专利名称：：传送和约束大型扁平柔性介质的高精度气浮轴承分轴台的制作方法
技术领域：
：本发明涉及用于控制大型扁平且通常很薄的柔性物体的方法和设备，且尤其涉及用于以高机械精度对大型扁平柔性介质进行传送、支承、定位和约束的方法和设备。更具体地讲，本发明涉及将这种传送和约束机构和技术用于对大型扁平、柔性的且可能形成有图案的介质进行的自动光学检测(AOI)、电学性能检测(例如电压成像VI)或自动修复(AR)，这种介质例如是其上淀积有用以构成薄膜晶体管(TFT)阵列(它们是液晶平板显示器(LCD)的主要有效部件)的结构的玻璃平板。尽管本发明可广泛应用于任何扁平柔性介质的检测，但其对于TFT/LCD面板的玻璃板在各个生产阶段的高吞吐量联机检测特别有用。
背景技术：
：在LCD面板的制造中，大块的透明薄玻璃板被用作衬底以用于通过淀积各种材料层而形成可以起到多个可分离的、相同的显示板的作用的电路。这种淀积通常由多个阶段完成，在一些阶段中，特定的材料(如金属、氧化铟锡(ITO)、硅、无定形硅等)被淀积在与预定图案依附在一起的前面的层上(或空的玻璃衬底上)。每个阶段还可包括各种其它步骤，如淀积、掩膜、蚀刻和脱膜。在这些阶段的每一阶段及每一阶段的不同步骤中，可能会出现许多产品缺陷，这些缺陷将对LCD产品的最终性能产生电子的和/或视觉的影响。这些缺陷包括但不限于电路短路、电路断路、杂质颗粒、错误淀积、特性尺寸问题以及过度蚀刻和欠蚀刻。如图1所示，最普通的缺陷包括进入ITO112的金属凸起110、进入金属116的ITO凸起114、所谓的“鼠啮(mouse-bite)”118、开路120、晶体管124中的短路122以及杂质颗粒126。在诸如TFTLCD面板的检测和修复的优选的应用领域里，那些接受检测和修复的缺陷尺寸可以小到仅为几个微米，这对检测和修复系统提出了苛刻的缺陷检测限制。然而，仅仅进行缺陷检测是不够的。检测出的缺陷还必须被分类为加工缺陷，也就是较小的瑕疵，它不会破坏最终产品性能而是对阵列制造过程偏离最优条件的一个早期指示；可修复的缺陷，其可被修复以提高阵列生产的成品率；以及最终致命缺陷，这种使TFT阵列丧失了获得进一步使用的能力。为了实现这种层次的检测和分类，通常需要一个两阶段的成像处理过程。首先是使用较低分辨率成像的处理步骤以快速检测模式对整个待检表面上的多个感兴趣的位置点-POI(或缺陷位置候选项)进行检测。其次使用较高分辨率成像的处理步骤对这些POI进行复查和进一步成像，以作为高分辨率图像分析和分类处理过程的一部分。这种系统的机械精度要求非常高，这一点将在下面结合图2和图3加以说明。图2显示了在三维空间中运动的任意物体所具有的六个自由度即，沿着三条相互垂直的轴线进行的线性运动以及环绕这三条轴线中任意一条所进行的旋转运动。这一框架描述适合于典型的表面检测系统中的所有运动部件。循沿这些自由度的每种运动可能是故意设定的(由于受到激励)，也可能是非故意产生的(由系统的机械误差引致)。例如，当沿着y-轴线性传送一个物体时，可能会存在不受控制的沿y-轴的滚动、沿z-轴的偏转、以及沿x-轴的倾斜。通常，机械调整台(mechanicalstage)沿循选定自由度传送或旋转一个物体，并且力图约束该物体以免其沿循其它自由度移动或转动。但是，由于机械控制不能达到尽善尽美，所以会产生各种沿循其它自由度的不受控制的运动，这就导致系统的机械精度降低。这种系统的机械精度通常可以用准确度、可重复性和分辨率来表征。准确度意指机械定位系统在多大程度上能够以稳定状态精密地接近指定目标位置。另一方面，可重复性意指反复多次向着同一目标位置运动而得到的多个最后稳定状态位置在多大程度上彼此接近，所述运动可以是从不同的初始位置开始的。分辨率的定义是可以沿着给定自由度所做的最小增量运动。图3A和3B显示了大面积扁平介质检测系统的一个简化例子，该大面积扁平介质检测系统是本发明关注的一个焦点。通过改变图示台架(gantry)316上的有效负载可以将该系统变换为修复装置。就这种特定结构配置，我们来解释说明低分辨率和高分辨率的光学检测工作。在一个典型系统中，配置有多个低分辨率的检测用相机(其各自典型地都具有3.0-15.0μm/像素的物平面分辨率)以构成低分辨率系统312的一部分，并且配置有一个或多个高分辨率的检测用相机(其各自典型地都具有0.5-1.0μm/像素的物平面分辨率)以构成高分辨率系统310的一部分。接受检测的扁平介质318在精密表面320上传送，精密表面320近似为平面，具有很高的平面度规格。例如，在1m长度上仅允许±2.0μm的z-轴变化。借助于台架316将低分辨率成像系统312和高分辨率成像系统310装在该表面上方。机械调整台被设计成使得成像系统可用以对介质表面318上的任意点进行成像。而且，成像系统的规格要求(如焦距和场深)规定了要在成像过程中使成像系统到该表面之间的距离被控制在1.0μm内，从而保证不违反±1.5μm的场深限制。实现这种定位控制的手段方式有多种。例如，人们可以使两个成像模块在x-轴和y-轴方向上都保持不动并且移动表面320之上的被检介质318，同时对成像模块进行z-轴驱动以控制聚焦。另一种替代方式是，只让被检介质沿y-轴移动，同时在x-轴和z-轴两个方向上驱动成像模块。还有一种方式是，使被检介质完全静止不动，同时使台架316在表面320之上运动。注意，各种这些配置结构都将把精度要求转嫁到调整台的其它部分，这将影响调整台的尺寸大小，并且还将导致系统中的机械结构趋于复杂。为了说明机械精度如何影响系统操作，假设系统操作包括表面320之上的受检介质在x-轴和y-轴方向上的扫描运动322。还假设采用典型配置的线扫描低分辨率成像模块和面扫描高分辨率成像模块。在这样一种检测系统中，存在如下所述的对机械精度的要求低分辨率成像模块和高分辨率成像模块的视场(FOV)，与在多程扫描中全面覆盖介质表面的需求相结合，需要采用以x-轴定位控制的高分辨率和环绕z-轴的极高的转动刚度。例如，使用特定的线扫描相机的0.5μm/像素的高分辨率成像将产生0.4mm的x-轴FOV。因而这将要求好于±0.1mm的定位精度以将感兴趣的缺陷点定位到相机的FOV内。通常应用于低照明强度应用中的时域积分(TDI)线扫描成像器件还要求有均匀的y-轴扫描速度用以避免图像模糊。例如，对于固定积分时间的96阶TDI相机而言，沿扫描方向约1％的速度变化将导致单个像素图像模糊。成像系统尤其是高分辨率成像模块的场深限制要求严格控制从受检表面到成像模块的距离。例如，对于物平面分辨率为0.5μm的典型高分辨率系统而言，这个距离为±1.5μm。这对z-轴定位的准确度和可重复性以及环绕x-轴和y-轴的旋转刚度提出了很高要求。为了迅速将高分辨率成像模块定位到那些由低分辨率成像模块指出的POIs，则要求x-轴和y-轴的运动具有高准确度和高可重复性。还有，在低分辨率成像模块和高分辨率成像模块之间应该有已知的稳定位置关系。实际上，除了对上述定位准确度和可重复性的要求之外，可能还包含有更加复杂的关系。例如，在光学成像系统中，光轴偏离垂直方向将导致z-轴定位变化，从而影响成像模块视场的x-轴和y-轴的定位准确度。当一种应用需要高的机械精度时，为实现所需精度而广为采用的方法是，使用厚重的花岗岩底座以及支撑刚性吸盘的具有相应刚性的台架(通常来自花岗岩)。在该花岗岩底座提供的扁平基准表面之上，吸盘浮动设置在气浮轴承上并且借助线性伺伏电机和线性编码器受到驱动。该吸盘通常使用真空作为将被处理介质约束到吸盘表面的手段。这种方法尤其适用于检测硅晶片集成电路并且还可用于检测和修复积淀有TFT/LCD面板的玻璃片。在这种结构型式中，经过精密加工的花岗岩底座和刚性台架提供了具有高刚性和高平面度的精密基准框架。真空吸盘用于保持被检柔性介质并且施加所需的平面度约束。吸盘用以在花岗岩支撑面上实现精确控制的运动。气浮轴承是已知的将自由运动约束成单轴方向运动的最佳手段。由于往复移送装置(movingshuttle)并不严格地跟随支承导轨的缺陷而是位于气垫(aircushion)之上(气垫产生了平均效应)，所以它们提供了固有的平均特性。因此，与那些由支承表面引入的误差相比，此举为往复移送装置提供了相对很低的线性误差和角误差。线性伺伏电机与线性编码器结合起来以提供沿受驱动的运动轴的所需的运动精度。这种采用花岗岩底座、真空吸盘、气浮轴承以及线性编码器的x-y-z调整台结构是稳定的工作平台并且适合于许多应用场合。它已经成功应用于硅晶片集成电路的AOI和电性能检测，通常该应用领域被认为是最苛刻的应用领域。尽管其概念已被延伸到对其上积淀有TFT/LCD面板的玻璃板进行AOI和电性能检测，但是在这一特定领域存在重量和尺寸上的局限性。通过这种结构方式可达到的最大可行尺寸主要受所需的整块花岗岩底座的重量和尺寸的限制，所述整块花岗岩底座的制造、存放、运输以及安装都要切实可行。在感兴趣的主要应用领域(对TFT/LCD玻璃板的检测)中，随着工业上向着更大更薄的方向发展，玻璃板的尺寸在不断地加大。随着被检介质尺寸的加大，用于输送、定位和约束介质的调整台的尺寸也成比例地加大。对于第5代玻璃板(～1100mm×1300mm的玻璃)尺寸，直接加大上述结构的尺寸已不再可行。这是因为装置的重量、形状和尺寸将超出常用卡车和飞机货舱的运载空间容量。(例如，商用货机的最大允许载货量大约是七吨，而对第6代(～1500mm×1850mm玻璃)板的尺寸来说，调整台的重量预计可达到11吨)。因此将装置运输到其最终目的地的费用将呈指数增长。过去，提供所需机械精度的传统方法都是基于硅晶片集成电路检测技术应用领域的。但是，随着被检介质面板(panel)的尺寸加大，因为调整台的难以控制的尺寸以及逐步上升的费用，这种解决方案很快就不再实用。在现有技术中，许多应用是关于传送和约束介质的传输系统的，目的是为了对扁平介质进行检测或进行其它处理。这些应用包括但不限于Caspi等人的美国专利第6367609号和美国专利第6223880号描述了一种传输系统，目的是为了改变待处理介质的方向以将其转向利用真空吸盘或类似装置来约束介质的检测或加工处理设备。该专利主要是为了解决在生产线上传送和控制扁平介质以便进行加工处理或检测的问题。但是，该专利没有解决检测/处理站点所需要的复杂性和精度要求以及相关费用问题。而这是本发明的一个首要目的。还有，所记载的传输设备主要使用皮带传动以传送介质。Pearl等人的美国专利第4730526号描述了一种支承和传送片状介质的传输系统，目的是为了加工处理该片状介质。该发明披露了带有分布式真空衬垫的真空约束机构，其中真空衬垫分布在传输器之间，从而使真空约束与传送一起进行且同时可以处理片状介质。该发明尤其用于加工领域(例如切割)，并且由于精度要求不同而不适用于本发明的应用领域。Teichman等人的美国专利第6145648号记述了一种传输装置结构，目的是为了印刷电路板(PCB)的检测，其中连续传输装置从装载区延伸到卸载区并且途径检测区，用以检测在传输装置上传送的物品。所述发明的主要特征在于，它以协调的方式操作装载机器人和卸载机器人，避免扰乱检测设备检测物品的检测过程。Kim的美国专利第6486927号记述了一种LCD模块测试设备，其具有转盘进给台，用以将LCD模块从LCD堆放处传送到安装在测试设备主架上的工作台。该检测系统基于对准LCD模块、将其放置到电探针脚上、以及以机械方式将其约束而实现检测。该系统并未尝试操纵、检测和修复大型尺寸的淀积有LCD面板的片状介质，因此不适用于本发明的应用领域。Kleinman的美国专利第5374021号记述了一种专门用于真空工作台结构的真空夹持装置。该发明有针对性地解决的问题是，当真空工作台面积较大而大部分面积却未能被真空夹持物品覆盖从而导致吸入口浪费真空的问题。该发明提出给真空开口设置阀结构，当阀上没有物品时该阀保持关闭状态。Beeding的美国专利第5141212号记述了另一种真空吸盘设计理念，其在切割操作过程中使用泡沫表面来支承片状介质。发泡泡沫将其下真空表面的真空效应传给被夹持的介质，并且切割设备将其连同介质一起进行切割。因此其下的真空表面在这种切割操作过程中总是保持完好无损。Lahat等人的美国专利第5797317号记述了一种通用吸盘的设计理念，用以夹持具有变化尺寸的板片。该发明使用机械方法夹持板片边缘且主要应用于小尺寸的板片(例如硅晶片)，例如其典型应用于半导体器件的加工制造。Brandstater的美国专利第5056765号记述了一种通过使用从介质上方作用的固定装置来约束被处理或被检测介质的装置。所述固定装置利用气垫效应以非接触方式下压介质。因此介质在固定装置作用下平贴在检测表面上，而固定装置则可以相对于扁平介质和工作台进行移动。该发明尤其适用于印刷线路的检测。在诸如纸张复印机之类的其它应用领域中也不乏贡献。Swartz等人的美国专利第6442369号记述了一种负载板片介质于其上的气垫装置。当将板片压向用于传送的传输装置时，负载在板片上施加了非接触z-轴平整度。板片的约束和移动通过其下面的传输装置实现，同时还可以相对于气垫负载而自由移动。作为另一个较早的发明，Krieger的美国专利第5016363号记述了一种真空和气垫结构，其用于传送湿的连续介质网(web)，尤其是纸，并在传送同时完成烘干。但是，它并未试图对被传输介质的平整度进行约束。Jackson等人的美国专利第5913268号记述了一些气动辊，其以交替方式适度利用真空和气垫操作，以在加工设备的辊子之间传输和传递片状纸介质，具体讲是为了在介质上实现印刷。尽管这些对于相关
技术领域：
都有贡献，但是设计高精度机械调整台的主要思路都是停留在选用整块花岗岩的思路上。这种流行的做法已经进入了公知领域并且为许多硅晶片集成电路的以及淀积有TFT/LCD面板的玻璃板的检测/修复系统的制造商所选用。
发明内容依照本发明的实施例，在检测或修复平台上，可以成比例扩大被支承的介质板的尺寸大小，同时可以成比例减小整块花岗岩底座和台架的尺寸大小，同时还可以提供精密框架和基准表面。为了达到这个目的，本发明采用了分轴设计方案，其中主介质传送轴(y-轴)被分割为各自满足任意不同精度要求的几个部分。本发明减短了系统检测间歇时间(tacttime)，该间歇时间指的是系统对介质进行装载、对准、加工处理和卸载所需要的总时间。(间歇时间还可以解释为在联机操作过程中各个介质样品之间所需要的总时间。如下面将要解释的那样，间歇时间是借助流水线技术原理而被缩短的。)本发明的一个目的是克服为适应高代(较大尺寸的)介质板而直接缩放花岗岩底座的尺寸限制以及所涉费用问题。本发明的另一个目的是克服伴随着不包含整块花岗岩底座的尺寸加大而发生的精度损失问题，从而使所获得的规模可加大缩小的模块化机械调整台，结合互补的硬件/软件，满足高性能检测/修复应用的需求。本发明的另一个目的是采用检测/修复系统用于尺寸加大的介质，并且由此提供一种高性能的检测/修复系统，以用于对扁平柔性介质进行符合工业精度要求的传送、定位和约束。在下文的详细说明中将结合附图对本发明加以详细说明。图1是LCD面板常见缺陷的示意图；图2是说明在三维空间中的六个自由度的示意图；图3A是简化的大面积扁平介质检测系统的俯视图；图3B是简化的大面积扁平介质检测系统的侧视图；图4A是本发明第一实施例的立体图；图4B是本发明第一实施例的俯视图；图4C是图4A所示装置的侧视剖面图；图5A是依照本发明一个实施例的装置的中心部分的详细视图；图5B是依照本发明另一个实施例的装置的中心部分的详细视图；图6A是本发明所述传送元件的立体图；图6B是图6A所示传送元件的放大特写图；图7A是依照本发明实施例所述在第一位置上传送的设备的俯视图；图7B是依照本发明实施例所述在第二位置上传送的设备的俯视图；图7C示出了设备的时间线(timeline)，其用于说明依照本发明实施例的传送器操作的流水线模式，并且用作对依照本发明系统的编程起指导作用的操作程序图；图8是在本发明实施例中得到表征的模块化设计的说明图。具体实施例方式参照图4A，依照本发明的系统10典型地包括三个分区或部分410、412和414，其中尺寸较小的中连接板(mid-web)分区412在这三部分中被设计成能够满足最高的机械精度需求。上连接板台分区410和下连接板台分区414被设计用于支承扁平介质432并将扁平介质432传送进、传送出精密的中连接板分区412，同时使对中连接板分区的精密操作的干扰减低到最小。置于气垫(aircushion)或气浮轴承(gasbearing)之上的柔性扁平介质支承机构由上连接板、中连接板和下连接板部分410、412及414组合构成。该支承机构不需要使用在传送和检测/修复期间使介质固定的刚性真空吸盘。只有中连接板部分412采用整块花岗岩底座表面422以及附装的台架416，因此所需要的花岗岩石块的大小和重量都得以显著减小。该中连接板部分将所有重要的检测/修复部件(如成像模块418和420)结合在一起，并正确地将它们对准。它还使得在检测/修复过程中对被处理介质在表面422之上的z-轴定位进行精确控制成为可能。该部分依据应用方式的不同而可以选用两种备选形式，下面将详加说明。上连接板部分410和下连接板部分414采用精度比较低的气垫424和430，并且不能对介质进行精密的z-轴控制。相反，它们以较大的气隙悬浮起介质432以便于将介质432转移到精密的中连接板部分412，并且有助于放宽气动工作台的容许偏差。这些调整台所使用的空气间隙的典型厚度为50-100μm。上连接板部分410和下连接板部分414还采用真空接触器(vacuumcontact)426和428用以沿y-轴移动玻璃介质。该真空接触器具有很高的绕z-轴的抗扭刚度。这些特大型的上连接板调整台部分和下连接板调整台部分以及它们与精密中连接板部分的接口也采用了流水线操作模式，其中各接触器独立操作但相互协调。这就允许在前一介质的检测过程仍在进行的同时将新介质装载到系统上并准备进行检测。本发明的贡献在于，它显著减小了为支承大型柔性扁平介质(如第5代较大的TFT/LCD玻璃板)的检测/修复系统所需的整块精密花岗岩底座的尺寸大小。这种系统尤其适用于TFT/LCD面板制造中的特定应用领域自动光学或电-光学检测，对带有积淀于其上的材料的板片介质(通常为玻璃)的修复，或对平直板片介质的简单自动光学检测。在过去，设计人员排除了这种假设，即，在测试样品/装置表面的所有点上都需要有均一的精度和准确度。相反，本发明表明，通过限制装置精度的空间范围就可以控制检测/修复系统的费用/尺寸(以及由此带来的可行性)。换言之，通过仔细控制该装置在那些确实需要有各种精度模式的区域内的机械精度，该装置就能达到所需要的精度并且该装置与传统装置相比更加轻巧且费用更低。参照图4A和4B，其中绘出了该装置实施例的整体结构。本发明的一个特征是，如前面所述的那样，y-轴方向的运动被划分为三个部分410、412和414。对这三个部分提出不同的精度要求。具体来讲，上连接板部分410和下连接板部分414被设计用于支承被检测介质432，它们的z-轴定位以及x-轴和y-轴旋转准直的容限偏差相当宽松。这些部分用于接触介质并将介质送进和送出检测区域412，同时还在检测过程中使介质移动。另一方面，中连接板部分412采用精密加工的整块花岗岩底座来支承经过精密加工的检测表面422。夹持着成像模块418、420的台架416通常也由花岗岩制成，但是也可以由高硬度的陶瓷材料制成。该中连接板部分412被设计成具有尽可能高的精度，这有助于对所有重要部件进行平稳准直，并且为检测/修复模块提供了平整的基准平面。因此，在多个低、高分辨率成像模块之间以及在这些模块与检测表面之间可以保持高精度的调整和准直。这个高精度的花岗岩中连接板部分与检测装置的占地面积以及被检测/修复介质的面积相比非常小。为了实现这种设计，假定被检测/修复的介质属性是这样的，即，扁平介质在介质平面(x-y平面)上具有很高的刚度，同时还在与介质平面相垂直的方向(z-轴)上具有柔韧性。因此，该介质的特征在于，其实质上是平面的，并且同时在z方向上具有柔韧性。这个假设对于所关注的主要应用领域是有效的。介质平面上的刚度确保介质可以较小的接触面积被接触和移动。与此同时，可利用其在垂直轴上的柔韧性来精密地控制中连接板部分中的高精度z-轴定位，并且将这个定位控制与在低精度上、下连接板部分中进行的定位控制隔离开。在上连接板部分和中连接板部分之间中连接板部分和下连接板部分之间的过渡区内，该介质在z-轴方向上是可随意弯曲的，因此与高精度区域之外部分相比，高精度区域内的介质对z-轴工作状况的灵敏度显著地减小。图4C示出了在这些部分之间的介质传送的垂直剖面图以及气隙的相对厚度。在本发明的实施例中，在整个调整台操作过程中使用压缩气体(典型的为空气)和真空对处于检测和修复过程中的介质进行支承、移动和约束。在某些实施例中，可以单独使用气垫或气浮轴承来支承介质。在这些实施例中，材料物质不是必需的。在装置的不同部分中采用了不同的解决方案，这些方案相互配合以形成上述各个部分所需精度中的选择性差异。图5A示出了围绕在本发明实施例所述精密中连接板部分514周围的低精度的上连接板部分510和下连接板部分512的气动工作台(airtable)。对在这些上连接板和下连接板气动工作台上操作的介质没有苛刻的平面度公差要求。这些气动工作台的目的是为了支承玻璃，以使可以通过这两个真空接触器受到驱动，同时保持足够的介质抬升高度(气隙)以确保从该装置的上连接板部分到高精度的中连接板部分以及从中连接板部分到下连接板部分的传送安全平稳。金属横梁516沿气动工作台的x-轴跨度方向设置，压缩空气由金属横梁516上均匀排列分布的空气喷嘴中喷出以便使介质按照预先设定的安全高度悬浮在机械结构之上。在这个实施例中，由于气动工作台所需精度减小，因此就不需要在沿气动工作台的x-轴跨度方向设置的金属横梁516中提供真空。在备选的实施例中，如果需要也可以采用真空或其它可替换技术。在一些实施例中，横梁516沿着x-轴跨度方向均匀间隔设置。大的气隙(50-100μm)将能确保在低精度的气动工作台和高精度的中连接板部分之间实现无接缝连续传送，并且将降低对支承框架结构的公差要求。本发明的优点在于，在气动工作台部分，不需要对悬浮介质的z-轴定位进行精密约束。然而，在任意给定时刻，上连接板部分或下连接板部分的一个真空接触器可以在介质平面(x-y平面)上接触介质以实现介质在y-轴方向上的移动。该组件的高精度中连接板部分514的设计特征在于，它对介质在检测或修复期间沿z-轴方向上的定位提供了精密控制。本发明包括两种工作模式，它们适用于两种紧密相关的装置应用方式，即，一个是其中介质处于连续运动中(例如，自动光学检测)，另一个是其中介质以走走停停的方式移动(例如，电压成像检测或阵列修复)。本发明装置包括有压缩空气和真空抽吸两者，根据工作模式不同，或者同时兼用两者或者按照真空抽吸/空气悬浮序列的控制方式使用。再来参照图5A，在图示的实施例中，精密中连接板部分的传送和约束子部件被专门设计用于在运动过程中检测介质的应用。应当注意到，这种运动不一定是单向运动，移动介质经常采用往复式扫描运动方式以在成像通道下做多程运动。对于这种工作模式而言，在由整块花岗岩底座提供的基准面520上安装了经高精度加工处理的、预加载真空的气垫部件。在一个实施例中，为了方便加工制造，这个部件包括成排的衬垫518，衬垫518由多孔介质制成，包括有均匀分布设置的真空吸嘴522。许多种可以加工成符合严格公差要求的多孔材料都适合用于这个实施例，这类多孔材料包括但不限于多孔陶瓷、泡沫金属、多孔玻璃以及合成多孔材料。在一个实施例中，通过首先在多孔介质上加工通孔，从而在多孔介质中形成真空吸嘴或吸口。用环氧树脂填充该孔，从而密封了邻接通孔的多孔介质。随后利用较小直径的钻头在固化的环氧树脂中再次钻孔形成嵌套通孔。提供这些由多孔介质密封而成的吸口的其它方法对于本领域普通技术人员而言是显而易见的。在一个具体实施例中，通过贯穿花岗岩底座的管槽(trench)使真空与真空吸嘴或吸口导通。管槽降低了管件设备的复杂性，并且它还可用作通风室用以补偿所有真空吸口的负压(真空抽吸)。在这个实施例中，通过设计真空吸嘴在衬垫中的分布并调整真空抽吸/压缩气体压力，可以对气垫均匀性进行优化，从而获得所需厚度的气垫。由于所用的多孔介质的特性，所以压缩空气均匀分布在衬垫的整个表面上，从而提供了一种产生空间上均匀分布的气垫的方法，其中施加在大型扁平介质上的上举力得到精确控制，同时对压缩空气的使用也达到最小。当空气从多孔介质衬垫顶面喷出时，可使大型扁平介质悬浮在基准面520之上，多孔介质衬垫中包含的真空喷嘴所产生的真空抽吸预压可同时将大型扁平介质拉向基准面520。通过这种结构配置，可以得到20～50μm±2.5μm的气隙。压缩空气是通过压缩空气管道系统供应的，而真空则是通过相应的真空管道系统供应的。通过气垫和真空预压的组合作用可对介质的z-轴定位进行精确控制，而不会对介质产生任何在介质平面(x-y平面)上的力或移动。在一些实施例中，多孔介质衬垫518彼此对准。在图5A所示实施例中，两排多孔衬垫设置在精密中连接板部分514上的两边用来约束扁平介质的定位，从而有助于设置在台架相对两侧的成像子系统的操作。在这个具体实施例中，有两个成像子系统缺陷检测子系统(DDS)和缺陷复查子系统(DRS)，且因此设置使用了两排衬垫。在其它实施例中，可以采用其它的衬垫配置结构形式，包括在基准面520上安设单个衬垫。通过被操纵介质下面的真空施加预压不是必须的。作为替代，也可以通过静压力或动压力(例如空气压力)从其上方提供预压。精密中连接板部分的传送和约束子部件的另一实施例被专门设计用于这样的应用，其中在检测或修复过程中采用停停走走移动方式移动介质。图5B显示了这一实施例。还应当注意，这种移动未必一定是单向的移动，因为介质经常被在成像通道或修复预压下以往复扫描运动的方式进行多程移动。该部件包括刚性吸盘524，刚性吸盘524安装在花岗岩底座的基准面514上。在这种工作模式下，介质在检测/修复步骤期间被交替地悬浮在气垫上并同时被运往所需的位置或者在刚性吸盘表面上的真空的作用下停止不动。通过刚性吸盘的上表面上设置的多个喷嘴所喷射的压缩气体，就可以实现扁平介质的悬浮。通过利用与分配槽(distributiongroove)526连通的刚性吸盘上的多个孔所产生的吸入压力，就可以提供真空。当介质处于在向新位置的移动过程中使用气垫模式，而当介质停下来接受加工处理时使用真空吸盘模式。因此，气垫部件能够应请求而提供气悬浮用以在扁平介质向期望位置移动的过程中悬浮扁平介质，或者提供真空用以在检测或修复过程中使介质停止不动。分配槽526形成在刚性吸盘524上，以用于为气垫和真空提供操作提供开孔。本发明的一个实施例包括两个真空接触器组件，它们包含在调整台的上连接板部分和下连接板部分(每一部分有一个真空接触器组件)中，并且被专门放置在这些部分在x-轴跨度方向上的中间部位上。图6A和6B示出了用于一个气动工作台的真空接触器组件。在图6A和6B所示的实施例中，用于另一气动工作台的真空接触器组件与此相同并对称设置在另一气动工作台中。真空接触器610安装在导轨横梁612上并且沿该横梁在y-轴方向上移动。通过预加载磁特性的气浮轴承614、线性伺伏电机616以及相关的线性编码器，可以实现真空接触器的支承和线性运动。导轨横梁的一端被精确地安装在构成精密中连接板部分的花岗岩底座上。另外，该横梁在气动工作台上由焊接的钢框架或是连续或是多点进行支承。横梁自身典型地由花岗岩或铝型材制成。当横梁是由铝制成的情况下，与气浮轴承接触的横梁表面是抛光的并且是经过充分阳极氧化处理的。在一些实施例中，各个调整台上的导轨横梁足有两米多长。因此，为了适应在该横梁与支承用钢质基架之间的不同热胀率，所以各个横梁的一端沿y-轴悬伸。为了实现这个目的，需要使横梁支承可在y-轴方向上伸缩而在x-z平面上保持刚性。由于导轨横梁的长度延伸，所以可以预期在z-轴方向上有一个小幅度的下垂量，而在x-轴方向上直线度有些偏斜。在实施例中，通过在安装期间使用激光调节架来准直该横梁可以将这些偏斜最小化。根据中连接板部分上的测量区域内可精确控制介质定位，并且结合被检测介质所具有的柔性，就可以确保使z-轴的下垂量不会对介质在精密中连接板部分的z-轴方向的控制定位的准确度产生严重影响。这两个真空接触器在协调的上连接板、下连接板结构中操作，以使允许介质装载、介质检测/修复和介质卸载操作等流水线操作。这种流水线操作使装载/卸载所需的时间(装载/卸载的任务时间)和检测/修复任务时间有部分交叠，因此节省了装置所需要的总时间。图7A和7B是说明装置以流水线工作模式操作的示意图，其中示出了流水线工作过程中的两张瞬态图片。该操作基于将对被检测/修复的介质的整个表面进行扫描的处理过程划分为多个连续扫描操作。参照图7A，第二接触718夹持着正在系统台架724之下经受检测/修复的面板720。当对介质面板720的第二半边(右半边)进行检测/修复时，新的介质面板722被装载到上连接板气动工作台710上。对新的介质面板722进行清洁擦洗并且对其进行平直处理(被认为是装载时间的一部分)而后使其与第一真空接触器716相接触。然后新的介质面板722等待前一介质面板720的第二半边处理过程的结束。一旦处理结束，第二接触718就将完成处理的介质面板720移出中连接板部分712且将其完全移送到下连接板气动工作台714上。同时，第一接触716将新的介质面板722移送到中连接板部分，并在中连接板部分开始对介质面板722的第一半边(左半边)进行处理。伴随着对介质面板722的第一半边的处理过程，可同时将前一介质面板720从系统中卸载下来。在图7A和7B中显示的装置是对称的。但是，对称并非内在本质要求。图中显示针对的是这样一种设备配置，其中同时进行机器人装载和机器人卸载以使介质传送进、送出系统。但是，在将装置直接连接到下连接板设备输送装置时，可以通过去除其中介质等候机器人拾取的气动工作台跨度而缩短该装置的下连接板部分。在这种可选情形下，当送入新介质时，经过处理的介质将直接被传送到设备输送装置而离开该系统。由此就得到了如前所述图4A中的装置实施例。但是，在其中对玻璃的清洗和平直操作被视为本装置的功能的实施例中，就不能对上连接板气动工作台进行与下连接板同样的工作台缩短。如上所述的流水线工作情形以及所包含的各子步骤之间的时间交叠在图7C中以时间图形式表示。由该图可以看到，顺序操作的间歇时间为Tseq＝Tload+Tmove_in+T1+T2+Tmove_out+Tunload(1)流水线操作具有缩短的间歇时间Tpipe＝Tmove_in+T1+T2(2)图7C显示了在这个流水线操作的实施例中，一旦流水线满负荷运作起来并且介质流入、流出调整台，则间歇时间中就可省去装载面板、卸载面板以及将面板移出处理区(“移出”)所需要的时间。间歇时间对于这种类型装置的客户而言非常重要。提高系统的吞吐量并保持系统的使用率接近最高水平可以为装置增加重要的价值。流水线操作确保在联机工作模式下使处理区的利用率保持接近100％。被检测介质(例如玻璃平板)的厚度变化通常可以达到30μm，并且超出了精密中连接板部分的受控制的±2.5μm的气隙厚度(真空预压气垫)变化幅度。另外，这些变化幅度也超出了高分辨率缺陷复查成像通道的±1μm的场深特性。但是，厚度改变(变化)率典型地在40mm的长度上小于10μm。为了弥补这些低空间频率的厚度变化，在一个实施例中，快速跟踪自动聚焦硬件被合并到调整台的高分辨率缺陷复查有效负荷中，以用来保持相机的清晰聚焦。而且，因为在AOI应用中调整台的运动是不会停顿下来用于图像获取的，所以这些高分辨率面积扫描成像部件使用闪光灯照明来定格捕捉运动并得到不模糊的图像。如前所述，传统的调整台设计缺点在于，其具有整个调整台庞大的本性。因此，本发明实施例特征在于，其大大缩减了精密的整块花岗岩块的尺寸。另外，在这个实施例中，调整台的主要构成部分，即，精密的中连接板部分以及周围的低精度上连接板气动工作台和下连接板气动工作台，可以单独进行运输和装卸。更具体地讲，调整台的设计包括了模块化的子块部件，它们在工厂进行组装和预先调准。然后这些模块化子块部件被拆开并以散件形式运送到用户处。运到之后，在用户工厂将模块化子块部件重新组装以形成最终的装置结构。图8示意性地说明了本发明实施例的模块化设计，该设计包括了单独的调整台部件。该设计包括以下的单独部件·用于上连接板部分810、中连接板部分812和下连接板部分814的三个焊接而成的钢材基架；●具有花岗岩底座816的台架子部件；●两个带有真空接触器的y-轴线性伺伏电机部件(上连接板电机部件818和下连接板电机部件820)；●两个气动工作台(上连接板气动工作台822，下连接板气动工作台824)。下连接板气动工作台的尺寸由设备结构布局和操作模式(机器人装载/卸载与联机操作)决定。焊接的钢材基架为所有系统部件提供了刚性的安装基础。它们被设计成刚性承载z-轴方向上的分布载荷并且可以抵抗在x-y平面上的剪切力(剪切力是由装置的有效载荷引入的)。但是，该基架未被设计成可抵抗由局部作用力引致的变形(例如从一角掀抬该基架)。该钢材基架与它们所附着连接的基础一起达到它们所需要的刚度。该基架需要仔细调找水平并且需要细心确保所有安装底脚都与基础稳固接触。安装底脚配有惰性聚合物减震器，用以消除高频(＞15Hz)振动。减震器工作方式有二保护系统免受自基础传送来的震动和振动，以及保护基础免受由系统引致的振动。尽管该钢材基架可能很大(最少为2.0米×4.0米×0.5米)，但它们重量却轻到足以适合空运。为了进一步方便系统的运输，可以将基架分割设置为三个分离的子部件用于台架组件的基架和用于两个气动工作台的基架。这些子部件可以分别进行包装发运而后在系统安装地点进行组装。台架子部件包括花岗岩底座、带有光学有效载荷的花岗岩台架、线性伺伏电机以及用来沿x-轴方向移动该有效载荷的线性编码器。在如图5A所示的本发明的实施例中，精密的表面是由真空预压的气动吸盘构成的。在如图5B所示的实施例中，精密的表面是由交替的气垫/真空吸盘构成的。系统的精密部件都设置在台架子部件上，台架子部件精度高，高于低精度的气动工作台。花岗岩底座和台架用作整个调整台系统的安装基准其顶表面提供了精密的基准面以用于安装y-轴导轨和线性电机；前、后表面配备有专门的安装硬件用以确保上连接板气动工作台和下连接板气动工作台的精确定位。由于被驱动的介质的质量远远小于刚性吸盘的质量，所以与传统的调整台设计相比，台架组件的质量可以很轻。但是，台架组件典型地应当比台架上安装的有效载荷重一个数量级。这有助于均衡和消除有效载荷部件的加速和/或减速运动所产生的反作用力。调整台的其它部件是上连接板气动工作台和下连接板气动工作台以及附设的y-轴线性伺伏电机组件，其在前面已经详细讨论过了。这种模块化设计与传统设计相比至少有两个显著优点。其一，在操纵和搬运调整台时其带来了显著的费用节省利益。其二，在应用领域里其便于完成相近任务。例如，可以比较容易地完成利用不同的成像技术检测TFT/LCD的任务以及修复TFT/LCD的任务。本发明结合具体实施例进行了说明。对于本领域普通技术人员而言其它实施方式是显而易见的。因此，不应该将本发明局限地理解为说明书披露的内容，本发明仅由权利要求书限定。权利要求1.一种用于对包含TFT-LCD阵列器件的实质上为扁平的柔性平面介质的检测系统中的分轴台进行操作的方法，所述方法包括在所述分轴台的第一部分上接纳所述介质，所述第一部分被赋予具有第一操纵精度的特性；利用所述第一部分在第一方向上所述传送介质以将所述介质送至观测区；在所述分轴台的第二部分上接纳来自所述第一部分的所述介质，所述第二部分包含所述观测区并且被赋予具有第二操纵精度的特性，所述第二操纵精度高于所述第一操纵精度；以及在所述观测区内利用所述第二部分沿观测方向对所述介质进行定位。2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述第一部分包含带有多个孔口的上表面，所述方法还包括通过所述第一部分上的所述多个孔口引入压缩气体，以产生作用在所述介质上的横贯所述第一部分的上表面的气浮轴承，用以支承所述介质；以及在朝着所述第二部分的方向定向的导轨的导引下沿所述第一方向移动所述介质，同时使所述介质附着于受到所述导轨约束的至少一个可往复运动的真空接触器。3.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述第二部分包括整块的花岗岩块，并且其中所述第二部分的操纵精度由于所述花岗岩块的稳定性而得以提高，从而足以在最终公差范围内实现对所述介质的可控制定位。4.根据权利要求3所述的方法，其特征在于，所述最终公差在与平行于所述第二部分的上表面的平面相垂直的方向上处于2.5μm的任意选定的横向位置之内。5.根据权利要求3所述的方法，其特征在于，所述第二部分还包括用于对与所述第二部分有关的可控制气体排放场进行导引的组件，所述方法还包括以下步骤在所述第二部分的选定位置上产生真空和在与所述第二部分相关的场中产生压缩气浮轴承，从而实现对所述介质的可控制的悬浮和垂直方向的定位。6.根据权利要求5所述的方法，其特征在于还包括在所述介质通过所述第二部分连续传送的过程中检定所述介质的物理属性的步骤。7.根据权利要求5所述的方法，其特征在于还包括在保持所述介质稳定不动的同时检定所述介质的物理属性而后继续传送所述介质的步骤。8.根据权利要求5所述的方法，其特征在于，介质表面高度补偿在40mm的长度上小于10μm，用以调整所述介质中的厚度变化。9.一种平板检测系统中的分轴台，所述检测系统适于检测大型的、实质上为平面的、薄的、柔性介质，所述介质包含TFTLCD阵列器件，所述分轴台包括第一部分，其可操作用于以第一操纵精度对所述介质进行定位，并且在第一方向上传送所述介质；第二部分，其与第一部分物理相连，所述第二部分可操作用于接纳来自所述第一部分的所述介质，以第二操纵精度对所述介质进行定位，以及进一步在所述第一方向上传送所述介质，只有所述第二部分才包含稳固而刚性的支承结构，因此所述第二操纵精度高于所述第一操纵精度；以及检测装置，其安装于所述第二部分，所述检测装置用来检定由所述第二部分从第一部分接纳的所述介质的器件的物理属性。10.根据权利要求9所述的检测系统的分轴台，其特征在于，所述第一部分是模块化的，所述第二部分是模块化的且能够以可拆卸的方式与所述第一部分相连接，并且其中所述第二部分的支承结构包括花岗岩板。11.根据权利要求10所述的检测系统的分轴台，其特征在于，所述第二部分的操纵精度通过所述花岗岩板的稳固性得以提高，从而足以在最终公差内实现对所述介质的可控制定位。12.根据权利要求11的检测系统的分轴台，其特征在于，所述最终公差在与平行于所述第二部分的上表面的平面相垂直的方向上处于2.5μm的任意选定的横向位置之内。13.一种用于检定适用于薄膜晶体管液晶显示器的实质上为平面的柔性介质的方法，所述方法包括在检定台的第一部分的相对面上接纳所述介质；将所述介质支承在第一压缩气浮轴承上；将所述第一部分的所述相对面上方的所述介质控制定位于第一高度处，所述第一高度由从所述介质的底面到所述第一部分的所述相对面的距离确定；在第一方向上横穿所述第一部分的所述相对面传送所述介质；在与所述第一部分相连的第二部分的上表面上接纳来自所述第一部分的所述介质；以及将所述第二部分的所述上表面上方的所述介质控制定位于第二高度处，所述第二高度由从所述介质的底面到所述第二部分的所述上表面的距离确定，其中所述第二高度小于第一高度。14.根据权利要求13所述的方法，其特征在于，所述第二部分包括用于产生可控气体排放场的所述第二部分的组件，所述方法还包括以下步骤在所述第二部分的选定位置上产生真空以及在与所述场中产生第二压缩气浮轴承，从而实现对所述介质的可控制的悬浮和垂直定位。15.根据权利要求14所述的方法，其特征在于，所述场生成组件包括多孔介质。16.根据权利要求14所述的方法，其特征在于，所述多孔介质选自多孔陶瓷、泡沫金属、多孔玻璃以及合成多孔材料。17.根据权利要求14所述的方法，其特征在于，所述产生步骤包括使用与所述多孔介质一体形成的真空孔口。全文摘要模块化的分轴台被用于检测和/或修复适用于LCD/TFT应用领域的大型扁平玻璃介质。将低精度的气动工作台部分可拆卸地安装到中心定位的、高精度的花岗岩检测/修复部分。由真空接触器把持的玻璃介质在气垫上从上连接板气动工作台传送到中心检测/修复部分。真空吸嘴一体形成在多孔介质衬垫上，用于在检测或修复过程中精确控制柔性介质在中心部分之上的高度。实施例包括在检测/修复过程中使介质静止不动或移动的结构。在流水线操作模式中，第一介质可在第二介质受到检测或修复的同时被装载/卸载。文档编号G02F1/1368GK1580875SQ20041003073公开日2005年2月16日申请日期2004年3月31日优先权日2003年8月8日发明者亚当·韦斯,阿夫沙尔·萨兰勒,爱得华多·盖尔曼,大卫·鲍尔温申请人:光子动力学公司