专利名称：采用白光干涉测量法的检验系统和方法
技术领域：
本发明涉及元件检验系统的领域。更具体来讲，本发明涉及利用干涉测量法、如白光干涉测量法来测量元件的三维特征的元件检验系统和方法。
背景技术：
采用图像数据的检验系统是本领域已知的。这类检验系统通常采用来自被相干或非相干光源照射的元件的图像数据，然后对图像数据执行图像分析过程，从而确定该元件是否符合预定标准。例如，图像数据分析用来确定元件是否已经被适当标记，具有处于正确位置的特征，或者具有其它指定的标准。在这一点上，“特征”可包括想要的特征、如接触件，或者不想要的特征，如从接触件表面伸出或伸入其表面的接触件上的损伤。
这类元件检验系统存在的一个问题是元件的三维特征必须从图像数据来推断。因此，在许多情况下，难以确定图像数据中的指示来自高于还是低于参考平面的特征。同样，由于这种图像数据分析采用亮度的相对变化来推断特征的位置以及确定这些特征是否处于预定的允许标准之内，因此往往出现特征在单一照明源下不可区分的情况。虽然采用多个照明源、如来自两个不同角度的照明源是已知的，但是这些照明源可能仍然得到没有清楚识别不满足指定标准的元件特征、以便允许准确地确定特征尺寸的图像数据。
发明概述根据本发明，提供一种用于元件检验的系统和方法，它克服了元件检验所存在的已知问题。
具体来讲，提供一种用于元件检验的系统和方法，它允许采用干涉测量法来确定元件的表面坐标。
根据本发明的一个示范实施例，提供一种用于检验元件的系统。该系统包括图像数据系统，用于例如从俯视带凸块的晶片顶部的位置产生元件的图像数据。干涉测量检验系统连接到图像数据系统并接收图像数据，以及分析图像数据，从而定位用来确定块形接触件的表面坐标的干涉带。
本发明提供许多重要的技术优势。本发明的一个重要技术优势是一种利用干涉测量法来确定元件的三维表面坐标的用于检验元件的系统和方法。本发明允许单色光或白光干涉测量法用来在元件上产生干涉条纹，其中第三轴坐标可从干涉条纹中确定。
通过阅读以下结合附图的详细描述，本领域的技术人员会进一步理解本发明的优点和高级特征以及其它重要方面。
附图简介
图1是根据本发明的一个示范实施例、用于采用干涉测量法进行元件检验的系统的示意图；图2是根据本发明的一个示范实施例、用于采用干涉测量法分析图像数据的系统的示意图；图3是根据本发明的一个示范实施例、用于确定亮度变化的系统的示意图；图4是根据本发明的一个示范实施例、用于确定和控制反射镜或其它用于创建干涉带的系统或元件的位置的系统的示意图；图5是根据本发明的一个示范实施例、用于确定与图像数据的像素对应的元件表面坐标的系统的示意图；图6是根据本发明的一个示范实施例的理论的像素亮度变化示意图7是根据本发明的一个示范实施例、用于采用干涉测量法确定元件的表面坐标的方法的流程图；图8是根据本发明的一个示范实施例、用于确定元件的表面坐标的方法的流程图；以及图9是根据本发明的一个示范实施例、用于执行元件检验的方法的流程图。
发明的详细描述在以下描述中，相似的部分在整个说明书和附图中分别采用相同参考标号来标记。绘图不一定按照比例，为了清晰和简洁，某些元件可能通过一般形式或示意形式来表示并由商业名称来标识。
图1是根据本发明的一个示范实施例、用于采用干涉测量法执行元件检验的系统100的示意图。系统100允许采用干涉测量法来确定元件的三维表面坐标，例如采用白光干涉在元件上创建干涉带，作为元件上的特征的高度的函数。
系统100包括元件支架104上的元件102。元件支架104可以是模座、传送带、胶片框、托盘或其它任何适当的元件检验支架。元件102可以是半导体元件、晶片、管芯、芯片级封装、带凸块的晶片、网格焊球阵列、封装的管芯、凝胶包装中的管芯、华夫饼干式包装(waffle pack)或托盘中的管芯、或者其它适当配置中的其它适当元件。元件102通常通过诸如皮带传动装置、机械臂之类的适当系统或设备或者其它适当系统或设备放置在干涉系统120下面。
系统100包括光源106，它可以是单色光源、多色光源、白光源、相干或非相干光源或者其它适当光源。光源106产生沿方向“A”传播的光束。当可伸缩光闸116处于可调反射镜110之前时，光束“A”在分束器108上反射，并沿箭头“B”的方向传播。然后，该光照射元件102，并沿箭头“C”的方向返回。然后光沿方向“D”传播到图像数据系统112，在其中被转换为亮度数据的像素的N×M阵列，其中“N”和“M”为整数或其它适当的图像数据。这个图像数据然后提供给2D检验系统118，用于使用图像数据进行2D图像分析。
另外，可伸缩光闸116可从可调反射镜110的前面移开，使得光还沿方向“A”传播，然后由分束器108分割，以便沿方向“E”传播到可调反射镜110。然后，光沿路径“F”反射回来并到达分束器108，在其中把光沿路径“B”引向元件102，然后来自可调反射镜110的光沿路径“C”和路径“D”反射回到图像数据系统112。可调反射镜110可包括电动机，电动机具有使反射镜的位移可以与电动机旋转角度相关的磁、光或其它指示器，可以使用精确定位测量(例如通过激光)来确定反射镜的位置及相应的表面坐标，或者其它适当的程序可用于反射镜的定位。
作为分束和反射的结果，图像数据系统112产生的图像数据将包括干涉带。干涉带是在来自元件的光包含与从元件接收的其它光的相位相差不到一个波长的光时所产生的现象。例如，如果光的相位相差180°或一半波长，则亮度数据将明显减小，因为同相光往往抵消异相光，使得亮度减小。对于相位差小于或大于180°的光，将会有亮度的减小，但这种减小不明显。当光同相时，亮度将增加。在一个示范实施例中，可调反射镜110可由在元件102上被检验的材料构成，例如，用于检验由金制成的接触凸块时采用金反射镜，从而改善利用白光干涉测量法产生的干涉带图案的质量。通过为反射镜采用与被检验材料相同的材料来获得改进的质量，因为这种配置减少了在使用相异材料时出现的产生干涉的光波长的吸收。
利用这种干涉原理，可调反射镜110、元件支架104或系统的其它适当元件可被移动，以便在元件102上创建变化的干涉图案。例如，如果可调反射镜110朝分束器108移动，则在图像数据系统112上接收的同相和异相光的相位差将随着可调反射镜110的移动而改变。因此，干涉带将出现在元件102表面的被照射部分。干涉带看起来为元件102表面的各个点上增加和减小的亮度。因此，图像数据系统112所产生的图像数据的N×M像素的亮度值将随着可调反射镜110朝分束器108移动而改变。这样，当可调反射镜110朝分束器108移动时，就能够利用图像数据系统112产生一连串的图像数据帧，从而确定作为可调反射镜110的位置的函数的图像数据的各像素的亮度变化。因此，可通过根据图像数据系统112产生的连续图像中各像素的亮度来定位干涉带的中心、并将其与可调反射镜110的位置相关，由此确定在对应各像素的位置上的元件102表面的坐标。已知的表面坐标值可用来校准可调反射镜110。
图像数据系统112耦合到干涉测量检验系统114、2D检验系统118和干涉系统120。本文所用术语“耦合”及其同源术语、如“耦合到”和“耦合了”可包括物理连接(例如通过一个或多个铜导线)、虚拟连接(例如数据存储装置的一个或多个随机分配的数据存储单元)、逻辑连接(例如通过半导体电路的一个或多个逻辑装置)、无线连接、超文本传输协议(HTTP)连接、其它适当连接或者这些连接的适当组合。在一个示范实施例中，系统和元件可通过中介系统和元件、例如通过通用处理平台的操作系统耦合到其它系统和元件。
干涉测量检验系统114可以通过硬件、软件或者硬件和软件的适当组合来实现，并且可以是在视频数据处理平台上运行的一个或多个软件系统，例如可从Dorval，Quebec的Matrox购买的Matrox GenesisLC。干涉测量检验系统114从图像数据系统112接收连续的图像数据集，并对各像素的亮度数据进行分析，以便确定与各像素对应的元件102的表面各点的表面坐标数据。同样，可调反射镜110产生可调反射镜位置数据，所述数据通过图像数据系统112或其它适当的系统或元件提供给干涉测量检验系统114，以便允许干涉测量检验系统114产生N×M数据图像数据的各像素表面的三维坐标。这样，元件102的表面坐标的三维映射可利用干涉原理来产生。
在工作中，采用二维和三维技术来检验元件102。在一个示范实施例中，首先采用二维技术来检验元件，如果二维技术的结果是不确定的，则可执行元件的三维映射。因此，图像数据系统112可以使可伸缩光闸116移开，以便从2D检验模式切换到3D检验模式。图像数据系统112还向可调反射镜110提供控制数据，使可调反射镜110开始以预定速率、采用预定步骤或以其它适当方式进行跟踪。当可调反射镜110以预定速率或以其它方式进行跟踪时，图像数据系统112则产生元件102的图像数据的N×M像素集的连续序列。这些图像数据集提供给干涉测量检验系统114，它可利用干涉原理和可调反射镜110的已知位置来确定与各像素对应的表面坐标。
在可调反射镜110已经产生所有图像数据集之后，图像数据系统112产生适当的控制命令，或者可调反射镜110的本地控制器使可调反射镜110返回预定位置以及让可伸缩光闸116复位。同样，可调反射镜110可按照两种模式工作，例如，一种模式是当可调反射镜110朝分束器108移动时产生图像数据，第二种模式是当可调反射镜110从分束器108移开时产生图像数据。这样，不需要使可调反射镜110复位。
图2是根据本发明的一个示范实施例、用于采用干涉测量法分析图像数据的系统200的示意图。系统200允许分析两个或两个以上图像数据集，以便确定一个或多个像素、如N×M像素阵列或其它适当像素或像素集中的像素的表面坐标。
系统200包括干涉测量检验系统114以及像素映射系统202、亮度变化系统204、坐标系统206、像素表面定位系统208、丢失特征系统210、缺陷体积系统212、缺陷面积系统214和缺陷深度/高度系统216，其中每一个均可通过硬件、软件或者硬件和软件的适当组合来实现，而且可以是在通用处理平台上运行的一个或多个软件系统。如本文所用的“软件系统”可包括一个或多个对象、代理、线程、子例程、独立的软件应用、机器可读代码、源代码、可执行代码、在两个或两个以上独立软件应用中、在两个或两个以上不同处理器上运行的两个或两个以上代码行或其它适当软件结构或者其它适当的软件体系结构。在一个示范实施例中，软件系统可包括在通用软件应用、如操作系统中运行的一个或多个代码行或其它适当软件结构以及在专用软件应用中运行的一个或多个代码行或其它适当软件结构。在另一个示范实施例中，软件系统可以是一行或多行超文本标记语言(HTML)、可扩展标记语言(XML)、万维网浏览器插件或其它结合万维网浏览器应用运行的适当代码。
像素映射系统202接收N×M像素阵列中各像素的表面坐标数据，并产生与N×M像素阵列对应的元件的三维图像。在一个示范实施例中，像素映射系统202可产生用户可读显示，使操作者可确定某一零件具有可接受还是不可接受的特性，以便确定块形接触件表面上的划痕的大小、对块形接触件的其它类型的损坏或者对元件的其它类型的损坏。像素映射系统202还可执行元件的表面数据的初步分析，从而确定可疑损坏的面积、可疑损坏的深度或其它用户选择的特性，并且可在这些用户选择的特性具有“临界”值或超过可接受值时请求操作者协助。例如通过根据所预期的表面位置与所确定的表面位置之间的差异来确定各像素表面的分散的增加体积，像素映射系统202还可确定受损区域的体积。这样，像素映射系统202可允许用户指定可接受的受损体积，并且可根据对元件的损坏体积或元件的特征来接受或拒绝某个元件。
例如，在元件为半导体管芯且特征为由金构成的块形接触件的情况下，块形接触件的预期高度可以是例如20微米。同样，各像素可覆盖预定的表面积、如25平方微米。因此，用户可根据金凸块表面的划痕或凹痕、金凸块表面上的毛刺或结节或其它所选类型的损坏的体积，根据受损区域的体积，选择合格/不合格标准。在此示范实施例中，如果划痕导致低于20微米的表面，则可采用邻近像素的高度乘以25平方微米的面积，其中体积等于20微米与对应于像素的表面的实际高度之间的差异。然后，各邻近像素的每个这种区域的总和可相加，使得可确定材料丢弃的近似体积。相似的过程可用来确定结节、毛刺或伸出表面的其它特征的体积。这样，特征接受标准可基于受损体积数据。
亮度变化系统204确定连续图像数据集中的像素之间的亮度变化。在一个示范实施例中，亮度变化系统204可用来产生亮度变化的二维图表，作为单个像素的高度的函数。例如，亮度变化系统204可从各图像数据集中检索像素的亮度数据，像素的亮度数据可绘制成可调反射镜110的位置的函数。然后，可根据干涉带产生的亮度变化以及可调反射镜110、元件支架104或其它适当系统或元件的坐标来确定与像素对应的元件表面的表面坐标。这样，亮度变化系统204可形成各像素的亮度数据集合，可分析这些集合来确定与该像素位置对应的元件的表面坐标。亮度变化系统204还可产生表示各像素的亮度变化的图表。例如通过接收图像数据的连续帧并压缩连续帧间变化在预定容限之内的各像素的图像数据，亮度变化系统204还可压缩像素亮度数据。这样，亮度变化系统204可减少图像数据集的数据存储要求，提高处理图像数据的速度，以及提供其它益处。在一个示范实施例中，亮度变化系统204可接收1000组图像数据，其中每组包含像素亮度数据值的N×M阵列。在此示范实施例中，确定与任何给定像素对应的元件表面的表面坐标所需的图像数据集的数量可以是集数量的一部分，例如50。亮度变化系统204可确定具有定位该像素表面所需数据的各像素的图像数据集，以及例如通过利用三维阵列数据压缩技术或其它适当的数据压缩技术，可丢弃该像素在其它集合中的数据。
坐标系统206确定像素数据集的Z轴坐标，以及可产生控制数据，用于控制可调反射镜110、元件支架104或者用来产生干涉带的其它系统或元件的位置，从而确定表面坐标。在一个示范实施例中，坐标系统206可确定像素数据的各N×M阵列或帧的高度或Z轴坐标，而与产生像素数据的帧的方式无关(其中N和M阵列位置分别用来确定X和Y轴坐标)。因此，可调反射镜、可调元件支架104或者其它适当的可调功能部件可用来控制沿Z轴的像素数据的各帧的相对位置。坐标系统206还可产生控制数据，用于控制可调元件、如可调反射镜110的表面的位置。在此示范实施例中，坐标系统206可使可调反射镜110或其它适当系统或元件通过未期望得到图像数据的区域，从而使图像数据集“快速前进”通过预期无任何像素表面变化的区域，例如沿高于表面的轴向的金凸块的长度，到达预期元件特征表面所处的预期区域内。
像素表面定位系统208从亮度变化系统204或其它适当系统接收亮度数据并确定像素数据集，所述像素数据集利用干涉测量原理标识与给定像素相关的元件上的点的表面坐标。在一个示范实施例中，像素表面定位系统208逐帧分析像素数据的N×M集合，以及确定各帧中标识元件表面上各点的坐标的像素。在另一个示范实施例中，像素表面定位系统208分析像素数据集，以及根据在其中定位表面的数据集之前或之后的一个或多个像素数据集来确定各像素数据集中标识元件表面各点的像素。在此示范实施例中，像素表面定位系统208可确定像素亮度的变化，以及可根据最大变化、出现最大变化的内插点、基于像素亮度数据的变化的干涉图案的中心条纹的指示或其它适当数据来确定对应各像素的表面。同样，像素表面定位系统208可逐个像素地分析连续帧上的像素数据集，例如全部数据集首先被存储、然后再被分析的情况。
丢失特征系统210接收表面坐标数据，并产生丢失特征数据。在一个示范实施例中，丢失特征系统210接收各像素的表面坐标数据，并例如通过确定预定数量的像素是否没有相关的表面坐标，通过确定表面坐标数据与某特征的预期表面坐标数据不一致，或者通过其它适当的程序，从而根据表面坐标数据确定所述特征是否丢失。丢失特征系统210可产生表明检验结果是可接受的、临界的或者是不可接受的检验合格/不合格数据，可产生通知数据以通知操作者关于丢失特征的情况，或者可产生其它适当的数据。
缺陷体积系统212接收表面坐标数据，并产生缺陷体积数据。在一个示范实施例中，缺陷体积系统212接收各像素的表面坐标数据，以及例如通过确定各像素的预计与实际表面坐标数据之间的差异，并通过对具有这些差异的像素的相关体积求和，或者通过其它适当程序，从而根据表面坐标数据来确定表面内的划痕或其它缺陷、表面外的结节或其它缺陷、特征侧面的坑洼或其它缺陷或者其它类型的缺陷的体积。缺陷体积系统212可产生表明检验结果是可接受的、临界的或者是不可接受的检验合格/不合格数据，可产生通知数据以通知操作者关于丢失特征的情况，或者可产生其它适当的数据。
缺陷面积系统214接收表面坐标数据，并产生缺陷面积数据。在一个示范实施例中，缺陷面积系统214接收各像素的表面坐标数据，以及例如通过确定实际表面坐标数据高于或低于预期表面坐标值的相邻像素组的表面积，或者通过其它适当的程序，从而根据表面坐标数据来确定表面内的划痕或其它缺陷、表面外的结节或其它缺陷、特征侧面的坑洼或其它缺陷或者其它类型的缺陷的面积。缺陷面积系统214可产生表明检验结果是可接受的、临界的或者是不可接受的检验合格/不合格数据，可产生通知数据以通知操作者关于丢失特征的情况，或者可产生其它适当的数据。
缺陷深度/高度系统216接收表面坐标数据，并在适当时产生缺陷深度或高度数据。在一个示范实施例中，缺陷深度/高度系统216接收各像素的表面坐标数据，以及例如通过确定各像素的预期与实际表面坐标数据之间的差异，以及确定最大深度/高度、平均深度/高度，或者通过其它适当的程序，从而根据表面坐标数据来确定表面内的划痕或其它缺陷的深度、表面外的结节或其它缺陷的高度、特征侧面的坑洼或其它缺陷的程度或者其它类型的缺陷。缺陷深度/高度系统216可产生表明检验结果是可接受的、临界的或者是不可接受的检验合格/不合格数据，可产生通知数据以通知操作者关于丢失特征的情况，或者可产生其它适当的数据。
在工作中，系统200允许分析图像数据，以便确定与像素数据的N×M集合中一个或多个像素对应的元件的表面坐标。系统200采用像素数据的N×M集合的两个或两个以上帧来定位与各像素对应的元件表面。这样，系统200允许执行元件表面的三维映射，它实现对特征表面之下或之上的区域的体积的精确估算，或者以其它方式允许对元件的三维特征的精确估算。
图3是根据本发明的一个示范实施例、用于确定亮度变化的系统300的示意图。系统300包括亮度变化系统204和帧存储系统302、数据压缩系统304、帧平均系统306以及扫描区域系统308，其中的每个均可通过硬件、软件或者硬件和软件的适当组合来实现，以及可以是在通用处理器平台上运行的一个或多个软件系统。
帧存储系统302接收像素数据的两个或两个以上帧，其中各帧可包括像素数据的N×M阵列。在一个示范实施例中，像素数据的各连续帧中的像素坐标对应于在元件表面或其它被检验零件上具有已知(x，y，z)坐标的区域。这样，连续帧中的像素亮度之间的变化可经过分析，从而确定元件表面上的点的表面坐标。同样，帧存储系统302可存储像素亮度值的三维阵列，使得可检索和分析预定坐标位置上的各个像素数据集。例如，像素数据的各帧可包括(x，y)坐标像素数据。同样，各帧的z轴位置可以是已知的，或者可从诸如可调反射镜110移动速率、位置控制器系统或其它适当系统之类的数据来推导。这样，帧存储系统302可存储亮度数据的三维阵列，其中阵列中的各点对应于(x，y，z)坐标系中的预定位置。帧存储系统302允许分析沿z轴的各像素、沿x或y轴的像素行、诸如在沿z轴的连续数据帧中以沿x和y轴的预定方向延伸的像素数据集之类的像素数据集、或者数据的其它组合之间的变化。
数据压缩系统304可用来压缩存储在帧存储系统302或其它适当系统中的数据。在一个示范实施例中，数据压缩系统304可确定在连续的z轴数据帧位置中具有相同的(x，y)坐标的像素的变化是否处于预定容许变化范围之内，使得表示没有亮度变化的像素可以被消除，从而降低数据存储要求。在一个示范实施例中，数据压缩系统304可查看连续数据帧以作出这个决定，例如必须分析在两个或两个以上像素的序列上的像素亮度变化以确定数据像素对于确定被检验元件的表面坐标是否重要。例如通过采用已经确认的表面位置数据来从数据集中消除不必要数据，数据压缩系统304还可在已经检验了元件之后压缩要存储的数据。
帧平均系统306从像素亮度数据中产生移动平均数据，它用来确定与各像素对应的表面坐标数据。在一个示范实施例中，例如通过采用来自前几个数据帧的像素的亮度数据作为平均值或者通过其它适当程序，帧平均系统306减去平均偏差值。帧平均系统306在减去这种平均值之后取亮度数据的绝对值，存储为各像素产生的最后五个数据帧的亮度数据的移动平均值，以及检测移动平均值减少预定量的时间。然后，可确定与该像素对应的表面与前面第三帧的位置相关。同样，可采用其它适当数量的帧，可对连续的像素亮度数据值执行其它适当的数学运算，或者可执行其它适当的过程来允许高速地确定各像素的表面坐标数据。
扫描区域系统308根据晶片倾斜数据、自适应扫描数据和其它适当数据来产生扫描区域数据。在一个示范实施例中，根据晶片的预定位置上的表面坐标测量结果来产生晶片倾斜数据，以便确定晶片支架、晶片表面变化或其它倾斜源引起的晶片倾斜度。从这个数据可以确定，晶片的一侧高于晶片的相对侧例如25微米。扫描区域系统308调整扫描区域，例如在已知凸块表面的预期高度的情况下用于扫描以定位块形接触件的表面，从而优化所产生和分析的数据帧的数量。在此示范实施例中，扫描区域可包括在预期块形接触件表面的区域中取的30帧数据。由于晶片倾斜，包含晶片一侧的块形接触件的表面坐标的30帧区域可能因晶片倾斜或其它因素而位于包含晶片另一侧的块形接触件的表面坐标的30帧区域之上或之下的位置。扫描区域系统308调整扫描区域，以便补偿这种晶片倾斜或其它因素。
例如通过确定特征的表面坐标是否位于扫描区域的中部附近，扫描区域系统308还可产生自适应扫描数据。在一个示范实施例中，扫描区域可包括30个位置上的亮度数据帧的产生，其中各像素的表面坐标预期位于第十五帧的附近。扫描区域系统308可确定是否检测到表面坐标远离此预期位置、如在第五帧或第二十五帧，以及可调整扫描区域以适应晶片弯曲、倾斜或其它变化。
在工作中，系统300允许像素的亮度变化被分析并作为像素数据集被存储。系统300还支持数据压缩技术，诸如查看两个(x，y)阵列中当前与前一个像素值之间的亮度变化的数据压缩技术、查看两个或两个以上数据集并从亮度变化参数中确定该数据是否可被压缩的数据压缩技术、利用移动平均值来确定与各像素对应的表面坐标数据的技术、或者其它适当的表面坐标定位技术。系统300还向其它系统提供所存储的数据用于分析，例如提供给反射镜位置系统、像素表面定位系统、像素映射系统或其它适当系统。
图4是根据本发明的一个示范实施例、用于确定和控制反射镜或其它用于创建干涉带的系统或元件的位置的系统400的示意图。系统400包括坐标系统206和跟踪速率控制器402、坐标生成系统404以及跟踪加速系统406，其中的每个均可通过硬件、软件或者硬件和软件的适当组合来实现，而且可以是在通用处理平台上运行的一个或多个软件系统。
跟踪速率控制器402控制定义像素数据集的坐标的系统或元件的跟踪速率。在一个示范实施例中，跟踪速率控制器402可用来控制可调反射镜110的跟踪速率，从而控制在元件的扫描长度上产生的数据帧的数量。在一个示范实施例中，所产生的数据帧的数量可确定系统的分辨率，使得在要求较低分辨率的系统中，可提高跟踪速率以减少数据帧的数量。同样，跟踪速率控制器402可用来监测跟踪速率，以便确定该跟踪速率保持恒定，或者对跟踪速率的任何变化产生补偿数据，并把补偿数据提供给坐标生成系统404或其它适当的系统。
坐标生成系统404产生像素数据的连续帧的z轴坐标数据。在一个示范实施例中，坐标生成系统404从跟踪速率控制器402接收跟踪速率数据，以及确定沿z轴的数据的连续帧之间的预期和实际坐标间距。在此示范实施例中，坐标生成系统404可补偿跟踪速率的任何变化，从而根据测量差异来校正实际坐标位置。同样，坐标生成系统404可根据其它适当元件或系统、如元件支架104的移动来确定沿z轴的连续帧的坐标。
跟踪加速系统406通过使跟踪加速通过未预期或者后续扫描会检测到元件损坏的区域，允许优化检验元件所需的时间。在一个示范实施例中，元件可包括诸如金凸块之类的特征或者要检验是否有各种缺陷的其它特征。例如，对金凸块可能出现的一种缺陷是“坑洼”，这种情况下丢失了金凸块的一部分。在此示范实施例中，金凸块具有“坑洼”的部分的表面将在元件管芯的底部或者在其附近，使得只需要扫描向上延伸一段短长度的元件管芯的表面以便检测这种情况。如果不存在会在金凸块的底部和顶部之间的z轴坐标上产生损坏的其它任何损坏机制，则在已经扫描底部之后只需要扫描金凸块的顶部。在此示范实施例中，除金凸块顶部的区域之外，不需要生成沿z轴的图像数据。跟踪加速系统406可加速可调反射镜110或其它适当元件或系统的定位，从而“快速前进”通过不需要检验的区域，还可向图像数据系统112提供数据，使得不对这些位置产生图像数据集。这样，可优化元件的生成和检验，从而把图像数据的生成仅集中于需要确定元件是检验合格还是不合格的那些区域。
在工作中，系统400控制反射镜或其它适当元件的位置，从而允许(x，y，z)坐标被精确跟踪和监测。系统400还允许对不需要检验的区域加速跟踪，以便减少需要产生和分析的数据量。
图5是根据本发明的一个示范实施例、用于确定与图像数据的像素对应的元件表面坐标的系统500的示意图。系统500包括像素表面定位系统208和亮度测绘系统502、中点分析系统504以及条纹计数系统506，其中的每个均可通过硬件、软件或者硬件和软件的适当组合来实现，以及可以是在通用处理平台上运行的一个或多个软件系统。
亮度测绘系统502绘制连续的像素数据集的亮度变化的图表。在一个示范实施例中，亮度测绘系统502接收(x，y)坐标上的像素的连续z轴位置的亮度值，以便分析该像素的单组z轴变化。这样，亮度测绘系统502执行逐个像素的分析，以便确定各像素的相应表面位置。亮度测绘系统502还可产生用户可读显示，从而允许用户查看沿z轴的给定像素的亮度值的变化。
中点分析系统504确定为各像素产生的干涉图案的中点。在一个示范实施例中，中点分析系统504可接收单个像素的沿z轴的一组像素亮度数据变化，以及可分析该组像素亮度数据变化，以便确定中点，例如其中所述中点是两端之间的数学中点或一半长度的点。同样，可通过计算或确定两个端点之间出现的亮度值的最大值和最小值的数量，以及通过把中点分配到实际或理论位置，从而确定中点，其中中点将根据其它数据出现，例如通过采用包络拟合、曲线拟合或其它适当的技术。中点分析系统504还可处理像素数据集，例如各帧的像素数据的(N×M)子集、整个帧或其它适当组合。
条纹计数系统506对像素数据集执行条纹计数分析，以便确定与各像素对应的元件表面。在一个示范实施例中，条纹计数系统506可存储适当的数据、如高于或低于平均亮度值的亮度值的大小和方向。在此示范实施例中，条纹计数系统506可存储单组亮度值，以及可根据沿z轴的亮度值的各连续帧来修改亮度值。条纹计数系统506可用于不需要存储数据的(x，y，z)阵列的情况中，例如与各像素对应的表面数据可根据当像素数据的连续帧被测量时对它们的分析来确定。
在工作中，系统500执行像素数据的分析，以便确定与N×M像素阵列中的各像素对应的元件表面。系统500允许用户查看显示给定像素或像素集沿z轴的变化的数据，以及可执行中点分析、条纹计数或其它适当功能，从而定位与像素阵列中的各像素对应的元件表面。
图6是根据本发明的一个示范实施例的理论的像素亮度变化示意图600。像素亮度变化示意图600包括反射镜位置轴和亮度轴。如图所示，在干涉现象开始出现之前，随着反射镜位置增加，像素亮度的变化604是平坦的。干涉现象使像素亮度值增加到最大值，减少到对应于像素表面602的最小值，然后在返回到中线值之前再次增加到最大值。在此示范实施例中，这三个干涉条纹允许确定与像素对应的元件表面。本领域的技术人员会知道，像素亮度变化602只是示范性的，实际像素亮度变化测量结果不一定落在如图所示的平滑曲线上，以及不一定只具有3个干涉条纹，而是可能包括大量变化。因此，如包络606所示的包络分析可用来估算像素表面602。同样，例如通过确定像素表面602对应于包络的中点，也可使用包络的端点。在另一个示范实施例中，可使用移动平均亮度608，其中像素表面602的坐标是根据移动平均值减少预定量的位置来确定的。同样，其它适当的分析程序可用来确定与像素位置对应的表面坐标。
图7是根据本发明的一个示范实施例、用于采用干涉测量法确定元件的表面坐标的方法700的流程图。方法700在702开始，在其中产生干涉层。在一个示范实施例中，可采用分束器和可调反射镜来创建干涉层，其中采用白光以便减少干涉条纹数量以及简化定位干涉图案的中心点的过程，或者可采用其它适当的干涉过程。然后，方法进行到704。
在704，存储像素亮度阵列。在一个示范实施例中，像素亮度阵列可包括像素亮度值的N×M阵列，例如其中每个单位面积的像素数量提供足够的分辨率以执行对元件的检验。然后，方法进行到706。
在706，确定是否已经产生最后的z轴位置的像素数据的N×M阵列。在一个示范实施例中，预定数量的像素数据的N×M阵列可在沿z轴的位置上产生，例如当要求0.5微米的分辨率时每隔0.5微米或者以其它适当的间隔来产生。在此示范实施例中，具有高于表面X微米的特征的元件将需要产生大约X/2+/-的连续数据帧的容许系数，以便产生表面数据来映射元件表面。如果已经产生最后一层，则方法进行到710。否则，方法进行到708，其中系统被设置到下一层。在一个示范实施例中，可通过以设定的速率移动反射镜，使得反射镜速率不变，但下一个N×M像素阵列的存储的数据设定改变，产生成像数据层。同样，可跟踪反射镜运动速率的变化，从而产生位置的校正数据，可采用步进电动机，并且可使它转到下一个位置，或者可采用其它适当的过程。然后，方法返回到702。
在710，为各像素产生或确定干涉阵列的中心条纹。在一个示范实施例中，例如通过形成包络并确定包络的中点，定位像素亮度数据中超过预定容限的变化，然后再根据变化的端点确定中心点，通过确定来自中点的变化的大小和方向，以及确定亮度值变化的大小是增加还是减少，或者通过其它适当的过程，从而分析各像素沿z轴的像素数据集以定位中心条纹。然后，方法进行到712。
在712，存储与像素对应的元件表面的坐标。在此示范实施例中，坐标可按N×M阵列来存储，使得该阵列在分析元件时被填充，以及当阵列中的数据足以确定元件是可接受还是不可接受时结束分析。然后，方法进行到714。
在714，确定是否已经分析最后一个像素。在一个示范实施例中，像素可在测量时成组地、单个地或以其它适当方式来分析。如果在714确定还未分析最后一个像素，则方法进行到716，在其中选择下一个像素或像素组。然后，方法返回到710。否则，如果在714确定已经分析了最后一个像素，例如当已经分析了全部像素或者已经确定该元件已经检验合格或不合格时，方法进行到718。
在718，可产生元件的映射图，例如对于由于已经产生临界图像数据集而要求操作者分析图像并确定元件是否可接受的情况。
在工作中，方法700允许分析元件以确定元件的三维坐标是否可接受。方法700允许在已经产生足够数据来确定元件是否可接受之后停止检验，以及允许标识临界值，从而在数据不是明显可接受或不可接受时，允许操作者审查检验数据来作出决定。
图8是根据本发明的一个示范实施例、用于确定元件的表面坐标的方法800的流程图。方法800在802开始，其中根据预期分辨率来设置反射镜跟踪速率。在一个示范实施例中，可根据跟踪速率和预期分辨率来选择各次扫描要产生的数据帧的数量，例如表面位置的精度是用户指定标准的函数的情况。在另一个示范实施例中，电动机圆周上的光或磁测量点的数量可用作编码器，把电动机步长或角位置与沿检验件的高度轴的坐标相关，使得在已经测量了预定旋转角度后产生触发信号。然后，方法进行到804。
在804，开始扫描。在一个示范实施例中，可通过按照正或负方向以预定速率、利用预定数量的编码器步长或者以其它适当方式沿轴移动可调反射镜来开始扫描。同样，可通过移动元件支架或其它适当系统或装置来开始扫描。然后，方法进行到806。
在806，在当前反射镜位置上存储图像数据帧，例如在接收到通过对编码器步长计数而产生的触发信号之后。在一个示范实施例中，图像数据帧的产生可能以远高于反射镜移动的速率发生，使得不需要产生对图像数据的像素的补偿。同样，在创建z轴位置微分的反射镜或其它元件的相对运动以需要补偿的速率进行的情况下，例如首先扫描的像素的z轴坐标不同于最后扫描的z轴坐标像素的情况，或者各像素的亮度数据可能改变较大的情况，图像数据可包括这个微分z轴位置的指示、亮度数据的内插或其它适当的校正数据。在另一个示范实施例中，高速过程可用来确定与各像素对应的表面坐标，例如通过采用像素亮度的移动平均值，其中在平均亮度减少预定量时确定表面坐标。在此示范实施例中，可免除各像素数据帧的存储以及步骤814到824的顺序分析。同样，可使用其它适当的过程。然后，方法进行到808。
在808，确定是否已经完成扫描。如果还未完成扫描，则方法进行到810，其中确定是否已经接收到下一个触发信号或其它适当的指示。如果在808确定完成了扫描，则方法进行到812，其中使反射镜复位。在一个示范实施例中，反射镜可用于仅以一个方向进行跟踪，使得在扫描元件之后，反射镜返回到起始位置，以便为扫描的开始提供定位点的可靠容限估算值。同样，反射镜可按照第一方向移动，用于扫描第一元件，以便沿z轴产生以(z＝0)开始并以(z＝元件特征的最大高度)结束的图像数据帧。同样，下一个扫描可按照相反方向进行，例如以(z＝元件特征的最大高度)开始并以(z＝0)结束。可使用其它适当的过程。同样，反射镜之外的z轴控制元件可以被复位，例如元件支架。然后，方法进行到814。
在814，发起像素定位。在一个示范实施例中，像素定位发起可包括以像素(0，0)开始并以像素(N，M)结束。在此示范实施例中，分别依次分析各像素，或者并行处理器可用于并行分析像素集。同样，可根据z轴坐标发起像素定位，其中并行分析全部像素。在又一个示范实施例中，像素分析可在帧扫描过程中进行，使得在确定像素亮度的变化已经被测量到足以确定与像素位置对应的表面的程度之后分析像素。然后，方法进行到816。
在816，对各像素映射亮度变化。在一个示范实施例中，对于各z坐标值，可检索(x，y)坐标处的像素的像素数据集，以及可映射亮度值的变化，例如通过确定中心线、确定与中心线数据的偏差或其它适当过程来进行。然后，方法进行到818。
在818，根据干涉原理确定像素表面数据。在一个示范实施例中，可根据查找干涉图案的中心条纹、根据查找干涉区域的中点、根据干涉区域的包络、利用大小和方向取向设定或者通过其它适当过程来确定与像素位置对应的元件表面。然后，方法进行到820。
在820，确定是否已经分析最后一个像素。在一个示范实施例中，如果像素用来分析损坏，则在820的确定可以是损坏是否超过预定允许范围。同样，在分别依次检查像素的情况下，可确定是否已经分析(N，M)位置处的像素。如果在820确定已经分析了最后一个像素，则方法进行到824，并存储像素映射，例如可用来分析图像数据的各像素的表面定位值的映射。否则，方法进行到822，其中，例如通过转到其中正在进行连续像素分析的序列中的下一个像素或者以其它适当方式，对像素加一。
在工作中，方法800允许利用干涉测量法确定元件表面的三维坐标。方法800采用像素数据的N×M阵列或其它适当的数据集合，以及根据当干涉图案沿元件以z轴方向轴向移动时出现的亮度变化来确定各点的表面位置。此过程产生当表面对应于干涉图案中心的位置时出现的最大亮度变化。这样，可确定与各像素的位置对应的元件表面，以及可产生元件的三维映射。
图9是根据本发明的一个示范实施例、用于执行元件检验的方法900的流程图。方法900采用二维分析来执行元件测试，以及在二维分析产生不确定结果或者表明需要进一步分析时采用三维分析。同样，方法900可用来执行对某些图像特征的二维分析以及对其它图像特征的三维分析，例如，整个元件采用2D分析来分析，仅元件的一部分采用3D分析来分析。
方法900在902开始，其中执行2D扫描。在一个示范实施例中，可通过利用不包含干涉带现象的单色或多色光照射元件来执行2D扫描。光可以是相干或非相干的。然后，方法进行到904。
在904，例如通过采用传统的图像分析技术来分析2D图像数据。这些图像分析技术可根据二维图像数据中亮度值变化来检测缺陷。同样，可创建亮度值的直方图，而且基于偏移、斜坡的数量以及其它适当直方图数据的合格/不合格标准可用来分析数据。然后，方法进行到906。
在906，确定数据是否表明元件通过检验、未通过检验或者为临界值。如果在906确定元件已通过检验，则方法进行到908并结束。否则，方法进行到910。在另一个备选实施例中，如果元件不合格，则拒绝该元件，以及方法仅在元件结果为临界值时才进行到910。在又一个备选实施例中，如果元件不合格，则拒绝该元件，但如果元件合格或者为临界值，则方法进行到910，以便执行三维分析。
在910，对元件执行三维扫描。在一个示范实施例中，可采用干涉测量技术来执行三维扫描，例如通过产生干涉图案的光照射元件时产生元件的像素数据的多个N×M帧。图像数据的连续帧可用来产生元件的三维映射，或者可使用其它适当的三维映射技术。然后，方法进行到912。
在912，确定元件是合格、不合格还是临界状态。在一个示范实施例中，可分析元件以确定缺陷或裂纹的大小，例如缺陷或裂纹的表面积、缺陷或裂纹的体积(例如从面积中丢失或添加到面积的材料量)、缺陷或裂纹的平均或最大高度或深度、是否丢失特征，或者可执行其它适当的三维数据分析。如果在912确定元件合格，则方法进行到914并结束。在另一个备选实施例中，如果元件不合格，则拒绝该元件，方法仅在元件结果为临界值时才进行到916。在又一个备选实施例中，如果元件不合格，则拒绝该元件，但如果元件合格或者为临界值，则方法进行到916，供操作者审查。否则，方法进行到916，其中产生元件的图像数据。在一个示范实施例中，可产生三维图像，供操作者审查，例如元件数据为临界值或不确定的情况。然后，方法进行到918，其中，提示操作者审查图像数据，并确定是接受还是拒绝该数据。然后，方法进行到920。
在920，确定操作者是否已经指明该元件通过检验还是未通过检验。在一个示范实施例中，操作者可采用一种或多种分析工具，例如形状工具、体积工具、表示可接受和不可接受的损坏标准或其它适当数据的模板。如果在920确定元件合格，则方法进行到922，其中元件被接受。否则，方法进行到924，并拒绝该元件。
在工作中，方法900允许采用二维和三维图像数据分析的顺序过程来检验元件，以便减少元件检验所需的时间。方法900执行初始二维分析，以便定位易于确定为可接受或不能采用的元件。如果需要其它分析来使元件更明确，则可例如在元件处于临界值时执行3D分析。同样，如果只需要对通过2D分析的元件执行额外的3D分析，则方法900允许仅对最初确定为可接受的元件进行这种操作，而取消对被确定为不可接受的元件的不必要处理。
虽然本文已经详细描述了本发明的系统和方法的示范实施例，但本领域的技术人员还认识到，可对系统和方法进行各种替换和修改，只要没有背离所附权利要求的范围和精神。
权利要求
1.一种用于检验元件的系统，包括产生图像数据的图像数据系统；以及连接到所述图像数据系统的干涉测量检验系统，所述干涉测量检验系统接收所述图像数据，并根据采用干涉测量法产生的表面坐标数据来产生检验合格/不合格数据。
2.如权利要求1所述的系统，其特征在于，所述干涉测量检验系统还包括接收所述元件表面数据并产生表面的像素映射数据的像素映射系统。
3.如权利要求1所述的系统，其特征在于，所述干涉测量检验系统包括接收所述图像数据并存储多帧图像数据的亮度变化系统。
4.如权利要求3所述的系统，其特征在于，所述干涉测量检验系统还包括接收所述元件表面数据并删除一个或多个像素数据值的数据压缩系统。
5.如权利要求1所述的系统，其特征在于，所述干涉测量检验系统包括接收反射镜位置数据并把所述反射镜位置数据与所述图像数据相关的反射镜位置系统。
6.如权利要求1所述的系统，其特征在于，所述干涉测量检验系统还包括产生反射镜位置控制数据的跟踪速率控制器。
7.如权利要求1所述的系统，其特征在于，所述干涉测量检验系统还包括产生跟踪加速数据的跟踪加速系统。
8.如权利要求1所述的系统，其特征在于，所述干涉测量检验系统包括接收所述图像数据并产生像素表面数据的像素表面定位系统。
9.如权利要求1所述的系统，其特征在于，所述干涉测量检验系统包括接收所述图像数据并产生像素亮度图表数据的亮度测绘系统。
10.如权利要求1所述的系统，其特征在于，所述干涉测量检验系统包括接收所述图像数据并产生像素中点数据的亮度测绘系统。
11.如权利要求1所述的系统，其特征在于，所述干涉测量检验系统包括接收所述图像数据并产生条纹计数数据的条纹计数系统。
12.如权利要求1所述的系统，其特征在于，所述干涉测量检验系统包括接收所述表面坐标数据并产生丢失特征数据的丢失特征系统。
13.如权利要求1所述的系统，其特征在于，所述干涉测量检验系统包括接收所述表面坐标数据并产生缺陷体积数据的缺陷体积系统。
14.如权利要求1所述的系统，其特征在于，所述干涉测量检验系统包括接收所述表面坐标数据并产生缺陷面积数据的缺陷面积系统。
15.如权利要求1所述的系统，其特征在于，所述干涉测量检验系统包括接收所述表面坐标数据并产生缺陷深度或高度数据的缺陷深度/高度系统。
16.一种用于检验元件的方法，包括产生所述元件的两个或两个以上图像数据集；确定各个图像数据集中的多个像素中每一个的亮度数据；利用各个像素的亮度数据的变化根据干涉测量法来确定各个像素的表面数据；以及利用所述表面数据来产生检验合格/不合格数据。
17.如权利要求16所述的方法，其特征在于，利用各个像素的亮度数据的变化根据干涉测量法来确定各个像素的表面数据的步骤包括确定各个像素的中心干涉条纹。
18.如权利要求16所述的方法，其特征在于，利用各个像素的亮度数据的变化根据干涉测量法来确定各个像素的表面数据的步骤包括根据各个像素的亮度数据的最小值和最大值来确定各个像素的表面数据。
19.如权利要求16所述的方法，其特征在于，利用各个像素的亮度数据的变化根据干涉测量法来确定各个像素的表面数据的步骤包括对于各个像素，对干涉条纹的数量计数；以及根据干涉条纹的数量设置各个像素的表面数据。
20.如权利要求16所述的方法，其特征在于，确定各个图像数据集中的多个像素中每一个的所述亮度数据的步骤还包括确定各个像素的亮度数据的变化是否超过预定值；以及如果所述变化未超过所述预定值，则压缩各个像素的亮度数据。
21.如权利要求16所述的方法，其特征在于，利用各个像素的亮度数据的变化根据干涉测量法来确定各个像素的表面数据的步骤包括计算预定数量的像素的移动平均值；以及根据所述移动平均值减少了一个大于预定量的量的时间来确定所述表面数据。
22.一种用于检验元件的方法，包括相对于所述元件移动干涉系统的反射镜，以便在所述元件的特征上产生变化干涉图案；利用多个像素中每一个的亮度值的变化根据干涉原理来确定各个像素的表面数据；以及利用所述表面数据来产生检验合格/不合格数据。
23.如权利要求22所述的方法，其特征在于，所述预定速率是根据预定分辨率选择的。
24.如权利要求22所述的方法，其特征在于，所述预定速率包括第一速率和第二速率。
25.如权利要求22所述的方法，其特征在于，所述预定速率包括在产生图像数据时使用的第一速率以及在没有产生图像数据时使用的第二速率。
26.一种用于检验具有由材料构成的特征的元件的系统，包括产生光的光源；分离所述光并且沿第一方向把第一光束引到所述特征上、沿第二方向引导第二光束的分束器；由所述材料构成的反射镜，把所述第二光束重新反射到所述分束器并反射到所述特征上；以及其中所述第一光束和所述第二光束之间的干涉被用来确定所述特征的表面坐标。
27.如权利要求26所述的系统，其特征在于，所述特征是块形接触件，以及所述材料是金。
28.如权利要求26所述的系统，其特征在于还包括图像数据系统，产生由所述第一光束和所述第二光束照射的所述特征的图像数据；以及干涉测量检验系统，接收所述图像数据并产生检验合格/不合格数据。
29.一种用于利用干涉测量法来检验元件的系统，包括像素表面定位系统，利用干涉测量法产生表面坐标数据；以及元件检验系统，接收所述表面坐标数据并产生检验合格/不合格数据。
30.如权利要求29所述的系统，其特征在于，所述元件检验系统包括产生丢失特征数据的丢失特征系统。
31.如权利要求29所述的系统，其特征在于，所述元件检验系统包括产生缺陷体积数据的缺陷体积系统。
32.如权利要求29所述的系统，其特征在于，所述元件检验系统包括产生缺陷面积数据的缺陷面积系统。
33.如权利要求29所述的系统，其特征在于，所述元件检验系统包括产生缺陷深度/高度数据的缺陷深度/高度系统。
34.一种用于利用干涉测量法来检验元件的方法，包括利用干涉测量法来产生表面坐标数据；以及根据所述表面坐标数据产生元件检验合格/不合格数据。
35.如权利要求34所述的方法，其特征在于，根据所述表面坐标数据产生元件检验合格/不合格数据的步骤包括确定表面数据在预定范围之外的像素的数量；以及如果所述像素数量大于预定数量，则产生丢失特征数据。
36.如权利要求34所述的方法，其特征在于，根据所述表面坐标数据产生元件检验合格/不合格数据的步骤包括对表面坐标数据不同于预期表面数据的各像素的体积求和，从而产生总体积；以及如果所述总体积大于预定体积，则产生检验不合格数据。
37.如权利要求34所述的方法，其特征在于，根据所述表面坐标数据产生元件检验合格/不合格数据的步骤包括对表面坐标数据不同于预期表面数据的各像素的面积求和，从而产生总面积；以及如果所述总面积大于预定面积，则产生检验不合格数据。
38.如权利要求34所述的方法，其特征在于，根据所述表面坐标数据产生元件检验合格/不合格数据的步骤包括确定表面坐标数据不同于预期表面数据的各像素的最大深度或高度；以及如果所述最大深度或高度大于预定深度或高度，则产生检验不合格数据。
39.如权利要求34所述的方法，其特征在于，根据所述表面坐标数据产生元件检验合格/不合格数据的步骤包括确定表面坐标数据不同于预期表面数据的各像素的平均深度或高度；以及如果所述平均深度或高度大于预定平均深度或高度，则产生检验不合格数据。
40.一种用于检验元件的系统，包括2D检验系统，接收图像数据并产生2D检验合格/不合格数据；干涉测量检验系统，接收图像数据并产生干涉测量检验合格/不合格数据；以及其中所述干涉测量检验系统在所述2D检验系统产生2D检验合格/不合格数据之后接收所述图像数据。
41.如权利要求40所述的系统，其特征在于，所述干涉测量检验系统仅在所述2D检验系统产生2D检验合格数据之后接收所述图像数据。
42.如权利要求40所述的系统，其特征在于，所述干涉测量检验系统仅在所述2D检验系统产生2D检验不合格数据之后接收所述图像数据。
43.如权利要求40所述的系统，其特征在于，所述干涉测量检验系统仅在所述2D检验系统产生2D检验临界数据之后接收所述图像数据。
44.一种用于利用干涉测量法来检验元件的方法，包括执行对所述元件的2D检验并产生2D检验合格/不合格数据；以及根据所述2D检验合格/不合格数据来执行对所述元件的干涉测量检验。
45.如权利要求44所述的方法，其特征在于，根据所述2D检验合格/不合格数据来执行对所述元件的所述干涉测量检验的步骤包括仅在所述2D检验合格/不合格数据表明不合格时才执行对所述元件的所述干涉测量检验。
46.如权利要求44所述的方法，其特征在于，根据所述2D检验合格/不合格数据来执行对所述元件的所述干涉测量检验的步骤包括仅在所述2D检验合格/不合格数据表明合格时才执行对所述元件的所述干涉测量检验。
47.如权利要求44所述的方法，其特征在于，根据所述2D检验合格/不合格数据来执行对所述元件的所述干涉测量检验的步骤包括仅在所述2D检验合格/不合格数据表明临界结果时才执行对所述元件的所述干涉测量检验。
48.一种用于检验元件的系统，包括2D检验系统，接收图像数据并产生2D检验合格/不合格数据；干涉测量检验系统，接收图像数据并产生干涉测量检验合格/不合格数据；以及具有可伸缩光闸的干涉系统，其中所述2D检验系统在所述光闸关闭时接收图像数据，以及所述干涉测量系统在所述光闸未关闭时接收图像数据。
49.如权利要求48所述的系统，其特征在于，所述干涉系统还包括分束器，所述分束器在所述光闸关闭时传送第一光束，以及在所述光闸没有关闭时传送所述第一光束和第二光束。
50.如权利要求48所述的系统，其特征在于，所述光闸在所述2D检验系统产生2D检验合格数据时保持关闭。
51.如权利要求48所述的系统，其特征在于，所述光闸在所述2D检验系统产生2D检验不合格数据时保持关闭。
52.如权利要求48所述的系统，其特征在于，所述光闸在所述2D检验系统产生2D检验临界数据时保持关闭。
53.一种用于检验元件的方法，包括阻挡干涉系统的反射镜用第一光束照射所述元件；接收所述元件的图像数据并产生2D检验合格/不合格数据；不阻挡所述干涉系统的所述反射镜用所述第一光束和第二光束照射所述元件；以及接收所述元件的图像数据并产生干涉测量检验合格/不合格数据。
54.如权利要求53所述的方法，其特征在于，阻挡所述干涉系统的所述反射镜阻止了来自分束器的第二光束照射所述元件。
55.如权利要求53所述的方法，其特征在于，不阻挡所述干涉系统的所述反射镜用所述第一光束和所述第二光束照射所述元件的步骤是在所述2D检验系统产生2D检验合格数据时执行的。
56.如权利要求53所述的方法，其特征在于，不阻挡所述干涉系统的所述反射镜用所述第一光束和所述第二光束照射所述元件的步骤是在所述2D检验系统产生2D检验不合格数据时执行的。
57.如权利要求53所述的方法，其特征在于，不阻挡所述干涉系统的所述反射镜用所述第一光束和所述第二光束照射所述元件的步骤是在所述2D检验系统产生2D检验临界数据时执行的。
58.如权利要求1、26、29、40或48所述的系统，其特征在于，所述元件是包括以下各项的组中的一项硅晶片、管芯、胶片框上的硅晶片、胶片框上的管芯、凝胶包装中的管芯、管芯支架上的管芯、传送带上的管芯、托盘中的管芯、华夫饼干式包装中的管芯、半导体元件、芯片级封装、带凸块的晶片以及具有网格焊球阵列的管芯。
59.如权利要求16、22、34、44或53所述的方法，其特征在于，所述元件是包括以下各项的组中的一项硅晶片、管芯、胶片框上的硅晶片、胶片框上的管芯、凝胶包装中的管芯、管芯支架上的管芯、传送带上的管芯、托盘中的管芯、华夫饼干式包装中的管芯、半导体元件、芯片级封装、带凸块的晶片以及具有网格焊球阵列的管芯。
全文摘要
提供一种用于检验元件的系统。该系统包括例如从俯视带凸块晶片的顶部的位置产生元件的图像数据的图像数据系统。干涉测量检验系统连接到图像数据系统并接收图像数据，以及分析图像数据以定位用来确定块形接触件的表面坐标的干涉带。
文档编号G01B9/02GK1592841SQ01823945
公开日2005年3月9日 申请日期2001年12月5日 优先权日2001年12月5日
发明者S·马图尔, C·－Y·常 申请人:半导体技术及器械公司