相關(guān)申請(qǐng)案的交叉參考

參考2011年8月18日申請(qǐng)且標(biāo)題為檢查/維修/檢查系統(tǒng)(Inspection/Repair/Inspection system)的第61/524,995號(hào)美國(guó)臨時(shí)專利申請(qǐng)案，所述臨時(shí)專利申請(qǐng)案的揭示內(nèi)容以引用的方式并入本文中且根據(jù)37CFR 1.78(a)(4)及(5)(i)主張其優(yōu)先權(quán)。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及電路的檢查及維修系統(tǒng)，且更特定來(lái)說(shuō)，涉及用于其中的光學(xué)器件。

背景技術(shù)：

認(rèn)為下列公開案代表當(dāng)前技術(shù)狀態(tài)：

C·布林頓(C.Bliton)等人的以通過(guò)紫外線及可見波長(zhǎng)光激勵(lì)的染料實(shí)現(xiàn)同時(shí)共焦成像的光學(xué)修改(Optical modifications enabling simultaneous confocal imaging with dyes excited by ultraviolet-and visible-wavelength light)，顯微鏡學(xué)雜志(Journal of Microscopy)，第169卷，第1部分，1993年1月，第15頁(yè)到第26頁(yè)；及

已公開的第WO 2010/100635號(hào)PCT申請(qǐng)案。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

本發(fā)明尋求提供用于電路的檢查及維修系統(tǒng)的經(jīng)改進(jìn)的光學(xué)器件。

因此，根據(jù)本發(fā)明的優(yōu)選實(shí)施例，提供一種用于電路的檢查/維修/檢查系統(tǒng)的透鏡組合件，所述透鏡組合件包含：掃描透鏡，其操作以在用于維修的激光束的特定波長(zhǎng)下校正激光束的偏差；及相機(jī)透鏡，其操作以通過(guò)掃描透鏡接收來(lái)自工件的光及在相機(jī)所感測(cè)的至少一個(gè)特定波長(zhǎng)下校正偏差，所述波長(zhǎng)不是用于維修的激光束的特定波長(zhǎng)。

優(yōu)選地，透鏡組合件還包含與掃描透鏡上游的掃描鏡相關(guān)的入射光瞳。此外，所述入射光瞳位于鏡的光學(xué)中心。

根據(jù)本發(fā)明的優(yōu)選實(shí)施例，用于維修的激光束的特定波長(zhǎng)為266納米。此外或替代地，由相機(jī)所感測(cè)的至少一個(gè)特定波長(zhǎng)選自460納米到480納米的范圍及520納米到540納米的范圍中的至少一者。

優(yōu)選地，透鏡組合件還包含操作以產(chǎn)生激光束的激光器，所述激光器在小于1微焦耳的脈沖能級(jí)下操作。

根據(jù)本發(fā)明的另一優(yōu)選實(shí)施例，還提供一種用于電路的檢查/維修/檢查系統(tǒng)的組合器組合件，所述組合器組合件包含：第一組合器，其布置在掃描鏡與掃描透鏡之間以用于將來(lái)自掃描鏡的第一波長(zhǎng)下的激光能量引導(dǎo)穿過(guò)掃描透鏡到達(dá)工件上并允許不同于第一波長(zhǎng)的第二波長(zhǎng)下的光穿過(guò)所述第一組合器；第二組合器，其布置在第一相機(jī)與第一組合器之間以用于將穿過(guò)第一組合器的來(lái)自工件的光引導(dǎo)到第一相機(jī)；及第三組合器，其布置在第二組合器與照明源之間以用于通過(guò)第二組合器及第一組合器將來(lái)自照明源的光引導(dǎo)到工件上并允許穿過(guò)第一組合器及第二組合器的來(lái)自工件的光到達(dá)第二相機(jī)。

優(yōu)選地，照明源包含彩色LED組合件及頻閃光源中的至少一者。此外，頻閃光源包含閃光燈。

根據(jù)本發(fā)明的優(yōu)選實(shí)施例，第一相機(jī)為單色相機(jī)。此外或替代地，第二相機(jī)為彩色相機(jī)。

優(yōu)選地，第一波長(zhǎng)為266納米。此外或替代地，第二波長(zhǎng)在460納米到660納米的范圍中。

根據(jù)本發(fā)明的優(yōu)選實(shí)施例，組合器組合件還包含操作以產(chǎn)生激光能量的激光器，所述激光器在小于1微焦耳的脈沖能級(jí)下操作。

根據(jù)本發(fā)明的再另一優(yōu)選實(shí)施例，進(jìn)一步提供一種用于電路的檢查/維修/檢查系統(tǒng)，其包含操作以燒蝕電路中的金屬、有機(jī)材料、氧化硅及金屬氧化物的激光燒蝕器，所述激光燒蝕器包含在小于1微焦耳的脈沖能級(jí)下以266納米的波長(zhǎng)發(fā)射的激光器。

根據(jù)本發(fā)明的又另一優(yōu)選實(shí)施例，進(jìn)一步提供一種用于電路的檢查/維修/檢查系統(tǒng)，其包含操作以將金屬焊接到彼此或焊接到金屬氧化物的激光焊機(jī)，所述激光焊機(jī)包含在小于1微焦耳的脈沖能級(jí)下以266納米的波長(zhǎng)發(fā)射的激光器。

根據(jù)本發(fā)明的另一優(yōu)選實(shí)施例，進(jìn)一步提供一種激光寫入系統(tǒng)，其包含UV激光器，所述UV激光器產(chǎn)生沿著垂直于輸出光束的傳播軸的第一軸具有大致高斯能量分布及沿著垂直于第一軸的第二軸具有非高斯能量分布的輸出光束，第二軸垂直于傳播軸且光束校正光學(xué)器件操作以將輸出光束的能量分布校正為沿著第二軸的大致高斯分布。

根據(jù)本發(fā)明的又另一優(yōu)選實(shí)施例，還提供一種用于電路的檢查/維修/檢查系統(tǒng)，其包含聲光調(diào)制器、快速轉(zhuǎn)向鏡及操作以精確協(xié)調(diào)所述聲光調(diào)制器及快速轉(zhuǎn)向鏡的控制組合件。

優(yōu)選地，用于電路的檢查/維修/檢查系統(tǒng)還包含將鏡及聲光調(diào)制器與控制組合件互連的控制線。

根據(jù)本發(fā)明的優(yōu)選實(shí)施例，控制組合件操作以相對(duì)于聲光調(diào)制器定位鏡，使得從聲光調(diào)制器輸出的激光束精確撞擊在由所述系統(tǒng)檢查/維修/檢查的工件上的所要點(diǎn)處。

附圖說(shuō)明

可從下文詳細(xì)描述中更全面理解及了解本發(fā)明，其中：

圖1為根據(jù)本發(fā)明的優(yōu)選實(shí)施例構(gòu)建及操作的用于電路的檢查/維修/檢查系統(tǒng)的簡(jiǎn)圖；

圖2為圖1的系統(tǒng)的示意說(shuō)明；

圖3為說(shuō)明圖1及2的系統(tǒng)的操作的簡(jiǎn)化流程圖；及

圖4為說(shuō)明使用圖1及2的系統(tǒng)的缺陷維修過(guò)程的操作的簡(jiǎn)化流程圖。

具體實(shí)施方式

現(xiàn)參考圖1，其為用于檢查、維修及再檢查電路的系統(tǒng)的簡(jiǎn)化說(shuō)明。

如圖1所見，所述系統(tǒng)優(yōu)選包括底架101，底架101優(yōu)選安裝在常規(guī)光學(xué)平臺(tái)102上。底架101界定電路檢查/維修位置104，待檢查及維修的電路(例如平板顯示器(FPD)106)可放置在電路檢查/維修位置104上。FPD 106通常具有各種類型的缺陷(通常為導(dǎo)體形成中的缺陷)中的一者或一者以上，例如多余材料缺陷及缺失材料缺陷。

橋部112經(jīng)布置以用于沿著相對(duì)于底架101界定的第一檢查/維修軸114相對(duì)于檢查/維修位置104做線性運(yùn)動(dòng)。光學(xué)頭組合件116經(jīng)布置以用于沿著垂直于第一檢查/維修軸114的第二檢查/維修軸118相對(duì)于橋部112做線性運(yùn)動(dòng)。

根據(jù)本發(fā)明的實(shí)施例，光學(xué)頭組合件116優(yōu)選包含檢查/維修子組合件120。

所述系統(tǒng)優(yōu)選還包含控制組合件124，控制組合件124優(yōu)選包含具有用戶接口128的計(jì)算機(jī)126且包含操作以操作檢查/維修子組合件120的軟件模塊。控制組合件124優(yōu)選從未展示的自動(dòng)化光學(xué)檢查系統(tǒng)(例如可購(gòu)自以色列，亞夫內(nèi)(Yavne)，Orbotech公司的SuperVision^TM系統(tǒng))接收缺陷位置輸入。

檢查/維修子組合件120優(yōu)選包含上面支撐有彩色相機(jī)132(例如Dalsa CMOS相機(jī)，型號(hào)為Falcon 4M60Color)及單色相機(jī)134(例如Dalsa CMOS相機(jī)，型號(hào)為Falcon 4M60)的底座130?；蛘?，一對(duì)單色相機(jī)可支撐在底座130上。彩色相機(jī)及單色相機(jī)兩者可購(gòu)自加拿大安大略省滑鐵盧(Waterloo)市的Teledyne DALSA。

彩色相機(jī)132沿著穿過(guò)鏡筒透鏡138(其具有200納米到250納米的典型焦距)、光束分光器組合件140及物鏡組合件142的光學(xué)軸136查看FPD 106上的成像位置135。單色相機(jī)134沿著穿過(guò)鏡筒透鏡144(其具有400納米到600納米的典型焦距)、光束分光器組合件140及掃描透鏡146的光學(xué)軸143及136查看FPD 106上的成像位置135。

檢查/維修子組合件120優(yōu)選包含脈沖激光源152，例如從法國(guó)ZA de Courtaboeuf，2bis Avenue due Pacifique的Quantel Corporation(http://www.quantel-laser.com)購(gòu)得的光纖耦合的Q開關(guān)激光器、可從北卡羅來(lái)納州夏洛特市的概念探索公司(Concepts Research Corporation)購(gòu)得的無(wú)源Q開關(guān)微芯片激光器或可從德國(guó)(慕尼黑)Graefelfing 82166的Toptica Photonics購(gòu)得的皮秒光纖激光器。脈沖激光源152操作以產(chǎn)生脈沖激光束154。

脈沖激光束154穿過(guò)校準(zhǔn)及光束成形光學(xué)器件158，校準(zhǔn)及光束成形光學(xué)器件158操作以使脈沖激光束154成形且校準(zhǔn)為所要光束大小，優(yōu)選介于1.5mm到2.5mm之間。校準(zhǔn)及光束成形光學(xué)器件158優(yōu)選包含：調(diào)制器160，適當(dāng)調(diào)制器160的實(shí)例包含聲光調(diào)制器(AOM)，例如可從加利福尼亞州帕羅奧圖市的水晶技術(shù)公司(Crystal Technology)購(gòu)得的AOM；及電光調(diào)制器，例如可從英國(guó)劍橋的關(guān)鍵光子有限公司(Key Photonics Ltd)購(gòu)得的皮秒珀克爾單元(Picoseconds Pockel Cells)。接著，任選地通過(guò)光束擴(kuò)展器170將脈沖激光束154調(diào)整為特定直徑(優(yōu)選地在8mm到15mm之間)，光束擴(kuò)展器170包含針對(duì)所要大小的校準(zhǔn)輸出光束而放置及調(diào)整的多個(gè)透鏡。

脈沖激光束154接著由鏡180引導(dǎo)以撞擊在雙軸快速轉(zhuǎn)向鏡(FSM)182(例如第7,598,688號(hào)美國(guó)專利(其揭示內(nèi)容以引用的方式并入本文中)的圖7及8所述的雙軸快速轉(zhuǎn)向鏡)上，且接著穿過(guò)光束分光器組合件140，光束分光器組合件140沿著軸136引導(dǎo)脈沖激光束154穿過(guò)掃描透鏡146。

照明優(yōu)選由頻閃光源(例如閃光燈184)經(jīng)由移動(dòng)鏡186或彩色LED組合件188中的所選擇的一者提供。來(lái)自閃光燈184或來(lái)自LED組合件188的光被引導(dǎo)穿過(guò)照明均化器190，透鏡組合件192與物鏡組合件142及掃描透鏡146中的任一者在位置135處將照明均化器190的出射平面成像到FPD 106上。

現(xiàn)在參考作為圖1的系統(tǒng)的示意說(shuō)明的圖2以突出本發(fā)明的特定新穎特征。如圖2中所見，可見充當(dāng)單色相機(jī)134的相機(jī)鏡頭的鏡筒透鏡144經(jīng)由掃描透鏡146接收來(lái)自FPD 106上的成像位置135的光，掃描透鏡146操作以在用于維修的激光束的特定波長(zhǎng)(優(yōu)選266納米)下校正脈沖激光束154的偏差。

使用266納米的波長(zhǎng)為本發(fā)明的特定特征，因?yàn)槠涮峁?duì)電路中的金屬、有機(jī)材料、氧化硅及金屬氧化物的燒蝕。應(yīng)了解，266納米的波長(zhǎng)還操作以用于將金屬焊接到彼此以及將金屬焊接到電路中的金屬氧化物。

本發(fā)明的另一特定特征為脈沖激光源152在小于1微焦耳的脈沖能級(jí)下操作。

本發(fā)明的特定特征為鏡筒透鏡144在由單色相機(jī)134感測(cè)的至少一個(gè)特定波長(zhǎng)(本文中介于460納米到480納米或520納米到540納米之間)下校正偏差，所述波長(zhǎng)不同于波長(zhǎng)優(yōu)選為266納米的用于維修的脈沖激光束154的特定波長(zhǎng)。

圖2中進(jìn)一步看到掃描透鏡146具有與位于掃描透鏡146的上游，且更特定來(lái)說(shuō)優(yōu)選在雙軸快速轉(zhuǎn)向鏡(FSM)182的光學(xué)中心處的雙軸快速轉(zhuǎn)向鏡(FSM)182相關(guān)聯(lián)的入射光瞳194。

圖2還說(shuō)明本發(fā)明的另一特定特征，即光束分光器組合件140的結(jié)構(gòu)及操作。如圖2中詳細(xì)所見，光束分光器組合件140優(yōu)選包含：

第一組合器200，其布置在雙軸快速轉(zhuǎn)向鏡(FSM)182與掃描透鏡146之間以用于將來(lái)自雙軸快速轉(zhuǎn)向鏡(FSM)182的第一波長(zhǎng)(優(yōu)選266納米)的脈沖激光束154引導(dǎo)穿過(guò)掃描透鏡146到FPD 106上的成像位置135上并允許可見光范圍中的不同于第一波長(zhǎng)的第二波長(zhǎng)(本文中優(yōu)選介于460納米到660納米之間)的光穿過(guò)第一組合器200；

第二組合器202，其布置在單色相機(jī)134與第一組合器200之間以用于將穿過(guò)第一組合器200的來(lái)自FPD 106上的成像位置135的光引導(dǎo)到單色相機(jī)134；及

第三組合器204，其布置在第二組合器202與照明源(本文中優(yōu)選為彩色LED組合件188及閃光燈184)之間以用于將來(lái)自照明源的光引導(dǎo)穿過(guò)第二組合器202及第一組合器200到達(dá)FPD 106上的成像位置135并允許穿過(guò)第一組合器200及第二組合器202的來(lái)自FPD 106上的成像位置135的光到達(dá)彩色相機(jī)132。

上文所述且在圖1及2所說(shuō)明的本發(fā)明的額外特定特征為提供激光寫入系統(tǒng)，其中：

脈沖激光源152為UV激光器且脈沖激光束154沿著垂直于脈沖激光束154的傳播軸210的一個(gè)軸208具有大致高斯能量分布；

脈沖激光束154優(yōu)選具有沿著垂直于軸208的軸212的非高斯能量分布，其中軸212也垂直于傳播軸210；及

光束校正光學(xué)器件158操作以將脈沖激光束154的能量分布校正為也沿著軸212為大致高斯分布。

本發(fā)明的另一特定特征為歸因于由本發(fā)明的實(shí)施例實(shí)現(xiàn)的經(jīng)提高的燒蝕質(zhì)量參數(shù)，在不損傷其它層的情況下完成多余材料的移除。

本發(fā)明的額外特定特征為優(yōu)選通過(guò)將雙軸快速轉(zhuǎn)向鏡(FSM)182及調(diào)制器160與控制組合件124互連的控制線精確協(xié)調(diào)雙軸快速轉(zhuǎn)向鏡(FSM)182的操作與調(diào)制器160的操作。控制組合件124優(yōu)選確保雙軸快速轉(zhuǎn)向鏡(FSM)182的位置使得從調(diào)制器160輸出的激光束精確撞擊在FPD 106上的位置135處的所要點(diǎn)處。

現(xiàn)參考圖3，圖3為說(shuō)明圖1及2的系統(tǒng)的操作的簡(jiǎn)化流程圖。

如圖3中所見，在步驟300中，通過(guò)自動(dòng)化光學(xué)檢查系統(tǒng)獲得缺陷位置輸入。

如上所述，控制組合件124優(yōu)選從自動(dòng)化光學(xué)檢查系統(tǒng)接收缺陷位置輸入。如圖3中所見，控制組合件124操作以在步驟302中將光學(xué)頭組合件116定位在正被檢查及/或維修的電路的輸入缺陷位置上方。在步驟304中，控制組合件124操作以記錄缺陷位置的位置。接著，在步驟306中，產(chǎn)生缺陷分類。

控制組合件124接著操作以在步驟308中檢查缺陷是否被分類為可維修缺陷。如果缺陷被分類為不可維修，那么過(guò)程返回到步驟300以考慮下一缺陷位置。

如果缺陷被分類為可維修，那么過(guò)程在步驟310中繼續(xù)以允許用戶選擇手動(dòng)或自動(dòng)界定待維修區(qū)域。如步驟312中所見，當(dāng)選擇手動(dòng)界定時(shí)，用戶界定維修區(qū)域。如步驟314所見，當(dāng)選擇自動(dòng)界定時(shí)，控制組合件124操作以利用與彩色相機(jī)132相關(guān)的成像功能性來(lái)自動(dòng)界定維修區(qū)域。

控制組合件124接著操作以在步驟316中計(jì)算雙軸快速轉(zhuǎn)向鏡(FSM)182的移動(dòng)方案。在步驟318中，作為運(yùn)行缺陷維修過(guò)程的準(zhǔn)備，控制組合件124操作以改變成像功能性以利用單色相機(jī)134及相關(guān)聯(lián)的光學(xué)器件及來(lái)自步驟304的缺陷位置記錄。

在步驟320中，控制組合件124操作以運(yùn)行缺陷維修過(guò)程。在缺陷維修過(guò)程后，在步驟322中，控制組合件124操作以再檢查輸入缺陷位置以確定維修過(guò)程是否成功維修缺陷。如步驟324中所見，如果缺陷被成功維修，那么過(guò)程在步驟300處通過(guò)考慮下一缺陷位置而繼續(xù)。如果缺陷未被成功維修，那么過(guò)程在步驟320處返回以再次運(yùn)行缺陷維修過(guò)程。

現(xiàn)參考圖4，圖4為說(shuō)明利用圖1及2的系統(tǒng)的缺陷維修過(guò)程的優(yōu)選實(shí)施例的操作的簡(jiǎn)化流程圖。

如圖4中所見，控制組合件124操作以在步驟402中定位光束擴(kuò)展器170以提供所需的激光光點(diǎn)大小，以在步驟404中定位能量衰減器以提供所需的激光能量范圍，并在步驟406中設(shè)定AOM 160的振幅以提供所需的激光能級(jí)。

缺陷維修過(guò)程繼續(xù)在步驟408中接通激光器并在步驟410中開始FSM移動(dòng)方案的執(zhí)行。

在步驟412中，控制組合件124操作以檢查雙軸快速轉(zhuǎn)向鏡(FSM)182是否適當(dāng)?shù)囟ㄎ辉诰S修區(qū)域上方。如果雙軸快速轉(zhuǎn)向鏡(FSM)182適當(dāng)?shù)囟ㄎ辉诰S修區(qū)域上方，那么在步驟414中，雙軸快速轉(zhuǎn)向鏡(FSM)182操作以對(duì)AOM 160設(shè)定“開啟”觸發(fā)以允許脈沖激光束154到達(dá)目標(biāo)維修區(qū)域并因此在目標(biāo)維修區(qū)域中執(zhí)行維修。如果雙軸快速轉(zhuǎn)向鏡(FSM)182未適當(dāng)?shù)囟ㄎ辉诰S修區(qū)域上方，那么在步驟416中，雙軸快速轉(zhuǎn)向鏡(FSM)182操作以對(duì)AOM 160設(shè)定“關(guān)閉”觸發(fā)以阻止脈沖激光束154到達(dá)目標(biāo)區(qū)域。

在步驟418中，控制組合件124操作以檢查是否已到達(dá)FSM移動(dòng)方案的結(jié)束點(diǎn)。如果尚未到達(dá)FSM移動(dòng)方案的結(jié)束點(diǎn)，那么過(guò)程返回到步驟412。如果已到達(dá)FSM移動(dòng)方案的結(jié)束點(diǎn)，那么過(guò)程在步驟420處終止。

替代地或此外，可利用其它操作方案。舉例而言，圖4中的步驟402、404、406中定義的參數(shù)中的任一者或一者以上可在缺陷維修過(guò)程執(zhí)行期間改變，例如精確設(shè)定將在維修周期期間的任意時(shí)間點(diǎn)處使用的能量范圍(圖4中的框404)。此外或替代地，在繼續(xù)進(jìn)行到步驟322之前，圖3中的框320的缺陷維修例程可運(yùn)行一次以上。在另一替代操作方法中，雙軸快速轉(zhuǎn)向鏡(FSM)182的掃描速度可在維修例程之間以及維修例程期間重設(shè)。

如上文圖3及4所示，應(yīng)了解本發(fā)明的缺陷維修功能性可包含多余材料的移除(例如通過(guò)激光燒蝕)、現(xiàn)有材料的再分布(例如通過(guò)激光焊接)。

所屬領(lǐng)域的技術(shù)人員應(yīng)了解，本發(fā)明不限于上文已特別展示及描述的內(nèi)容。而是，本發(fā)明的范圍包含上文所述的各種特征的組合及子組合兩者及所屬領(lǐng)域的技術(shù)人員在閱讀上文描述時(shí)能想到且不在現(xiàn)有技術(shù)中的對(duì)本發(fā)明的變化及修改。