TW201305583A - 用於檢測電路的系統及方法 - Google Patents

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Abstract

本發明提供一種用於檢測電路之系統，包含：一缺陷偵測子系統以及一附加子系統。該附加子系統可在除檢測期間以外之時間內運作，用於對被檢測之一電路施加一時變電壓並用於感測該電路中複數不同潛在缺陷位置之電性狀態之差異。

Description

用於檢測電路的系統及方法
本發明概言之係關於電路之自動檢測。
以下專利代表此技術領域之現狀並以引用方式併入本文中：美國專利第5,124,635號、第4,983,911號以及第5,124,635號。
本發明之目地在於提供一種用於電路之自動檢測之改良系統及方法。
因此，根據本發明之一較佳實施例，提供一種用於檢測電路之系統，其包含：一缺陷偵測子系統；以及一附加子系統，該附加子系統可在除檢測期間以外之時間內運作，用於對被檢測之一電路施加一時變電壓並用於感測該電路中複數不同潛在缺陷位置在電性狀態上之差異。
較佳地，該附加子系統可運作以提供該電路中之缺陷位置之一指示。此外，或作為另一選擇，該附加子系統可運作以提供缺陷位置於一座標系統中之登記。該座標系統係相對於該電路所定義。此外，或作為另一選擇，該附加子系統可運作以提供一適用於提高該電路之檢測對比度之輸出。
根據本發明之一較佳實施例，該用於檢測電路之系統亦包含一調變器，該調變器具有一校準模式及一缺陷偵測模式，當該時變電壓正施加至該電路時，該調變器可在該缺陷偵測模式中運作。 此外，該附加子系統在其校準操作期間可運作以對被檢測之該電路之多個潛在缺陷位置施加一電壓。
較佳地，該系統包含一照相機，並可感測該調變器上不同位置之光強度，該等不同位置對應於接受檢測之該電路中之該等不同潛在缺陷位置。此外，該附加子系統可運作以建立該照相機之複數電壓輸出與於該調變器上之該等不同位置所感測之光強度間之關係。
根據本發明之一較佳實施例，該附加子系統可運作以藉由以下方式提供被檢測之該電路上該等不同潛在缺陷位置之缺陷位置之一指示：當對該電路上之該等不同潛在缺陷位置施加該電壓時，感測對應至該等不同潛在缺陷位置之該調變器上之不同位置之光強度，並比較該調變器上該等不同位置之所感測光強度。
根據本發明之另一較佳實施例，亦提供一種用於檢測電路之方法，該方法包含：一校準步驟及一檢測步驟，該校準步驟包含：對被檢測之一電路施加一時變電壓；以及感測該電路中不同潛在缺陷位置在電性狀態上之差異。
較佳地，該檢測步驟亦包含對被檢測之該電路施加一期望時變電壓。此外，或作為另一選擇，該校準步驟亦包含對接受檢測之該電路之複數個位置施加一電壓。此外，或作為另一選擇，該檢測步驟亦包含感測一調變器上不同位置之光強度，該等不同位置對應至被檢測之該電路中之該等不同潛在缺陷位置。
根據本發明之一較佳實施例，該方法提供對該電路中之缺陷位 置之一指示。此外，或作為另一選擇，該方法提供缺陷位置於一座標系統中之登記，該座標系統係相對於該電路所定義。此外，或作為另一選擇，該方法提供一對比度增強之檢測輸出。
較佳地，該用於檢測電路之方法亦包含：建立一照相機之複數電壓輸出與於該調變器上之該等不同位置所感測之光強度間之關係。
根據本發明之一較佳實施例，該校準步驟包含以下述方式提供對該電路上該等不同潛在缺陷位置之可能缺陷之位置之一指示：當對該電路上之該等不同潛在缺陷位置施加該電壓時，感測對應至該等不同潛在缺陷位置之該調變器上之不同位置之光強度，並比較於該調變器上該等不同位置所感測之光強度。
較佳地，該校準步驟亦包含感測一調變器上不同位置之光強度，該等不同位置對應至被檢測之該電路中之該等不同潛在缺陷位置。此外，該用於檢測電路之方法亦包含：建立一照相機之複數電壓輸出與於該調變器上之該等不同位置所感測之光強度間之關係。此外，或作為另一選擇，該校準步驟包含以下述方式提供對該電路上該等不同潛在缺陷位置之可能缺陷之位置之一指示：當對該電路上之該等不同潛在缺陷位置施加該電壓時，感測對應於該等不同潛在缺陷位置之該調變器上之不同位置之光強度，並比較於該調變器上該等不同位置所感測之光強度。
參照第1圖，其例示根據本發明之一較佳實施例而進行構造及運作之用於檢測電路之系統之一較佳實施例。
如第1圖所示，提供一種用於檢測電路之系統。該系統較佳地但非必定基於可自加利福尼亞州聖何塞(San Jose,CA)之烽騰科技公司(Photon Dynamics Inc.，隸屬於Orbotech公司)購得之AC4XXX電路檢測系統之一底架100。底架100較佳地包含一基板支撐總成102，基板支撐總成102用於支撐一欲被檢測之電路(electrical circuit to be inspected；ECTBI)104(例如，一平板顯示器基板)。一門架(gantry)106可相對於基板支撐總成102及相對於ECTBI 104而沿一縱向軸線108選擇性地定位。一電光檢測總成110安裝於門架106上並可沿一軸線112而在門架106上選擇性地定位，軸線112大致垂直於軸線108。
如第1圖中之放大部分A所示，電光檢測總成110較佳地包含例如美國專利第5,124,635號中所述之一調變器120，該美國專利之說明以引用方式併入本文中。調變器120較佳地保持於ECTBI 104上方一固定距離(通常為50微米)處。一照明源122(例如一LED陣列)被定位成經由一擴束器(beam expander)123及一分束器(beam splitter)124而將光能引導至調變器120上。調變器之一導電塗層125較佳地耦合至一電壓源126。ECTBI 104上之各種導體較佳地耦合至由參考編號128統一標示之各種電壓源。一照相機130經由分束器124而觀察調變器120。
第1圖中之放大部分B顯示一校準過程之一實例。軌跡線A顯示自電壓源126施加之一方波形式之電壓。電壓源126所產生之一均方根電壓(RMS voltage)被標示為VRMS。應理解，電源電壓可具有任何適宜之波形。電壓VRMS用於設定一偏壓點(bias point)，相對於該偏壓點來量測各種電壓。較佳地，該偏壓點通常在一調變傳遞函數(modulation transfer function)之一準線性區域中位於一能使電壓隨光之變化量最大化之所選點處，如上述美國專利第5,124,635號中所述。
較佳地，在工作週期(duty cycle)中之位於所施加方波電壓之後且充分位於方波電壓轉變之前之一部分處，使一第二校準電壓+VCAL、一矩形脈衝或另一可再現波形(reproducible waveform)與電源電壓方波進行加成組合，以使調變器120能夠穩定至一準穩定狀態。在一被標示為TS1之第一時刻，照相機130捕獲調變器120上之影像之一樣本S1。在隨後之一第二時刻TS2，當方波電壓處於其標稱值時或當其被偏置一第二校準電壓(例如，-VCAL)時，照相機130捕獲影像之一第二樣本S2。
將對應於S1及S2之光強度作為對應校準電壓之差值之一函數進行比較，以確定增益。增益係為距離、電壓、介電性反射鏡堆疊(mirror stack)之反射效率、以及調變器120材料之局部固有增益之一函數。每一量測位置處之增益係由GAIN=(△VCAL)/(S2-S1)表示。
影像處理可在一所捕獲之影像上同時對所有點執行此種增益校準功能。此後，可藉由量測一相對於VRMS(其為偏壓點BP)之差分電壓來確定任何電壓之大小。
應理解，可藉由對光強度進行連續採樣來完成相對於該偏壓點之量測。首先，當偏壓源處於一(正)穩態電壓且一用於在ECTBI 104之兩端施加一電壓之激勵電源處於一(正)穩態電壓時，在第 一時刻對光強度進行一採樣，以獲得一樣本S1。隨後，當偏壓源處於一(正)穩態電壓且用於在ECTBI 104之兩端施加一電壓之激勵電源處於一(負)穩態電壓時，在第二時刻對光強度進行採樣，以獲得一樣本S2。藉由偏壓源而施加之電壓與藉由激勵電源而施加之電壓間之差值在第一時刻為△V1，在第二時刻為△V2。
未知電壓(即，在一任意面板畫素XY處測得之電壓)或△V1-2=GAIN(S2-S1)。此差值首先將消除偏移誤差。當其中之一樣本量測值係相對於電路之一接地電位時，所測得之電壓將等於未知電壓。
調變器120與ECTBI 104間之距離被較佳地控制成在不引起副作用(例如，短路、熱傳遞或由於應力而引起之機械畸變)之條件下盡可能地近。該距離被選擇成使訊雜比(尤其是對於由相鄰電壓點所產生之電場之串擾所引起之雜訊)最大化。一條尤其適用於其中電壓源區域被界定成畫素區域之LCD面板之工作規則係為：將調變器120相對於ECTBI 104放置成使調變器120與ECTBI 104間之距離小於所檢測之ECTBI 104上不同位置間之距離，並較佳地不大於畫素區域之直徑之30%。
如軌跡線B所示，本發明之特別之特徵在於，在校準期間以及在照相機130捕獲影像之前或之後，對ECTBI 104上之至少一個位置施加一時變電壓。與無缺陷位置相比，ECTBI 104上之缺陷位置對此種時變電壓之響應有所不同。此等響應係作為由調變器在分別對應於ECTBI 104上之缺陷位置及無缺陷位置之位置處所反射之不同光強度而被感測到。因此，與其中在校準期間不對 ECTBI 104施加時變電壓之美國專利第5,124,635號所代表之先前技術相比，此處針對缺陷位置及無缺陷位置計算所得之增益相差更大。
此可在參閱第1圖所示之軌跡線C後得知，其中根據本發明在ECTBI 104上之缺陷位置所產生之光強度顯示為實線，而根據先前技術在缺陷位置處所產生之光強度顯示為虛線。
因此，應理解，本發明之各實施例將顯著地提高訊雜比，並因此顯著地提高偵測靈敏度及對比度，從而提高偵測效能。亦應理解，本發明之各實施例可在對電路所定義之一座標系統中提供對潛在缺陷位置之登記。
現在參照第2圖，其為大體上對應於第1圖所示軌跡線A、軌跡線B及軌跡線C之一組軌跡線。在第2圖中，軌跡線A可相同於第1圖所示之軌跡線A。在第2圖中，顯示軌跡線B包含對ECTBI上之不同導體(例如，LCD平板顯示器中之資料(D)導體及閘極(G)導體)施加時變電壓。在第2圖中，軌跡線C1例示ECTBI上之一無缺陷位置對所施加時變電壓之響應，其中該位置(例如一畫素)保持其電壓。軌跡線C2例示ECTBI上之一潛在缺陷位置對所施加時變電壓之響應。參閱軌跡線C2可理解，當一缺陷位置(例如一畫素)無法保持其電壓時，根據所施加之電壓之極性，會漏掉該缺陷位置。
出現於軌跡線C1及軌跡線C2中之每一位置之光強度值被較佳地表達成每一位置之增益，並用於報告潛在缺陷位置。此種報告可有利地用於指導修復功能。
熟習此項技術者應理解，本發明並不限於上文具體所示及所述者。相反，本發明之範圍包含上述特徵之組合及子組合、以及其在先前技術中未出現之修改及變型。
100‧‧‧底架
102‧‧‧基板支撐總成
104‧‧‧欲被檢測之電路/ECTBI
106‧‧‧門架
108‧‧‧縱向軸線
110‧‧‧電光檢測總成
112‧‧‧軸線
120‧‧‧調變器
122‧‧‧照明源
123‧‧‧擴束器
124‧‧‧分束器
125‧‧‧導電塗層
126‧‧‧電壓源
128‧‧‧電壓源
130‧‧‧照相機
+VCAL‧‧‧第二校準電壓
-VCAL‧‧‧第二校準電壓
VRMS‧‧‧均方根電壓
Ts1‧‧‧第一時刻
Ts2‧‧‧第二時刻
S1‧‧‧樣本
S2‧‧‧第二樣本/樣本
D‧‧‧資料
G‧‧‧閘極
結合附圖閱讀下文詳細說明，可更充分地理解並領會本發明，在附圖中：第1圖係為根據本發明一較佳實施例而進行構造及運作之用於檢測電路之系統之簡化示意圖；以及第2圖係為用於例示本發明一較佳實施例之運作之一組簡化軌跡線。
100‧‧‧底架
102‧‧‧基板支撐總成
104‧‧‧欲被檢測之電路/ECTBI
106‧‧‧門架
108‧‧‧縱向軸線
110‧‧‧電光檢測總成
112‧‧‧軸線
120‧‧‧調變器
122‧‧‧照明源
123‧‧‧擴束器
124‧‧‧分束器
125‧‧‧導電塗層
126‧‧‧電壓源
128‧‧‧電壓源
130‧‧‧照相機
+VCAL‧‧‧第二校準電壓
-VCAL‧‧‧第二校準電壓
VRMS‧‧‧均方根電壓
Ts1‧‧‧第一時刻
Ts2‧‧‧第二時刻
S1‧‧‧樣本
S2‧‧‧第二樣本/樣本

Claims (26)

  1. 一種用於檢測電路之系統，包含：一缺陷偵測子系統；以及一附加子系統，於除一檢測期間以外之時間內運作，用於對被檢測之一電路施加一時變電壓，並用於感測該電路中複數不同潛在缺陷位置在一電性狀態上之差異。
  2. 如請求項1所述之用於檢測電路之系統，其中該附加子系統運作以提供對該電路中之缺陷位置之一指示。
  3. 如請求項1或2所述之用於檢測電路之系統，其中該附加子系統運作以提供缺陷位置於一座標系統中之一登記，該座標系統係相對於該電路所定義。
  4. 如請求項1或2所述之用於檢測電路之系統，其中該附加子系統運作以提供一適用於提高該電路之一檢測對比度之輸出。
  5. 如請求項1或2所述之用於檢測電路之系統，更包含一調變器，該調變器具有一校準模式及一缺陷偵測模式，當該時變電壓正施加至該電路時，該調變器運作於該缺陷偵測模式。
  6. 如請求項5所述之用於檢測電路之系統，其中於一校準運作期間，該附加子系統運作以對被檢測之該電路之該等潛在缺陷位置施加一電壓。
  7. 如請求項6所述之用於檢測電路之系統，其中該缺陷偵測子系統包含一照相機，並感測該調變器上複數不同位置之一光強度，該等不同位置對應於被檢測之該電路中之該等不同潛在缺陷位置。
  8. 如請求項7所述之用於檢測電路之系統，其中該附加子系統運作以建立該照相機之複數電壓輸出與於該調變器上之該等不同位置所感測之該光強度間之關係。
  9. 如請求項6所述之用於檢測電路之系統，其中該附加子系統運作以藉由以下方式提供被檢測之該電路上該等不同潛在缺陷位置之缺陷位置之一指示：當對該電路上之該等不同潛在缺陷位置施加該電壓時，感測對應至該等不同潛在缺陷位置之該調變器上之不同位置之光強度，並比較於該調變器上該等不同位置所感測之該等光強度。
  10. 如請求項5所述之用於檢測電路之系統，其中該缺陷偵測子系統包含一照相機，並運作以感測相對至被檢測之該電路中該等不同潛在缺陷位置之該調變器上不同位置之光強度。
  11. 如請求項10所述之用於檢測電路之系統，其中該附加子系統運作以建立該照相機之複數電壓輸出與於調變器上該等不同位置所感測之該光強度間之關係。
  12. 如請求項10所述之用於檢測電路之系統，其中該附加子系統可運作以藉由以下方式提供被檢測之該電路上該等不同潛在缺陷位置之缺陷位置之一指示：當對該電路上之該等不同潛在缺陷位置施加該電壓時，感測對應至該等不同潛在缺陷位置之該調變器上不同位置之光強度，並比較於該調變器上該等不同位置所感測之該等光強度。
  13. 如請求項5所述之用於檢測電路之系統，其中該附加子系統運作以藉由以下方式提供被檢測之該電路上該等不同潛在缺陷位置之缺陷位置之一指示：當對該電路上之該等不同潛在 缺陷位置施加該電壓時，感測對應至該等不同潛在缺陷位置之該調變器上之不同位置之光強度，並比較該調變器上該等不同位置所感測之該等光強度。
  14. 如請求項1所述之用於檢測電路之系統，其中於一校準操作期間，該附加子系統運作以對被檢測之該電路之複數位置施加一電壓。
  15. 一種用於檢測電路之方法，該方法包含：一校準步驟，包含：對被檢測之一電路施加一時變電壓；以及感測該電路中複數不同潛在缺陷位置在電性狀態上之差異；以及一檢測步驟。
  16. 如請求項15所述之用於檢測電路之方法，其中該檢測步驟亦包含對被檢測之該電路施加一期望時變電壓。
  17. 如請求項15或16所述之用於檢測電路之方法，其中該校準步驟亦包含對被檢測之該電路之複數位置施加一電壓。
  18. 如請求項15或16所述之用於檢測電路之方法，其中該方法提供該電路中之缺陷位置之一指示。
  19. 如請求項15或16所述之用於檢測電路之方法，其中該方法提供該等缺陷位置於一座標系統中之一登記，該座標系統係相對於該電路所定義。
  20. 如請求項15或16所述之用於檢測電路之方法，其中該方法提供一對比度增強之檢測輸出。
  21. 如請求項15或16所述之用於檢測電路之方法，其中該檢測 步驟亦包含感測一調變器上不同位置之光強度，該等不同位置對應至被檢測之該電路中該等不同潛在缺陷位置。
  22. 如請求項21所述之用於檢測電路之方法，包含：建立一照相機之複數電壓輸出與於該調變器上之該等不同位置所感測之該光強度間之關係。
  23. 如請求項15或16所述之用於檢測電路之方法，其中該校準步驟包含以下述方式提供該電路上該等不同潛在缺陷位置之可能缺陷之位置之一指示：當對該電路上之該等不同潛在缺陷位置施加該電壓時，感測對應至該等不同潛在缺陷位置之該調變器上之不同位置之光強度，並比較於該調變器上該等不同位置所感測之光強度。
  24. 如請求項15或16中任一項所述之用於檢測電路之方法，其中該校準步驟亦包含感測一調變器上不同位置之光強度，該等不同位置對應至被檢測之該電路中之該等不同潛在缺陷位置。
  25. 如請求項24所述之用於檢測電路之方法，亦包含：建立一照相機之複數電壓輸出與於該調變器上之該等不同位置所感測之光強度間之關係。
  26. 如請求項24所述之用於檢測電路之方法，其中該校準步驟包含以下述方式提供該電路上該等不同潛在缺陷位置之可能缺陷之位置之一指示：當對該電路上之該等不同潛在缺陷位置施加該電壓時，感測對應至該等不同潛在缺陷位置之該調變器上之不同位置之光強度，並比較於該調變器上該等不同位置所感測之光強度。
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