用于反射样品的宏观检查的系统、方法和设备与流程

本公开总体上涉及用于使反射样品成像的宏观检查系统、设备和方法。

背景技术：

1、当执行由反射材料(例如，玻璃、镜子、光学透镜、半导体晶片等)制成的样品的宏观检测(即，在单个视场中对样品或样品200mm或更大的区域成像)时：(1)定位在样品上方的成像装置的反射可以从样品反射离开并且出现在由成像装置捕获的图像中；以及(2)指向样品的照明可以从样品反射离开并且在捕获的图像中呈现为热点。这些成像伪影(即，成像装置的反射和/或照明热点)是不期望的。

2、图1a示出了提供照明样品s的照明空间18的照明源16。成像装置10和聚焦透镜12形成成像组件13并限定由成像组件13捕获的成像空间14。图1b示出了由成像组件13捕获的图像片22。图像片22内是样品24和中心处的暗点26的图像。暗点可能是成像组件13在图像中的反射或来自照明16的阴影的结果。

3、因此，令人期望的是，提供一种用于样品的宏观检测的新机构，该机构消除了这些不希望的成像伪影并且可以提供多种照明模式，包括但不限于明视野、暗视野或倾斜照明；偏振光；交叉偏振光；以及微分干涉差(dic)、相衬。还期望的是，如本文所解释的，每个照明模式提供可变的照明景观以检测样品的特征。针对本说明书的目的，宏观是指在单个视场中大约0.5cm2或更大的面积。如本领域普通技术人员所理解的，样品是指检测的物品(例如，半导体晶片或生物载玻片)，并且特征是指样品的已知特征以及异常和/或缺陷。特征可以包括但不限于：电路、电路板部件、生物细胞、组织、缺陷(例如，划痕、灰尘、指纹)。

技术实现思路

1、在一些实施例中，检查设备包括样品载物台、一个或多个成像装置、一组灯以及控制系统；样品载物台被配置成保持样品；一个或多个成像装置定位在样品载物台上方以捕获样品的图像；一组灯在样品载物台与一个或多个成像装置之间的平台上；控制系统耦接到样品载物台、一个或多个成像装置以及平台，其中控制系统包括一个或多个处理器以及存储可执行指令的存储器，可执行指令由于被一个或多个处理器执行致使控制系统：向一个或多个成像装置提供第一指令以捕获样品的第一图像，第一图像包括位于参考点的第一侧的第一成像伪影；向一个或多个成像装置提供第二指令以捕获样品的第二图像，第二图像包括位于参考点的第二侧的第二成像伪影；从第一图像和第二图像裁剪成像伪影，并且将第一图像和第二图像数字缝合(stitch，拼接)在一起以生成样品的合成图像，合成图像没有第一成像伪影和第二成像伪影。

2、在一些实施例中，可执行指令进一步致使控制系统将一个或多个成像装置在第一方向上平移到位于参考点的上方和第一侧的第一位置以捕获第一图像以及将一个或多个成像装置在第二方向上平移到位于参考点的上方和第二侧的第二位置以允许一个或多个成像装置捕获第二图像。

3、在一些实施例中，可执行指令致使控制系统将样品载物台在第一方向上平移到位于参考点的下方和第一侧的第一位置以捕获样品的第一图像，并且将样品载物台在第二方向上平移到位于参考点的下方和第二侧的第二位置以捕获样品的第二图像。

4、在一些实施例中，参考点沿着样品的中心线定位。

5、在一些实施例中，样品载物台或一个或多个成像装置沿着旋转轴线能移动。

6、在一些实施例中，一个或多个成像装置包括定位在参考点的上方和第一侧的第一成像装置以及定位在参考点的上方和第二侧的第二成像装置，以及检查设备还包括定位在第一成像装置和第二成像装置下方的孔滑动件，孔滑动件包括允许使用第一成像装置或第二成像装置捕获样品的图像的孔。

7、在一些实施例中，可执行指令致使控制系统将孔滑动件平移到第一位置，使得孔与第一成像装置对准以捕获第一图像，以及将孔滑动件平移到第二位置，使得孔与第二成像装置对准以捕获第二图像。

8、在一些实施例中，可执行指令致使控制系统平移平台，启动一组灯的一个或多个组合以确定照明分布，分析样品的第一图像以识别样品分类，基于样品分类选择照明分布，以及根据照明分布调节平台和该一组灯。

9、在一些实施例中，检查设备包括屏障，屏障被配置成使从保持在样品载物台上的样品反射的光扩散回到样品上。

10、在一些实施例中，可执行指令致使控制系统将第一图像的第一重叠区域与第二图像的第二重叠区域进行比较以确定匹配图像已经被识别以允许第一图像和第二图像的数字缝合。

11、在一些实施例中，一种方法包括：在检查设备的样品载物台上接收样品；识别样品的参考点；捕获样品的第一图像，第一图像包括在参考点的第一侧的第一成像伪影；捕获样品的第二图像，第二图像包括在参考点的第二侧的第二成像伪影；评估样品的第二图像以确定第二图像能够与第一图像一起使用；从第一图像裁剪第一成像伪影并且从第二图像裁剪第二成像伪影；以及将第一图像和第二图像数字缝合在一起以生成样品的合成图像，合成图像没有第一成像伪影和第二成像伪影。

12、在一些实施例中，方法还包括将检查设备的成像装置在第一方向上平移到位于参考点的上方和第一侧的第一位置以捕获第一图像，以及将检查设备的成像装置在第二方向上平移到位于参考点的上方和第二侧的第二位置以捕获第二图像。

13、在一些实施例中，方法还包括将样品载物台在第一方向上平移到位于参考点的下方和第一侧的第一位置以捕获第一图像，以及将样品载物台在第二方向上平移到位于参考点的下方和第二侧的一位置以捕获第二图像。

14、在一些实施例中，方法还包括：将样品载物台旋转至第一位置以捕获第一图像；裁剪第一图像以去除第一图像的包括第一成像伪影的第一部分；将样品载物台旋转至第二位置以捕获第二图像；裁剪第二图像以去除第二图像的包括第二成像伪影的第二部分；以及数字地旋转第二图像以开始第二图像的评估。

15、在一些实施例中，方法还包括在第一方向上平移检查设备的孔滑动件以便将孔定位在检查设备的第一成像装置下方以捕获第一图像，其中，第一成像装置定位在参考点的上方和第一侧，以及在第二方向上平移检查设备的孔滑动件以将孔定位在检查设备的第二成像装置下方以捕获第二图像，其中，第二成像装置定位在参考点的上方和第二侧。

16、在一些实施例中，方法还包括平移检查系统的平台，其中一组灯布置在平台上；启动该一组灯的一个或多个组合以确定照明分布(illumination profile，照明配置文件)；分析样品的第一图像以标识样品分类；基于样品分类选择照明分布；以及根据照明分布调节平台和该一组灯。

17、在一些实施例中，方法还包括在第一方向上旋转检查设备的成像装置以将成像装置定位至参考点的第一侧以捕获第一图像，以及在第二方向上旋转检查设备的成像装置以将成像装置定位至参考点的第二侧以捕获第二图像。

18、在一些实施例中，方法还包括使从保持在样品载物台上的样品反射的光扩散回到样品上。

19、在一些实施例中，方法还包括将第一图像的第一重叠区域与第二图像的第二重叠区域比较以确定匹配图像已经被识别以允许第一图像和第二图像的数字缝合。

20、在一些实施例中，样品载物台沿着x轴、y轴、z轴以及旋转轴线是能移动的。

21、在一些实施例中，本文公开了一种检查设备。检查设备包括样品载物台、至少三个成像装置、一组或多组灯以及控制系统。样品载物台被配置成保持样品。至少三个成像装置以三角形阵列布置、定位在样品载物台上方。至少三个成像装置中的每个成像装置被配置成捕获样品的图像。一组或多组灯定位在样品载物台和至少三个成像装置之间。控制系统与至少三个成像装置通信。控制系统包括处理器和存储器。存储器具有存储在其上的编程指令，编程指令在由处理器执行时执行操作。操作包括初始化至少三个成像装置中的第一成像装置以捕获样品的第一图像。操作还包括初始化至少三个成像装置中的第二成像装置以捕获样品的第二图像。操作还包括初始化至少三个成像装置中的第三成像装置以捕获样品的第三图像。操作还包括从第一成像装置接收第一图像、从第二成像装置接收第二图像以及从第三成像装置接收第三图像。操作还包括：对于第一图像、第二图像和第三图像中的每个图像，识别其中包含的伪影。操作还包括从第一图像、第二图像和第三图像中的每个图像去除伪影。操作还包括使用第一图像、第二图像和第三图像的剩余部分生成样品的无伪影图像。

22、在一些实施例中，本文公开了一种用宏观检查系统生成样品的无伪影图像的方法。计算系统从宏观检查系统的第一成像装置接收样品的第一图像。计算系统从宏观检查系统的第二成像装置接收样品的第二图像。计算系统从宏观检查系统的第三成像装置接收样品的第三图像。第一成像装置、第二成像装置和第三成像装置在样品上方以三角形阵列布置。对于第一图像、第二图像和第三图像中的每个图像，计算系统识别其中包含的伪影。计算系统从第一图像、第二图像和第三图像中的每个图像去除伪影。计算系统使用第一图像、第二图像和第三图像的剩余部分来生成样品的无伪影图像。

23、在一些实施例中，本文公开了一种非暂时性计算机可读介质。非暂时性计算机可读介质具有指令序列，指令序列在由处理器执行时致使计算系统执行操作。操作包括由计算系统从宏观检查系统的第一成像装置接收样品的第一图像。操作还包括由计算系统从宏观检查系统的第二成像装置接收样品的第二图像。操作还包括由计算系统从宏观检查系统的第三成像装置接收样品的第三图像。第一成像装置、第二成像装置和第三成像装置在样品上方以三角形阵列布置。操作还包括：对于第一图像、第二图像和第三图像中的每个图像，由计算系统识别其中包含的伪影。操作还包括由计算系统从第一图像、第二图像和第三图像中的每个图像去除伪影。操作还包括由计算系统使用第一图像、第二图像和第三图像的剩余部分生成样品的无伪影图像。