TWI428584B

TWI428584B - 用以檢測具有顯微導體之圖樣成型裝置之檢測系統及方法

Info

Publication number: TWI428584B
Application number: TW095146732A
Authority: TW
Inventors: Raphael Ben-Tolila; Ofer Saphier; Emil Berladsky; Ilya Leizerson
Original assignee: Orbotech Ltd
Priority date: 2006-01-26
Filing date: 2006-12-13
Publication date: 2014-03-01
Also published as: JP5520434B2; KR20070078372A; CN101008622B; US20070171404A1; US7391510B2; TW200728709A; CN101008622A; JP2007199066A; KR101401146B1; IL179995A0

Description

用以檢測具有顯微導體之圖樣成型裝置之檢測系統及方法

本發明大致係關於檢視在生產物件上之顯微特徵。

用以檢視製作中平面顯示器之損壞的自動光學檢視系統，包含以色列Yavne的Orbotech有限公司在市場上已有之SuperVision^T ^M 以及InVision^T ^M 系統通常具有損壞分類子系統用以利用彩色的或單色的亮視野照明之照射來擷取被懷疑可能存在之損壞的影像。

某些用以檢視製作中平面顯示器之損壞的自動光學檢視系統，例如Pointer－5000系列之光學測試器亦為以色列Yavne的Orbotech有限公司在市場上已有之系統，可額外擷取由偏移一光學軸之位置以一般單色照明來照射之影像。

美國專利案號6,947,151說明一表面狀態檢視方法及基板檢視裝置，其採用包含相對於該檢視物件具有不同縱向角度之複數個方向來照射的不同色光之照明。

在本發明書中提及所有刊物的揭露，以及在其中該等刊物直接或間接之引用皆作為本發明之參考。

本發明提供用以檢視在如顯示面板之生產物件上的顯微特徵之一改良系統及方法。

本發明之該系統之一實施例係用以區分在一平面顯示(FPD,Flat Panel Display)面板上之刻痕以及塵粒損壞。兩種類別之損壞會以在亮視野照明之暗點方式以及暗視野照明之亮點方式出現。本發明之一較佳實施例可透過分析對照明方位角方向非常敏感之刻痕亮度但塵粒損壞卻與照明方向亮度無關來達到刻痕以及塵粒損壞之區別。較佳者，該面板同時以不同色光由複數個方向來照射，藉以幫助一外表損壞性質之人眼視覺及機器分析並讓檢視時間儘可能縮短。由於該面板之多方向以及多多光譜照明，刻痕損壞將有一特定顏色會強烈地與其方向相依，而塵粒損壞則有兩種顏色，即具有一複合顏色。所得之色彩影像可進一步針對每一特定顏色來分析。

本發明之一較佳實施例用以改良在一平面顯示面板上不同種類之損壞分類，特別是區分刻痕以及塵粒損壞。在平面顯示生產過程中，許多主動層會在單一玻璃板上形成。能夠識別該損壞種類將可發現在一生產線之一問題。本發明之該系統之輸出可允許生產線可適當修正而增加產能。

根據本發明之一較佳實施例，利用多色照明裝置，一暗視野(DF,Dark－Field)照明方法用以區分刻痕以及塵粒損壞。因為強光發散，兩種類型的損壞在傳統亮視野照明中呈現暗點而在傳統暗視野照明中呈現亮點。該照明方法在區分刻痕及塵粒損壞時是有用的，因為刻痕亮度對照明方位角方向非常敏感(方位角方向係為一X－Y平面之一方向)，然而塵粒損壞則與照明方向亮度無關。

較佳者，該面板由不同色光自複數個方向被同時照射，不同色光與不同方位角方向結合，幫助損壞性質之人眼視覺、自動分類以及縮短檢視時間。因此，刻痕損壞具有強烈相依於方向之主要顏色，而塵粒損壞則呈現一混合或複合的兩個或全部顏色，該等顏色較佳係用來讓一作業員或是機器分析時可區分或可辨識。結果色圖可被拆解為相對之一色圖用以進一步計算分析。因為一平面顯示面板通常包含已知線條方向(如0°、90°、45°以及135°方向)，該照明器通常包含兩組照明器單元如發光二極體或是光纖，與該工件或面板之該等已知線條平行方向方式被安排，如沿著(0°)以及(90°)軸，(45°)以及(135°)軸，以包含所有可能角度。

本發明之該方法特別適用於大量單元顯示(電視面板)之掃描，當比較相鄰單元在所有資訊皆由單一單元之影像萃取是不可能時。

本發明之該系統及該方法特別適用於平面顯示器之自動光學檢視。

依照本發明之一較佳實施例，本發明提供一種用以檢視具有顯微導體之圖樣成型裝置之檢視系統，包含一照相機，用以在圖案基板上察看一候選損壞之一位置，該基板劃定一平面，並在那裡擷取該位置之至少一影像，該照相機定義一光學軸，該至少一影像以偏移該光學軸之至少一個光源之照明所照射，該照明沿著係相對於該平面之一平面中互不平行之至少第一及第二照明路徑提供，其中沿著第一照明路徑所提供照明之一回應以及沿著第二照明路徑所提供照明之一回應是可區分的；以及一損壞分類器，用以接收該至少一影像，以及在其中將在該圖案基板之一外來粒子所導致之一候選損壞由其它種類之候選損壞中區分出來。

依照本發明之另一較佳實施例，本發明提供一種用以檢視具有顯微導體之圖樣成型裝置之檢視方法，包含下列步驟：在圖案基板上察看一候選損壞之一位置，該基板劃定一平面，並在那裡擷取該位置之至少一影像，以一照相機定義一光學軸；以偏移該光學軸之至少一個光源之照明來照射該至少一影像，該照明沿著係相對於該平面之一平面中互不平行之至少第一及第二照明路徑提供，其中沿著第一照明路徑所提供照明之一回應以及沿著第二照明路徑所提供照明之一回應是可區分的；以及分析該至少一影像以在其中將在該圖案基板之一外來粒子所導致之一候選損壞由其它種類之候選損壞中區分出來。

依照本發明之又一較佳實施例，本發明提供一種用以檢視具有顯微導體之圖樣成型裝置之檢視系統，包含一照相機，用以在圖案基板上察看一候選損壞之一位置，該基板劃定一平面，並在該位置擷取至少一影像，該照相機定義一光學軸，該至少一影像以偏移該光學軸之至少一個光源之照明所照射，該照明沿著係相對於該平面之一平面中互不平行之至少第一及第二照明路徑所提供，其中沿著第一照明路徑所提供照明之一回應以及沿著第二照明路徑所提供照明之一回應是可區分的；以及一損壞分類器，用以使用該至少一影像以將在該圖案基板之至少部份傳導區之刻痕所導致之一損壞由至少一其它種類之損壞中區分出來。

依照本發明之再一較佳實施例，本發明提供一種用以檢視具有顯微導體之光電裝置之自動檢視系統，該系統包含一損壞分類器用以擷取相關複數個損壞位置之複數個暗視野照射影像以及產生可區分如刻痕之方向性損壞以及如粒子之非方向性損壞之相關複數個輸出。較佳者，將採用多個暗視野照明。

又依照本發明之再一較佳實施例，該等複數個輸出包含暗視野照射影像。

再依照本發明之再一較佳實施例，該等複數個輸出包含相對複數個損壞位置之相對複數個分類，至少一分類為一方向性損壞分類且至少另一分類為一非方向性損壞分類。

再依照本發明之再一較佳實施例，該等影像係由多方向來照射。

再依照本發明之再一較佳實施例，該等影像係由多光譜來照射。

再依照本發明之再一較佳實施例，該等影像係由具有相同光學特質但被時間分割成不同方向之方向性照明來照射。

依照本發明之另一較佳實施例，本發明提供一種用於檢視具有顯微特徵之生產物體之自動光學檢視方法，該方法包含使用多光譜多角度暗視野影像來檢驗一生產物體中之損壞。

再依照本發明之再一較佳實施例，該生產物體包含一平面顯示器。

依照本發明之另一較佳實施例，本發明提供一種用以檢視具有顯微特徵之生產物體之自動檢視系統，該系統包含一光學頭用以取得具有顯微特徵之一生產物體之至少一部分的影像以及一相對運動提供器用以提供在待檢視之該等生產物體以及該光學頭之間的相對運動，其中該光學頭包含一多方向照明用以提供複數個方向的照明，該多方向照明包含複數個不同顏色之照明源以提供相對複數個方向之照明。

依照本發明之另一較佳實施例，本發明提供一種能夠檢視多於一種類損壞之系統，其中一第一損壞種類被配置為包含沿著一已知邊緣軸延展之邊緣而一第二損壞種類不被配置為包含沿著一已知邊緣軸延展之邊緣，該系統包含一照明器用以直接在該已知邊緣軸之一邊緣偵測角度直接進行邊緣偵測照明。

再依照本發明之再一較佳實施例，該第一損壞種類包含一刻痕且該第二損壞種類包含一塵粒。

再依照本發明之再一較佳實施例，該邊緣偵測照明包含暗視野照明。

又依照本發明之再一較佳實施例，該邊緣偵測角度包含一90°角度。

再依照本發明之再一較佳實施例，該照明器係用以在複數個已知邊緣軸之該等邊緣偵測角度直接進行邊緣偵測照明。

又依照本發明之再一較佳實施例，由該等複數個已知邊緣軸指向之該照明係為不同顏色，藉此使照明得以由該等複數個已知邊緣軸中不同者來指向。

又依照本發明之再一較佳實施例，本發明提供一種用以檢視圖案面板損壞之系統，該系統包含一自動光學檢視子系統以檢視在一平面面板上形成之一圖案，該圖案具有邊緣；以及在候選損壞位置上之輸出指示且一損壞檢驗器包含一照相機、一照明器以及一影像處理器，該照明器為一候選損壞位置之一候選損壞提供一邊緣偵測照明以在相對於該邊緣之偵測角度於一預設邊緣照射在該候選損壞上。

在參閱圖式及隨後描述之實施方式後，該技術領域具有通常知識者便可瞭解本發明之其他目的，以及本發明之技術手段及實施態樣。

第1A圖係描繪包含如電性導體之複數個延長元件20之一顯示面板10之一部分之示意圖，其中之一30具有在損壞位置40之一刻痕損壞，也包含電晶體50、電極60以及其它電性組件。在一顯示面板10上可能出現之其它損壞包含外來粒子70，例如塵粒，可在面板10之較外表面或是埋於如一光阻(未繪示)之一鍍膜層之下被發現，化學殘留物75以及短路78將在兩導體20之間形成一不希望得到的電性連接。該顯示面板10需要在損壞位置40加以檢視，例如為了分類其位置之損壞種類，如刻痕、粒子、短路或其它類別損壞。一候選損壞位置之呈現可透過初始自動檢視來判定，例如使用以色列Yavne的Orbotech有限公司在市場上已有之SuperVision^T ^M 以及InVision^T ^M 自動光學檢視裝備，雖然這並非一定只能用此設備。

依照本發明之一實施例，提供特定方向照明之一多色多方向檢視裝置，以一位於一光學軸90中心之靶心80所繪示，根據本發明之一實施例運作於一第一照明模式。如圖所示，該第一照明模式包含偏移該光學軸之特定方向照明，並提供沿著通常如所繪示實質上平行於在被檢視面板10上之該導体20之正交軸之非平行軸。該第一照明模式可包含例如一如藍光之第一波長之照明，繪示為"B"，由兩相對方向所指向；以及一如紅光之第二波長之照明，繪示為"R"，由相對於該等第一兩相對方向非平行之另一兩相對方向所指向。當延著軸90檢視時，在以該第一波長之照明所照射之一位置之一回應與用該第二波長之照明是可區分的。

第1B圖係描繪第1A圖之該顯示面板之示意圖，其中該顯示面板利用目前運作於一第二照明模式之第1A圖之該多顏色及多方向裝置來檢視。在第1B圖之該第二照明模式中，照明也包含偏移該光學軸之特定方向照明，並提供沿著通常如所繪示之正交軸之非平行軸，該正交軸相對於在被檢視面板10上之該導体20較佳形成角度。該第二照明模式可包含例如一如藍光之第一波長之照明，繪示為"B"，由區隔於在第一照明模式中使用之第一對照明方向之兩相對方向以在被檢視面板10之該平面中的45度角所指向；以及一如紅光之第二波長之照明，繪示為"R"，由該第二照明模式中使用之該第一兩相對方向相互垂直之另一兩相對方向所指向。雖然此處繪示紅光及藍光照明，須注意的是當查看面板10上位置時能夠相互區分不同回應之其它型式合適照明皆可被採用，該等其它型式照明包含，例如，其它光譜之照明、極性可區分之照明、不同脈衝頻率之脈衝照明、或是其它合適特質可區分之照明。

第2圖係描繪依照本發明之一實施例所建構並運作之一照明套筒100，用以分別提供在第1A圖以及第1B圖中之兩個可選擇照明模式之照明。該照明套筒100包含複數個照明器，例如選擇性運作之發光二極體R1－R8以及B1－B4以提供第1A及1B圖之該第一及第二照明模式。該等二極體較佳係包含在每一複數個方向之一個或多個二極體之分組，如分別包含0、45、90、135、180、225、270、315度共八個方位角方向。另外，通常包含能夠照射到由預期方向特徵如邊緣所定義之每個預期方向之至少一角度之其它角度群組亦可被採用。任何合適之發光二極體均可被採用，例如以下市面上已有之安捷倫科技(藍光：分類號HLMP CB－18UVA00；紅光：分類號HLMP EG08－Y2000)。

通常，如藍光之第一色照明器組會彼此相對置放以定義一第一照明路徑，而如紅光之第二色照明器組會彼此相對置放以定義非平行於該第一照明路徑之一第二照明路徑。每組紅光二極體通常包含兩個二極體而每組藍光二極體通常僅包含一個二極體，因為在一實施例中通常要兩個紅光二極體才可達到足夠亮度。由於二極體技術之改良以及相對於照明強度之應用需求，每個顏色之二極體使用相同數量或許是合適的。在該敘示實施例中，每一對紅光二極體(R1及R2、R3及R4、R5及R6、以及R7及R8)分別位於0、45、180以及225度角之位置中心，而各個單一藍光二極體(B1、B2、B3及B4)則分別置放於90、135、270以及315度角。

第3A到3C圖係分別描繪第2圖之該照明器套筒100的側視圖、端視圖以及底視圖。須注意的是依照本發明之一實施例，照明器套筒100之尺寸規格得以在一影像顯微鏡之物鏡上滑動以提供上文所述之多顏色特定方向照明。

第4A圖係描繪第2到3C圖中運作於其第一照明模式之該照明器套筒100之照明光束示意圖。第4B圖係描繪第2到3C圖中運作於其第二照明模式之該照明器之照明光束示意圖。較粗的箭頭顯示如紅色之一第一色光，而較細之箭頭顯示如藍色之一第二色光，而虛線顯示一光學軸90。

在本發明之一實施例中，提供照明之該縱向角度θ被選擇以當檢視一候選損壞之該位置之一照相機在擷取影像時讓相對之粒子及刻痕損壞亮度最佳化。定義之暗視野角度θ及α如第4C圖所繪示。角度θ係自該垂直軸z(垂直於該面板之x－y平面之軸)至所指明之該照明光束所量測。角度α係為相對於一旋轉的或方位角在一待檢視面板之該x－y平面中該照明光束之方位之一角度。

通常，在一製作中平面顯示器延長元件，如導體，具有可區分之邊緣且以列及行方式被安排以劃定一矩陣。其它特色以及如刻痕、擦傷以及短路等損壞亦具有可區分邊緣。縱向角度θ被選擇以避免邊緣相對於其它如粒子之可偵測特色過度曝光，並將曝光均勻性在邊緣及粒子中以最大限度最佳化。角度α被選擇以使每一相對於照明之第一以及第二軸係一般地垂直於該導體方向之一。在本發明之一實施例中，在一給定位置之該導體方向係未知，或可能在一影像框中改變，因此，上述相對於第1A及1B圖之第一以及第二照明模式被提供。

第4D圖係用來協助選取一縱向角度θ之圖形。第4D圖描繪選定粒子之被照射選定粒子光線強度相對於在一面板上被照射導體邊緣之光線強度之比率，以該照明之一縱向角度(或入射角度)θ之一函數繪示。因此，對每一選定粒子對照明之一回應強度可被通常為常數之邊緣之照明回應強度所量測並分割。該等結果則進行正規化並繪示出來。曲線110連接在一給定縱向角度θ之每一粒子之該等結果之算術平均數以顯示一被照射粒子相對於一被照射邊緣之光線強度。

如第4D圖所示，當該縱向角度θ接近65°，粒子之照明回應強度相對於邊緣之照明回應強度之平均正規化比率會接近1，意味著粒子及邊緣之平均相對強度幾乎相等。雖然如第4D圖所示，接近65°之一縱向角度θ是令人滿意的，因其在粒子及邊緣之照明強度接近一致。在本發明之一實施例中，因為實際限制，例如受限於一物鏡之運作距離，該縱向角度θ被選定為約θ＝60°。

提供兩種照明模式，持別如第4A及4B圖所示，並非用以限制本發明。其它如超過或少於兩種照明模式亦可被採用以區分如刻痕之方向性區域效應以及如外來粒子之非方向性區域效應。同樣地，提供兩種照明顏色並非用以限制本發明。其它如一單一色光或多色照明亦可被使用，通常會擷取更多影像，例如每一影像可在一時域被區分；或超過兩個顏色亦可如藉第4E以及4F圖所例示被採用，其更包含了綠色(G)光以作為一第三波長；或透過照明直接照射之影像可藉由某些其它如極性或脈衝頻率等特徵加以區分。第4E及4F圖之該等影像可被擷取並比較，或是僅三色影像之一被擷取。

具體來說，有鑒於在第4A及4B圖之實施例中有兩群組之照明器：{藍：0°、180°；紅：90°、270°}以及{藍：135°、315°；紅：45°、225°}，此外，其它方向之照明器亦可被採用，例如，在每一照明模式中，每一顏色可用一單一照明方向而非每一個顏色利用兩個不同照明方向(以180°分隔的第4A及4B圖之實施例)。特定方向照明安排因此能提供在一待檢視之面板上導體之不同角度。

如第4G圖之實施例，一導體(或其它延長元件，該名詞"導體"在此說明僅僅用以舉例)之該照明通常自相對方向是非同質的。此外，倘若通常垂直於照明之一旋轉角度α時，較靠近照明光源之一導體邊緣會比較遠離照明光源之一導體邊緣來的明亮。若該導體被照明自並非接近垂直該邊緣之一角度α照射，可能會呈現暗的且無法被看到或偵測到。須注意的是從影像分析的觀點來看，在一已知方向適當延伸之適當形成邊緣之不可見性是令人滿意的；其一結果是突顯影像中各種異常，如外來粒子以及在形成之導體損壞如刻痕、擦傷、外來金屬構成物等會導致短路等情況。

第4G圖繪示可區分照明之特定方向特色。舉例而言，在第4G圖所示之導體120在沿著垂直於該導體所在之該基板之一光學軸所擷取之一影像中，在該第一照明模式中邊緣III以及IV在回應紅光以及藍光照明時將呈現暗的。

在第4G圖之該第二照明模式中，沿著垂直於該導體所在之該基板之一光學軸所擷取之一影像中，導體125之邊緣III以及IV將會在紅光照明回應中被看見。然而邊緣III將比邊緣IV呈現得更強。相反地，邊緣III以及IV兩者在藍光照明回應中則呈現暗的，如所示卻看不到任一者。以此方法，透過改變照明方向，在一圖案基板上不同已知特色，例如導體邊緣，可如所欲地在擷取之影像中被選擇性可見或隱藏。

在敘述之實施例中，在每兩個相鄰光源之角度為90度(在每一照明模式中)。此架構適合於導體線通常安排成均一的列及行且導體線主要在0°、±45°、90°以及135°角出現平面顯示器面板之分析。然而，根據本發明之另一實施例，光源間角度可視給定檢視應用之需求而改變。

第5A及5B圖係分別在第1A以及1B圖之第一以及第二照明模式下刻痕損壞延長元件之數種外觀之表格，第5A圖之表格之該左側欄200說明數個顯微特徵，如一水平設置電性導體(在此使用之名詞"導體"係為一延長元件之例示)之一分段210、一垂直設置電性導體之一分段220、具有垂直設置刻痕240之一水平設置電性導體之一分段230、具有垂直設置刻痕260之一垂直設置電性導體之一分段250、以及具有垂直設置刻痕280之一對角設置電性導體之一分段260。

第5B圖之表格之該左側欄200說明數個顯微特徵，如具有對角設置刻痕294之一水平設置電性導體之一分段292、以及具有對角設置刻痕298之一垂直設置電性導體之一分段296。

第5A及5B圖之表格之該中間欄310說明在繪示之一第一照明模式320下，欄200中不同特徵之外觀，其中藍光照明由沿著該水平軸之兩個方向來提供，而紅光照明則由沿著該垂直軸之兩個方向來提供。第5A及5B圖之表格之該右側欄330說明在繪示之一第二暗視野照明模式340下，欄200中不同特徵之外觀，其中藍光照明由沿著該135－315度軸之兩個方向來提供，而紅光照明則由沿著該45－225度軸之兩個方向來提供。如所繪示，邊緣，如以實線標記之導體邊緣或其它延長元件邊緣或是以點標記之刻痕邊緣，會與該照明方向面對面呈一夾角時，如在一45度角，呈現暗的。除了顏色特別在欄310及330所指明之該等特徵部份外，該特徵會呈現暗的。

第6圖係在欄310及330中分別在第1A以及1B圖之該第一以及第二照明模式下外來粒子－電性導體組態之多種外觀之一表格。第6圖之該第一特色係為一水平導體400，其上有一外來粒子420，例如塵粒；第6圖之該第二特色係為一垂直導體430，其上有一塵粒440；且第6圖之該第三特色係為一對角導體450，其上有一塵粒460。外來粒子420、440及460可能是完全在一待檢視面板之表面上，或是陷於如一光阻鍍膜之一鍍膜層之下。如圖所示，由於塵粒之不規則邊緣過多，該等外來粒子將會把不同方向接收到的照明散射掉，且當被不同色光特定方向照明照射時，通常會在兩照明模式看起來呈現一複合色彩，如紫色(若該等特定方向顏色為紅色及藍色時)。這使得它們可自通常提供特定方向但不提供其它方向之照明的第5A及5B圖中所示之刻痕中被清楚區分出來。

須知的是在第5A、5B以及6圖、欄310及33中關於該等分段270及450以及該等刻痕292以及298之方向的角度範圍之端點為一特定應用之例示而無法適用於所有應用。在欄310及33中關於該等分段之資訊對小、中及大角度一般是正確的，然而該小、中及大角度精確之截止點範圍並不是如所繪示之15度及75度，而最好是要為每一應用憑經驗地決定。

須知的是在第5A、5B以及6圖之表格中可被一操作員或一合適影像處理系統用來分類損壞或是候選損壞，在一混同或是離線自動檢視系統中，因為塵粒或刻痕具有任一不同方向，分別利用該照明模式330以及340來擷取影像，再藉由檢視該等損壞或該等候選損壞之該等影像對進而分類之。

以下損壞類別方案可被用來分類損壞，依照第1A及1B圖之實施例，在包含紅光及藍光特定方向照明之一裝置中，例如：若導體邊緣在該第一照明模式是紅色而在該第二照明模式是暗的，且該損壞在該第一照明模式是藍色而在該第二照明模式是暗的，則該損壞為一水平導體中的刻痕。

若導體邊緣在該第一照明模式是紅色而在該第二照明模式是暗的，且該損壞在該第一照明模式是暗的而在該第二照明模式是藍色，則該損壞為一水平導體中的刻痕。

若導體邊緣在該第一照明模式是紅色而在該第二照明模式是暗的，且該損壞在該第一照明模式是紅色而在該第二照明模式是暗的，則該損壞為一水平導體中的刻痕。

若導體邊緣在該第一照明模式是藍色而在該第二照明模式是暗的，且該損壞在該第一照明模式是紅色而在該第二照明模式是暗的，則該損壞為一垂直導體中的刻痕。

若導體邊緣在該第一照明模式是藍色而在該第二照明模式是暗的，且該損壞在該第一照明模式是暗的而在該第二照明模式是紅色，則該損壞為刻痕(特性298，正傾角)。

若導體邊緣在該第一照明模式是藍色而在該第二照明模式是暗的，且該損壞在該第一照明模式是暗的而在該第二照明模式是藍色，則該損壞為刻痕(特性298，負傾角)。

若導體邊緣在該第一照明模式是藍色而在該第二照明模式是暗的，且該損壞在該第一照明模式是藍色而在該第二照明模式是暗的，則該損壞為刻痕。

相同地，若導體邊緣在該第一照明模式是暗的而在該第二照明模式是紅色，該損壞可沿著一向前對角導體加以觀測，且一合適的分類可基於第5及6圖之表格中損壞分段分析而被設計出來。然而，若導體邊緣在該第一照明模式是暗的而在該第二照明模式是藍色，該損壞可沿著一向後對角導體加以觀測，且一合適的分類可基於第5及6圖之表格中損壞分段分析而被設計出來。

若該損壞在該第一照明模式及該第二照明模式皆是一複合顏色(包含非均一安排之紅光及藍光組件)，則該損壞通常為與顏色或該導體邊緣方向無關之光散射粒子。

須注意的是藉由使用不同顏色，方向資訊在單一影像中是有效的。相同地，方向資訊亦可在一連串以特定方向照明來照射之時間分割影像中有效。然而，藉由使用特定方向多色照明，關於資訊記錄及在相同位置之不同時間分隔影像所見之損壞之間的相關性之各種困難可被排除。當以不同顏色參用時，具有其它可區分光學特徵之照明，如極性或是一脈衝頻率，則可被採用。

第7A到7B圖係描繪依本發明之一較佳實施例所建構運作並包含第2圖之該照明器之一掃瞄自動光學檢視及影像檢驗系統之透視圖，其中支架及上蓋皆已被移除。第8圖係描繪第7圖中兩個光學頭之一的一放大圖，以一圓圈500表示之。第9圖係描繪在第8圖最佳可視之該光學頭之該損壞檢驗照相機子系統510之一側視圖。需瞭解的是第7A到9圖之該裝置一般相似於以色列Yavne的Orbotech有限公司在市場上已有之SuperVision^T ^M 自動光學檢視系統，除了以下特別述及之部份外。

第7A及7B圖之該掃瞄及影像檢驗系統一般包含一工作台，如一氣浮式搖床520，其上一工件530被固定以沿著Y軸550移動。適用於第7A及7B圖之該自動光學檢視及影像檢驗系統之一上升輸送帶在美國專利案號6,810,297中有更詳細描述，為達完整性其揭露內容合併於此當作參考。在第7B圖中，該工件530已被移除。一光橋560支撐一或多個光學頭570(兩個光學頭，在上述實施例中，一直接被該光橋560支撐而另一個係由一子橋574所支撐)。每一光學頭570被固定以沿著X軸540移動，且包含照相機子單元之一陣列580(在上述實施例中之四個該種子單元)。如上述參考第9圖中，每一照相機子單元包含一照相機，如一掃描照相機590、掃描照相機光學組件600、及一掃描照明器610。一或多個光學頭570也包含一或多個損壞檢驗照相機子單元510(在上述實施例中之一個該種子單元)。

在第9圖中更清楚可見之該損壞檢驗照相機子系統510通常被配置為一高解析度影像顯微鏡且通常包含一照相機700，如一影像照相機(如丹麥的JAI公司的一3 CCD照相機、一鏡筒透鏡710以提供高光學放大倍率、以及一暗視野照明器720，如第2到4B圖中通常裝配於如萊卡10x/0.35之一物鏡725上之該多向多光譜套筒100。較佳者，通常自一多色照明源32透過光纖735接收多色光之一亮視野照明器730亦被提供，且一分光鏡740會指引照明由該亮視野照明器向一工件(未繪示)沿著一光學軸790前進，而使得該影像照相機沿著該光學軸790檢視工件。照明可自該亮視野照明器730、該暗視野照明器720、或該二者之一組合提供。

第10圖係描繪依照本發明之一較佳實施例所建構運作的自動光學檢視系統之一功能方塊簡圖，用以在具有顯微特徵之一工件中方向性地照射至少一候選損壞位置以利用方向性資訊以分類工件損壞。第10圖之該自動光學檢視系統包含一工件掃瞄自動光學檢視子系統1000，如以色列Yavne的Orbotech有限公司在市場上已有之SuperVision^T ^M 系統，用以掃描該工件並產生實質覆蓋整個工件之影像。該工件掃瞄子系統亦最佳地包含一影像處理功能用以識別在特定工件位置L1、L2、L3等之候選損壞。一多色方向特定影像檢驗子系統1010自該工件掃瞄子系統1000接收該候選損壞位置並通常使用暗視野照明來擷取該等位置以檢驗該候選損壞位置，且通常使用一多色多向光學頭，如第2到4B以及9圖中提供特定方向有色照明。須瞭解的是子系統1000及1010可被整合形成，如同該SuperVision^T ^M 系統，使得該二子系統多數組件以及特別是該工作台與其中相關的運動提供器可被共用，如第7A到7B圖所示。

該等方向性照射之候選損壞影像會如前述方式產生，藉由使用偏移一光學軸之照明以及參考照射一候選損壞位置之方向所得之色碼的該影像檢驗子系統，該等影像可能近似於第5A、5B以及6圖所繪示之表格。該等方向性照射之候選損壞影像被送進一方向資訊處理子系統1020，例如由以色列Yavne的Orbotech有限公司在市場上已有之SuperVision^T ^M 系統所提供之一影像處理套件。在本發明之一實施例中，該影像處理套件包含一損壞分類學習套件用以參用定義損壞分類之一損壞類別資料庫1050以分析該等影像。每一新候選損壞會被分類到最接近之一損壞類別，或是以任何其它適合準則，或另一選擇之特定候選損壞被視為如外來粒子之非損壞。該候選損壞之分類較佳係被儲存在一電腦記憶體之一損壞資料庫1060中。

第11圖係為被設定子系統1030所執行之一方法之簡化流程圖，用以設定該方向資訊處理子系統以及第10圖之損壞類別定義資料庫1050。在步驟1100中，該設定子系統收集並分析由一影像器擷取之原型損壞，如在偏移一光學軸之特定方向照明之影像損壞檢驗子系統1010。在步驟1110中，每一原型或樣本損壞會被指定一損壞類別，例如一水平刻痕、垂直刻痕或是塵粒。須瞭解的是上述壞類別分類已被高度簡化且實際上應有更多的損壞分類類別以及子類別。步驟1120檢查是否已有足夠樣本被累計以定義每一意欲之損壞類別。若否，步驟1100及1110會被重複執行直到步驟1120可被通過為止。在步驟1130中，該等損壞類別之定義特徵會被學習並儲存在第10圖之損壞類別定義資料庫1050。損壞分類程序之正確性會被計算(步驟1140)且步驟1150則檢查是否用以定義一損壞類別之一意欲之正確性已經達到。若否，該方法返回步驟1100。

一旦意欲之正確性已經達到了，該方法發信號通知設立已完成且該子系統1020現在已經準備好開始利用儲存在資料庫1050中所學到的損壞種類或分類來著手分類候選損壞。須注意的是通常意欲改善損壞類別之定義以改善損壞分類以由如外來粒子等不會實際造成損壞之候選損壞中區分實際出現在一導體之一形體中之損壞，如刻痕以及短路。新分類之損壞可被加到該損壞資料庫中以改善損壞分類處理。

第12圖係說明第10圖之該系統運作之一方法之一簡化流程圖。在步驟1200中，該工件掃瞄子系統1000掃瞄該工件並識別候選損壞位置。在步驟1210中，至少一高解析度影像係在一第一方向特定照明下被擷取，且在步驟1220中至少一高解析度影像係在一第二方向特定照明下被擷取。另外，若在一給定位置之導體之一主要方向是已知的，則在第一方向特定照明下僅擷取單一張高解析度影像可以是足夠的。該第一及第二方向特定照明可以是單色或多色的，否則該方向特定照明可包含兩個或多個在相同影像中可區分的照明型式，如參考第5A到6圖之例子。

在步驟1230中，一最佳影像會被選取，例如適當導體邊緣是暗的且影像中看不到之一影像，但影像中損壞是可見的。在步驟1240，由子系統1010所產生之至少一影像會被提供給子系統1020之該損壞分類器。在步驟1250中，子系統1020將候選損壞分類為非損壞，如在一表面上或在一表面鍍膜下之外來粒子；或是利用子系統1030在設立時儲存在損壞分類定義資料庫1050中預先定義之損壞類別來分類為一類別或其它之損壞。

本發明之一實施例之一優點為藉由粒子因多個不整齊之邊緣而會發散由所有方向所接收之光線導致方向特定光線之一複合回應的事實來幫忙損壞識別。相反地，在一導體形體之損壞，如刻痕或短路，通常有一主要方向且因此當被特定方向照明所照射時將呈現一主要回應。當該方向特定光線是顏色編碼的，粒子通常存在一多色回應，當形體損壞時，即在導體中之損壞，如刻痕、擦傷、短路等，將存在一主要顏色。此外，依照本發明之一實施例，有關照明之一方向來顏色編碼之方向特定照明只需最少時間來抓取或擷取最少數量之影像。較佳者，用來記錄該候選損壞之影像的該等顏色，如紅色以及藍色，可透過一彩色影像照相機加以完整分離(在一雜訊等級之內)。

須瞭解的是本發明之該等軟體組件若需要可被實作於唯讀記憶體之型式。該等軟體組件若需要通常可利用習知技術被實作於硬體。

本發明中敘述於不同實施例之該等特性亦可在單一實施例中被組合提供。相反地，在本發明簡述於一單一實施例中之該等特性亦可分別或在任一合適之次組合中被提供。

上述實施例僅為例示性說明本發明之原理及其功效，而非用於限制本發明。任何熟於此項技藝之人士均可在不違背本發明之技術原理及精神之情況下，對上述實施例進行修改及變化。因此本發明之權利保護範圍應如後述之申請專利範圍所列。

10．．．顯示面板

120．．．導體

125．．．導體

20．．．延長元件

200．．．左側欄

210．．．分段

220．．．分段

230．．．分段

240．．．垂直設置刻痕

250．．．分段

260．．．垂直設置刻痕

270．．．分段

280．．．垂直設置刻痕

294．．．對角設置刻痕

292．．．分段

296．．．分段

298．．．對角設置刻痕

30．．．電性導體

310．．．中間欄

330．．．右側欄

320．．．第一照明模式

340．．．第二暗視野照明模式

40．．．損壞位置

400．．．水平導體

420．．．外來粒子

430．．．垂直導體

440．．．塵粒

450．．．對角導體

460．．．塵粒

50．．．電晶體

500．．．圓圈

510．．．損壞檢驗照相機子系統

520．．．氣浮式搖床

530．．．工件

540．．．X軸

550．．．Y軸

560．．．光橋

570．．．光學頭

574．．．子橋

580．．．照相機次單元陣列

590．．．掃描照相機

60．．．電極

600．．．掃描照相機光學組件

610．．．掃描照明器

70．．．外來粒子

700．．．照相機

710．．．鏡筒透鏡

720．．．暗視野照明器

725．．．物鏡

730．．．亮視野照明器

732．．．多色照明源

735．．．光纖

740．．．分光鏡

75．．．化學殘留物

78．．．短路

790．．．光學軸

80．．．靶心

90．．．光學軸

100．．．照明套筒

1000．．．工件掃瞄自動光學檢視子系統

1010．．．多色方向特定影像檢驗子系統

1020．．．方向資訊處理子系統

1030．．．設定子系統

1050．．．資料庫

1060．．．損壞資料庫

B．．．第一波長(藍)

B1．．．發光二極體

B2．．．發光二極體

B3．．．發光二極體

B4．．．發光二極體

R．．．第二波長(紅)

R1．．．發光二極體

R2．．．發光二極體

R3．．．發光二極體

R4．．．發光二極體

R5．．．發光二極體

R6．．．發光二極體

R7．．．發光二極體

R8．．．發光二極體

G．．．第三波長(綠)

第1A圖係描繪包含如電性導體之複數個延長元件之一顯示面板之一部分之示意圖並顯示各種損壞種類之代表，其中該顯示面板利用運作於一第一照明模式之一多顏色及多方向檢視程序來檢視；第1B圖係描繪第1A圖之該顯示面板之示意圖，其中該顯示面板利用目前運作於一第二照明模式之該多顏色及多方向檢視程序來檢視；第2圖係描繪依照本發明之一較佳實施例運作並建構之一照明器以分別提供在第1A圖以及第1B圖中所繪示之兩個可選擇照明模式之照明；第3A到3C圖係分別描繪第2圖之該照明器的側視圖、端視圖以及底視圖；第4A圖係描繪第2到3C圖中運作於其第一照明模式之該照明器之示意圖並顯示照明光束；第4B圖係描繪第2到3C圖中運作於其第二照明模式之該照明器之示意圖並顯示照明光束；第4C圖係描繪自第2到3C圖之該照明器提供之該光學軸之一照明偏移角度方向之示意圖；第4D圖係描繪塵粒相對於邊緣亮度之照明響應強度比之曲線圖作為在一入射照明光束及一光學軸之間的一角度函數；第4E圖係描繪使用三個顏色有助於區分方向性損壞以及非方向性損壞之一第一多方向照明模式之示意圖；第4F圖係描繪使用三個顏色有助於區分方向性損壞以及非方向性損壞之一第二多方向照明模式之示意圖；第4G圖係描繪分別在兩個已述照明模式下透過擷取及比較每一候選損壞之兩個影像有助於區分方向性損壞以及非方向性損壞之一對照明模式之示意圖；第5A圖係描繪分別在第1A以及1B圖之第一以及第二照明模式下包含或不包含垂直刻痕且具有不同方向之數個延長元件之外觀之表格；第5B圖係描繪分別在第1A以及1B圖之第一以及第二照明模式下具有對角刻痕之水平及垂直延長元件之外觀之一表格；第6圖係描繪分別在第1A以及1B圖之第一以及第二照明模式下多種塵粒－電性導體組態之外觀之表格；第7A圖係描繪固定在依本發明之一較佳實施例所建構運作並包含第2圖之該照明器之一掃瞄及影像檢驗系統之一工件之透視圖；第7B圖係描繪第7A圖之該掃瞄及影像檢驗系統之透視圖，該工件已被移除；第8圖係描繪第7A到7B圖中移除各種上蓋後該光學頭之放大圖；第9圖係描繪第7A到7B圖之該檢驗照相機子系統之側視圖；第10圖係描繪在具有顯微特徵之一工件中方向性地照射至少一候選損壞位置以利用方向性資訊以分類損壞之一自動光學檢視系統之功能方塊圖；第11圖係描繪第10圖之系統之運作之一較佳方法之流程圖；以及第12圖係描繪用以設定第10圖之方向資訊處理子系統之一較佳方法之流程圖。