야에 공지된 임의의 하나 이상의 프로세싱 요소를 포함할 수 있다. 이러한 의미에서, 하나 이상의 프로세서(626)는 알고리즘 및/또는 프로그램 명령어를 실행하도록 구성된 임의의 마이크로프로세서 디바이스를 포함할 수 있다. 예를 들어, 하나 이상의 프로세서(626)는 데스크톱 컴퓨터, 메인프레임 컴퓨터 시스템, 워크스테이션, 이미지 컴퓨터, 병렬 프로세서, 핸드헬드 컴퓨터(예컨대, 태블릿, 스마트폰, 또는 패블릿), 또는 다른 컴퓨터 시스템(예컨대, 네트워크드 컴퓨터)으로 구성될 수 있다. 일반적으로, 용어 “프로세서”는 비일시적 메모리 매체(예컨대, 메모리(628))로부터의 하나 이상의 프로그램 명령어 세트(630)를 실행시키는 하나 이상의 프로세싱 요소를 갖는 임의의 디바이스를 망라하도록 넓게 정의될 수 있다. 더욱이, 검사 시스템(600)의 상이한 서브시스템(예컨대, 조명원(602), 샘플 스테이지(614) 및/또는 하나 이상의 검출기(620)로부터의 하나 이상의 정보 세트)은 본 개시 전반에 걸쳐 기재된 단계들 중의 적어도 일부를 수행하기에 적합한 프로세서 또는 로직 요소를 포함할 수 있다. 따라서, 상기 기재는 본 개시에 대한 한정으로서 해석되어서는 안되고, 단지 예시를 위한 것이다.
메모리(628)는, 연관된 하나 이상의 프로세서(626)에 의해 실행가능한 하나 이상의 프로그램 명령어 세트(630)를 저장하기에 적합한, 당해 기술 분야에 공지된 임의의 저장 매체를 포함할 수 있다. 예를 들어, 메모리(628)는 비일시적 메모리 매체를 포함할 수 있다. 예를 들어, 메모리(628)는 판독 전용 메모리, 랜덤 액세스 메모리, 자기 또는 광학 메모리 디바이스(예컨대, 디스크), 자기 테이프, 고체 상태 드라이브 등을 포함할 수 있지만, 이에 한정되는 것은 아니다. 메모리(628)는 사용자 인터페이스의 디스플레이 디바이스에 디스플레이 정보를 제공하도록 구성될 수 있다. 메모리(628)는 추가적으로 사용자 인터페이스의 사용자 입력 디바이스로부터 사용자 입력 정보를 저장하도록 구성될 수 있다. 메모리(628)는 하나 이상의 프로세서(626)를 하우징하는 공통 컨트롤러(624)에 하우징될 수 있다. 메모리(628)는 대안으로서 또는 추가적으로 프로세서(626) 및/또는 컨트롤러(624)의 공간적 위치에 관련하여 원격으로 위치될 수 있다. 예를 들어, 하나 이상의 프로세서(626) 및/또는 컨트롤러(624)는 네트워크(예컨대, 인터넷, 인트라넷 등)를 통하여 액세스 가능한 원격 메모리(628)(예컨대, 서버)에 액세스할 수 있다.
하나의 실시예에서, 조명원(602)은 하나 이상의 방향으로 조명원(602)을 작동시키도록 구성된 포지셔너(positioner) 세트에 동작가능하게 연결될 수 있다. 예를 들어, 컨트롤러(624)는 검사 시스템(600)의 임의의 컴포넌트에 의해 생성된 빔 오정렬을 보정하기 위하여 x 방향, y 방향, 및/또는 z 방향 중의 하나 이상의 방향으로 조명원(602)을 병진이동시키도록 포지셔너 세트에 지시할 수 있다.
본 개시의 이점은, 복수의 이미징 센서의 Flex Circuit를 통한 세라믹 기반의 집적 회로 패키지에의 상호접속을 포함하며, 전력, 구동, 및/또는 저속 제어 신호는 세라믹 기반의 집적 회로 패키지를 통해 라우팅되고 고속 데이터 전송 신호는 Flex Circuit를 통해 실질적으로 동시에 라우팅된다.
본 개시의 이점은 또한, Flex Circuit을 세라믹 기반의 집적 회로 패키지에 접속시키기 위한 이방성 전도성 재료의 사용을 포함한다.
본 개시의 이점은 또한, 광학 트랜시버 모듈을 갖는 Flex Circuit의 사용을 포함하며, 광학 트랜시버 모듈에 대한 하나 이상의 전력, 구동, 및/또는 제어 신호는 Flex Circuit을 통해 라우팅되고 이미징 센서 신호는 세라믹 기반의 집적 회로 패키지를 통해 실질적으로 동시에 라우팅된다.
본 개시의 이점은 또한, Flex Circuit 및 광학 트랜시버를 단일 세라믹 기반의 집적 회로 패키지로 결합하는 것을 포함하며, Flex Circuit는 전기 신호에 이용된다.
본 개시의 이점은 또한, 출력 데이터 신호에 대하여 Flex Circuit을 그리고 TDI 이미징 센서를 위한 하나 이상의 전력, 구동, 및/또는 제어 신호에 대하여 종래의 PCB를 이용하는 것을 포함한다.
본 개시의 이점은 또한, 백플레인 및 모듈러 이미징 센서 어레이 실장을 위해 종래의 PCB를 실질적으로 동시에 이용하면서, 모듈러 이미징 센서 어레이 데이터를 하나의 데이터 스트림으로 통합하도록 Flex Circuit 접속을 이용하는 타일형 이미징 시스템 어셈블리를 포함한다.
본 개시의 추가의 이점은, 집적 회로에 대한 표면 실장 패키징과 같은 영역 상호접속부(예컨대, LGA, BGA, 및/또는 PGA)를 고밀도 주변 상호접속부(예컨대, Flex Circuit)로 교체함으로써 이미징 센서 어셈블리의 더 큰 감광 영역을 가능하게 하는 것을 포함한다.
본 개시의 추가의 이점은, 광학 시스템에의 센서 정렬을 가능하게 하기 위해 서로에 관련하여 그리고 광학 어셈블리에 관련하여 하나 이상의 이미징 센서 어셈블리(100)의 측방향 및/또는 각도방향 이동의 가능성을 포함한다.
본 개시의 추가의 이점은, 이미징 센서 어셈블리의 제조 동안 순차적 솔더-리플로우 단계에서 솔더 실장형 컴포넌트의 가열을 국부화하도록 낮은 열전도성 세라믹을 이용함으로써 높은 제품 수율을 획득하는 것을 포함한다.
당해 기술 분야에서의 숙련자라면, 여기에 기재된 컴포넌트(예컨대, 동작), 디바이스, 객체, 및 이에 동반되는 설명이 개념을 명확하게 하는 것을 돕기 위한 예로서 사용된 것이며 다양한 구성 수정을 고려할 수 있다는 것을 알 것이다. 결과적으로, 여기에서 사용될 때, 서술되는 특정 예 및 동반되는 설명은 그의 더 일반적인 클래스를 나타내는 것으로 의도된다. 일반적으로, 임의의 특정 예의 사용은 그의 클래스를 나타내고자 하는 것이며, 특정 컴포넌트(예컨대, 동작), 디바이스, 및 객체의 비포함이 제한을 받아서는 안된다.
여기에서 실질적으로 임의의 복수형 및/또는 단수형 용어의 사용에 관련하여, 당해 기술 분야에서의 숙련자는 개념 및/또는 적용에 적합한 바에 따라 복수형에서 단수형으로 그리고/또는 단수형에서 복수형으로 번역할 수 있다. 다양한 단수형/복수형 순열은 명확하게 하기 위해 여기에 명시적으로 서술되지 않는다.
여기에 기재된 내용은 때때로 상이한 다른 컴포넌트 내에 포함되거나 이와 연결된 상이한 컴포넌트를 예시한다. 이러한 도시된 아키텍처는 단지 예시적인 것이며, 동일 기능을 달성하는 사실상 많은 다른 아키텍처가 구현될 수 있다는 것을 이해하여야 할 것이다. 개념적인 의미에서, 동일 기능을 달성하기 위한 컴포넌트들의 임의의 배열은 원하는 기능이 달성되도록 효과적으로 "연관된다(associated)". 따라서, 아키텍처 또는 중개 컴포넌트에 관계없이, 특정 기능을 달성하도록 여기에서 결합된 임의의 2개의 컴포넌트는 원하는 기능이 달성되도록 서로 "연관된” 것으로 볼 수 있다. 마찬가지로, 그리 연관된 임의의 2개의 컴포넌트는 또한, 원하는 기능을 달성하기 위해 서로에 “동작가능하게 접속된” 또는 “동작가능하게 연결된” 것으로 볼 수 있고, 그리 연관될 수 있는 임의의 2개의 컴포넌트는 원하는 기능을 달성하도록 서로에 “동작가능하게 연결가능한” 것으로 볼 수 있다. 동작가능하게 연결가능한 것의 구체적 예는, 물리적으로 결합가능한 그리고/또는 물리적으로 상호작용하는 컴포넌트, 및/또는 무선 상호작용가능한 그리고/또는 무선 상호작용하는 컴포넌트, 및/또는 논리적으로 상호작용하는 그리고/또는 논리적으로 상호작용가능한 컴포넌트를 포함하지만, 이에 한정되는 것은 아니다.
일부 예에서, 하나 이상의 컴포넌트는 여기에서 “구성된다” “구성가능한” “동작가능한/동작적인” “적응된/적응가능한” “가능한” “순응가능한/순응된다” 등으로 지칭될 수 있다. 당해 기술 분야에서의 숙련자라면, 문맥상 달리 요구하지 않는 한, 이러한 용어(예컨대, “구성된다”)가 일반적으로 활성 상태 컴포넌트 및/또는 비활성 상태 컴포넌트 및/또는 대기 상태 컴포넌트를 망라할 수 있다는 것을 알 것이다.
여기에 기재된 본 내용의 특정 양상이 도시되고 기재되었지만, 당해 기술 분야에서의 숙련자에게, 여기에서의 교시에 기초하여, 여기에 기재된 내용 및 그의 보다 넓은 양태로부터 벗어나지 않고서 변경 및 수정이 행해질 수 있고, 따라서 첨부된 청구항은 여기에 기재된 내용의 진정한 의미 및 범위 내에 있는 것으로서 모든 이러한 변경 및 수정을 그의 범위 내에 포함할 것임이 명백할 것이다. 당해 기술 분야에서의 숙련자라면, 일반적으로, 여기에서 그리고 구체적으로 첨부된 청구항에서 사용되는 용어(예컨대, 첨부된 청구항의 본문)는 일반적으로 “개방형(open)” 용어로서 의도됨을 이해할 것이다(예컨대, 용어 “포함하는”은 “포함하지만 이에 한정되는 것은 아님”으로서 해석되어야 하고, 용어 “갖는”은 “적어도 갖는”으로서 해석되어야 하고, 용어 “포함한다”는 “포함하지만 이에 한정되는 것은 아니다”로서 해석되어야 하며, 등등). 당해 기술 분야에서의 숙련자라면 또한, 특정 수의 도입 청구항 인용이 의도되는 경우, 이러한 의도는 명시적으로 청구항에 인용될 것이고 이러한 인용이 없다면 이러한 의도가 없다는 것을 더 알 것이다. 예를 들어, 이해를 돕기 위한 것으로서, 다음의 첨부된 청구항은 청구항 인용을 도입하기 위해 도입 문구 “적어도 하나의” 및 “하나 이상의”의 사용을 포함할 수 있다. 그러나, 이러한 문구의 사용은, 부정관사 “a” 또는 “an”에 의한 청구항 인용의 도입이 이러한 도입 청구항 인용을 포함하는 임의의 특정 청구항을 단 하나의 이러한 인용만 포함하는 청구항에 한정한다고 의미하는 것으로 해석되어서는 안 되는데, 동일 청구항이 도입 문구 “하나 이상의” 또는 “적어도 하나의” 그리고 “a” 또는 “an”과 같은 부정관사를 포함할 때에도 그러하며(예컨대, “a” 및/또는 “an”은 통상적으로 “적어도 하나의” 또는 “하나 이상의”를 의미하도록 해석되어야 함), 청구항 인용을 도입하는데 사용된 정관사의 사용에 대해서도 마찬가지이다. 또한, 특정 수의 도입 청구항 인용이 명시적으로 인용되더라도, 당해 기술 분야에서의 숙련자라면, 이러한 인용이 통상적으로 적어도 인용된 수를 의미하도록 해석되어야 함을 알 것이다(예컨대, 다른 수식어 없이 “2의 인용”의 단순 인용은 통상적으로 적어도 2의 인용 또는 2 이상의 인용을 의미함). 또한, “A, B, 및 C 등 중의 적어도 하나”와 유사한 관례가 사용되는 경우에, 일반적으로 이러한 구성은 당업자가 그 관례를 이해할 의미로 의도된다(예컨대, “A, B, 및 C 중의 적어도 하나를 갖는 시스템”은 A 단독, B 단독, C 단독, A와 B를 함께, A와 C를 함께, B와 C를 함께, 그리고/또는 A, B, 및 C를 함께 갖는 시스템, 등을 포함할 것이지만 이에 한정되는 것은 아님). “A, B, 또는 C 등 중의 적어도 하나”와 유사한 관례가 사용되는 경우에, 일반적으로 이러한 구성은 당업자가 그 관례를 이해할 의미로 의도된다(예컨대, “A, B, 또는 C 중의 적어도 하나를 갖는 시스템”은 A 단독, B 단독, C 단독, A와 B를 함께, A와 C를 함께, B와 C를 함께, 그리고/또는 A, B, 및 C를 함께 갖는 시스템, 등을 포함할 것이지만 이에 한정되는 것은 아님). 또한 당업자라면, 통상적으로 분리형 단어(disjunctive word) 및/또는 둘 이상의 대체 용어를 제시하는 문구는, 명세서, 청구항 또는 도면 어디에서든, 문맥상 달리 지시하지 않는 한, 용어 중의 하나, 용어 중의 어느 하나, 또는 용어 전부를 포함하는 가능성을 고려하는 것으로 이해하여야 함을 알 것이다. 예를 들어, 문구 “A 또는 B”는 통상적으로 “A” 또는 "B” 또는 "A와 B”의 가능성을 포함하는 것으로 이해될 것이다.
첨부된 청구항에 관련하여, 당업자라면 그 안의 인용된 동작은 일반적으로 임의의 순서대로 수행될 수 있다는 것을 알 것이다. 또한, 다양한 동작 흐름이 순서대로 제시되어 있지만, 다양한 동작들은 예시되어 있는 바와 다른 순서로 수행될 수 있거나 동시에 수행될 수 있다는 것을 이해하여야 한다. 이러한 대체 순서화의 예는, 문맥상 달리 지시하지 않는 한, 중첩, 삽입, 중단, 재정렬, 증분, 예비, 보완, 동시, 역, 또는 다른 변형 순서화를 포함할 수 있다. 또한, “응답하여” “관련된” 또는 다른 과거 시제 형용사와 같은 용어는 일반적으로, 문맥상 달리 지시하지 않는 한, 이러한 변형어를 배제하는 것으로 의도되지 않는다.
본 개시 및 이의 많은 부수적 이점은 전술한 설명에 의해 이해될 것으로 보이며, 개시된 내용에서 벗어나지 않고서 또는 이의 모든 물질적 이점을 희생하지 않고서, 컴포넌트의 형태, 구성 및 배열에 있어서 다양한 변경이 행해질 수 있다는 것이 명백할 것이다. 기재된 형태는 단지 설명을 위한 것이며, 이러한 변경을 망라하고 포함하고자 하는 것이 다음 청구항의 의도이다. 따라서, 본 출원의 범위는 이에 첨부된 청구항에 의해서만 한정되어야 한다.
본 발명의 특정 실시예가 예시되었지만, 본 발명의 다양한 수정 및 실시예가 전술한 개시의 범위 및 진정한 의미에서 벗어나지 않고서 당업자에 의해 행해질 수 있다는 것이 명백하다. 따라서, 본 출원의 범위는 이에 첨부된 청구항에 의해서만 한정되어야 한다.

Claims (26)

  1. 이미징 센서 어셈블리에 있어서,
    복수의 기판 신호 라인을 포함하는 적어도 하나의 기판;
    상기 적어도 하나의 기판 상에 배치된 적어도 하나의 이미징 센서 패키지로서, 적어도 하나의 이미징 센서 패키지 기판 상에 배치된 적어도 하나의 이미징 센서를 포함하는, 상기 적어도 하나의 이미징 센서 패키지;
    상기 적어도 하나의 기판 상에 배치된 적어도 하나의 수신기 패키지로서, 상기 수신기 패키지는 적어도 하나의 수신기 패키지 기판 상에 배치된 적어도 하나의 수신기 집적 회로를 포함하고, 상기 적어도 하나의 수신기 패키지 및 상기 적어도 하나의 이미징 센서 패키지는 상기 적어도 하나의 기판 상에 선택된 거리 만큼 이격되어 배치되는 것인, 상기 적어도 하나의 수신기 패키지; 및
    적어도 하나의 회로 보드를 포함하고,
    상기 적어도 하나의 회로 보드는, 상기 적어도 하나의 기판의 표면 위의 선택된 거리에서 상기 적어도 하나의 이미징 센서 패키지 및 상기 적어도 하나의 수신기 패키지에 동작가능하게 연결되고(operably coupled), 상기 적어도 하나의 이미징 센서 패키지와 상기 적어도 하나의 수신기 패키지 사이에 상기 적어도 하나의 회로 보드를 통하여 복수의 데이터 신호가 전송되는 것인, 이미징 센서 어셈블리.
  2. 청구항 1에 있어서, 상기 적어도 하나의 이미징 센서 패키지는 적어도 하나의 인터포저 상에 배치되며, 상기 적어도 하나의 인터포저는 상기 적어도 하나의 기판 상에 배치되는 것인, 이미징 센서 어셈블리.
  3. 청구항 1에 있어서, 상기 적어도 하나의 이미징 센서는, 적어도 하나의 전하 결합(charge-coupled) 이미징 센서 또는 적어도 하나의 시간 지연 적분(time-delay integration) 기반의 이미징 센서 중의 하나 이상을 포함하는 것인, 이미징 센서 어셈블리.
  4. 청구항 1에 있어서, 상기 적어도 하나의 수신기 집적 회로는, 적어도 하나의 광학 트랜시버, 적어도 하나의 필드 프로그래머블 게이트 어레이, 적어도 하나의 메모리 디바이스, 또는 적어도 하나의 프로세서 중의 하나 이상을 포함하는 것인, 이미징 센서 어셈블리.
  5. 청구항 1에 있어서, 상기 적어도 하나의 수신기 집적 회로는 적어도 하나의 이미징 센서를 포함하며, 상기 적어도 하나의 이미징 센서는, 적어도 하나의 전하 결합 이미징 센서 또는 적어도 하나의 시간 지연 적분 기반의 이미징 센서 중의 하나 이상을 포함하는 것인, 이미징 센서 어셈블리.
  6. 청구항 1에 있어서, 상기 적어도 하나의 회로 보드는, 연성 회로 보드 또는 강성 회로 보드 중의 적어도 하나를 포함하는 것인, 이미징 센서 어셈블리.
  7. 청구항 1에 있어서, 상기 적어도 하나의 회로 보드는, 상기 적어도 하나의 이미징 센서 패키지 기판을 상기 적어도 하나의 수신기 패키지 기판에 동작가능하게 연결하는 것인, 이미징 센서 어셈블리.
  8. 청구항 7에 있어서, 상기 복수의 데이터 신호는, 상기 이미징 센서 패키지 기판에서 복수의 패키징 기판 신호 라인을 통하여 상기 적어도 하나의 이미징 센서로부터 상기 적어도 하나의 회로 보드로 라우팅되는 것인, 이미징 센서 어셈블리.
  9. 청구항 7에 있어서, 상기 복수의 데이터 신호는, 상기 수신기 패키지 기판에서 복수의 패키징 기판 신호 라인을 통하여 상기 적어도 하나의 회로 보드로부터 상기 적어도 하나의 수신기 집적 회로로 라우팅되는 것인, 이미징 센서 어셈블리.
  10. 청구항 1에 있어서, 상기 적어도 하나의 회로 보드는 적어도 하나의 전기적 상호접속 기판 상에 배치되며, 상기 적어도 하나의 전기적 상호접속 기판은 상기 적어도 하나의 이미징 센서 패키지 기판에 동작가능하게 연결되는 것인, 이미징 센서 어셈블리.
  11. 청구항 1에 있어서, 상기 적어도 하나의 회로 보드는, 적어도 하나의 전도성 막 및 클램프 어셈블리를 통하여 상기 적어도 하나의 이미징 센서 패키지 기판에 동작가능하게 연결되는 것인, 이미징 센서 어셈블리.
  12. 청구항 1에 있어서, 적어도 하나의 데이터 트랜시버가 상기 적어도 하나의 회로 보드 상에 배치되며, 상기 적어도 하나의 회로 보드는 적어도 하나의 전기적 상호접속 기판 상에 배치되고, 상기 적어도 하나의 전기적 상호접속 기판은 상기 적어도 하나의 이미징 센서 패키지 기판에 동작가능하게 연결되는 것인, 이미징 센서 어셈블리.
  13. 청구항 12에 있어서, 상기 적어도 하나의 데이터 트랜시버는 적어도 하나의 광학 트랜시버를 포함하는 것인, 이미징 센서 어셈블리.
  14. 청구항 12에 있어서, 복수의 전력 신호, 복수의 구동 신호, 또는 복수의 제어 신호 중의 하나 이상이, 상기 적어도 하나의 회로 보드를 통하여 상기 적어도 하나의 데이터 트랜시버에 전송되는 것인, 이미징 센서 어셈블리.
  15. 청구항 1에 있어서, 상기 적어도 하나의 기판의 상기 복수의 기판 신호 라인은, 상기 적어도 하나의 기판에서의 복수의 내장된 기판 신호 라인의 적어도 하나 또는 상기 적어도 하나의 기판 상의 복수의 표면 신호 라인 중의 하나 이상을 포함하는 것인, 이미징 센서 어셈블리.
  16. 청구항 1에 있어서, 복수의 전력 신호, 복수의 구동 신호, 또는 복수의 제어 신호 중의 하나 이상이, 상기 적어도 하나의 기판의 상기 복수의 기판 신호 라인을 통하여 상기 적어도 하나의 이미징 센서 패키지 또는 상기 수신기 패키지 중의 하나 이상에 전송되는 것인, 이미징 센서 어셈블리.
  17. 청구항 1에 있어서, 상기 적어도 하나의 기판은 제1 기판 및 적어도 제2 기판을 포함하고, 상기 제1 기판 및 상기 적어도 제2 기판은 적어도 하나의 회로 보드를 통하여 동작가능하게 연결되는 것인, 이미징 센서 어셈블리.
  18. 청구항 17에 있어서, 상기 적어도 하나의 이미징 센서 패키지는 상기 제1 기판 상에 배치되는 것인, 이미징 센서 어셈블리.
  19. 청구항 17에 있어서, 상기 적어도 하나의 수신기 패키지는 상기 적어도 제2 기판 상에 배치되는 것인, 이미징 센서 어셈블리.
  20. 청구항 1에 있어서, 상기 적어도 하나의 기판, 상기 적어도 하나의 이미징 센서 패키지 기판, 또는 상기 적어도 하나의 수신기 패키지 기판 중의 하나 이상은 세라믹으로 제조되는 것인, 이미징 센서 어셈블리.
  21. 이미징 센서 어레이에 있어서,
    광을 반사시키거나 산란시키는 것 중의 적어도 하나로 구성된 하나 이상의 광학 요소(optical element);
    제1 이미징 센서 어셈블리로서,
    복수의 기판 신호 라인을 포함하는 적어도 하나의 기판과;
    상기 적어도 하나의 기판 상에 배치된 적어도 하나의 이미징 센서 패키지를 포함하며,
    상기 적어도 하나의 이미징 센서 패키지는, 적어도 하나의 이미징 센서 패키지 기판 상에 배치된 적어도 하나의 이미징 센서를 포함하고,
    상기 적어도 하나의 이미징 센서 패키지는, 상기 적어도 하나의 이미징 센서를 통하여 상기 광학 요소로부터 광의 적어도 일부를 수신하도록 배열되고,
    상기 적어도 하나의 이미징 센서 패키지는, 상기 광학 요소로부터 수신된 광의 적어도 일부를 제1 복수의 데이터 신호로 변환하는 것인, 상기 제1 이미징 센서 어셈블리;
    적어도 제2 이미징 센서 어셈블리로서,
    복수의 기판 신호 라인을 포함하는 적어도 하나의 기판과;
    상기 적어도 하나의 기판 상에 배치된 적어도 하나의 이미징 센서 패키지를 포함하며,
    상기 적어도 하나의 이미징 센서 패키지는, 적어도 하나의 이미징 센서 패키지 기판 상에 배치된 적어도 하나의 이미징 센서를 포함하고,
    상기 적어도 하나의 이미징 센서 패키지는, 상기 적어도 하나의 이미징 센서를 통하여 상기 하나 이상의 광학 요소로부터 광의 적어도 일부를 수신하도록 배열되고,
    상기 적어도 하나의 이미징 센서 패키지는, 상기 광학 요소로부터 수신된 광의 적어도 일부를 적어도 제2 복수의 데이터 신호로 변환하는 것인, 상기 제2 이미징 센서 어셈블리; 및
    적어도 하나의 회로 보드로서, 상기 제1 이미징 센서 어셈블리의 상기 적어도 하나의 기판의 표면 위의 그리고 상기 적어도 제2 이미징 센서 어셈블리의 상기 적어도 하나의 기판의 표면 위의 선택된 거리에서 동작가능하게 연결되는 것인, 적어도 하나의 회로 보드
    를 포함하고,
    상기 제1 이미징 센서 어셈블리 및 상기 적어도 제2 이미징 센서 어셈블리는 선택된 거리 만큼 떨어져 있는 것인, 이미징 센서 어레이.
  22. 청구항 21에 있어서, 상기 적어도 하나의 회로 보드는, 상기 제1 복수의 데이터 신호와 상기 적어도 제2 복수의 데이터 신호를 통합(aggregated) 데이터 스트림으로 결합하는(combine) 것인, 이미징 센서 어레이.
  23. 청구항 21에 있어서, 상기 제1 이미징 센서 어셈블리 및 상기 적어도 제2 이미징 센서 어셈블리 중의 하나 이상은,
    상기 적어도 하나의 기판 상에 배치된 적어도 하나의 수신기 패키지를 더 포함하며, 상기 수신기 패키지는 적어도 하나의 수신기 패키지 기판 상에 배치된 적어도 하나의 수신기 집적 회로를 포함하는 것인, 이미징 센서 어레이.
  24. 고속 검사 시스템에 있어서,
    제1 조명 빔을 발생시키도록 구성된 조명원;
    상기 제1 조명 빔을 샘플의 표면 위로 지향시키도록 구성된 포커싱 광학계(focusing optics) 세트로서, 상기 샘플은 샘플 스테이지 상에 고정되어 있는 것인, 포커싱 광학계 세트;
    적어도 상기 제1 조명 빔의 일부에 응답하여 상기 샘플의 표면으로부터 반사 또는 산란된 제2 조명 빔을 검출하도록 구성된 적어도 하나의 검출기로서, 상기 적어도 하나의 검출기는 적어도 하나의 이미징 센서 어셈블리를 포함하며, 상기 적어도 하나의 이미징 센서 어셈블리는,
    복수의 기판 신호 라인을 포함하는 적어도 하나의 기판;
    상기 적어도 하나의 기판 상에 배치된 적어도 하나의 이미징 센서 패키지로서, 적어도 하나의 이미징 센서 패키지 기판 상에 배치된 적어도 하나의 이미징 센서를 포함하는, 상기 적어도 하나의 이미징 센서 패키지;
    상기 적어도 하나의 기판 상에 배치된 적어도 하나의 수신기 패키지로서, 상기 수신기 패키지는 적어도 하나의 수신기 패키지 기판 상에 배치된 적어도 하나의 수신기 집적 회로를 포함하고, 상기 적어도 하나의 수신기 패키지 및 상기 적어도 하나의 이미징 센서 패키지는 상기 적어도 하나의 기판 상에 선택된 거리 만큼 이격되어 배치되는 것인, 상기 적어도 하나의 수신기 패키지; 및
    적어도 하나의 회로 보드를 포함하고, 상기 적어도 하나의 회로 보드는, 상기 적어도 하나의 기판의 표면 위의 선택된 거리에서 상기 적어도 하나의 이미징 센서 패키지 및 상기 적어도 하나의 수신기 패키지에 동작가능하게 연결되고, 상기 적어도 하나의 이미징 센서 패키지와 상기 적어도 하나의 수신기 패키지 사이에 상기 적어도 하나의 회로 보드를 통하여 복수의 데이터 신호가 전송되는 것인, 상기 적어도 하나의 검출기; 및
    상기 샘플의 표면으로부터 반사 또는 산란된 상기 제2 조명 빔을 상기 적어도 하나의 검출기로 지향시키도록 구성된 집광 광학계(collection optics) 세트
    를 포함하는, 고속 검사 시스템.
  25. 청구항 24에 있어서, 상기 적어도 하나의 이미징 센서 패키지는 적어도 하나의 인터포저 상에 배치되며, 상기 적어도 하나의 인터포저는 상기 적어도 하나의 기판 상에 배치되는 것인, 고속 검사 시스템.
  26. 청구항 24에 있어서, 상기 적어도 하나의 검출기는,
    상기 적어도 하나의 이미징 센서 패키지의 상기 적어도 하나의 이미징 센서 위로 상기 제2 조명 빔을 반사시키거나 산란시키는 것 중의 적어도 하나로 구성된 하나 이상의 광학 요소를 더 포함하는 것인, 고속 검사 시스템.
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