TWI597757B - 使用掃描式電子顯微鏡之檢測系統 - Google Patents

使用掃描式電子顯微鏡之檢測系統 Download PDF

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Description

使用掃描式電子顯微鏡之檢測系統
本發明係一般關於一種使用掃描式電子顯微鏡之檢測系統，且更特別是有關於一種使用掃描式電子顯微鏡以在大氣環境下毋需限制物體尺寸來對物體執行檢測之檢測系統。
一般而言，平板顯示裝置如液晶顯示(LCD)裝置及有機發光二極體(OLED)顯示裝置係藉由沉積複數個薄膜及線材於基板上而形成。為了檢測缺陷如雜質或微粒是否存在於平板顯示裝置之薄膜上或線材間是否有短路，使用具有掃描式電子顯微鏡(SEM)所構成之檢測系統。
真空掃描式電子顯微鏡可用於檢測系統。當代掃描式電子顯微鏡(contemporary SEM)之待觀察樣本的尺寸係受限於掃描式電子顯微鏡之真空腔體之尺寸。已發展出能夠觀察製成寬度30吋以上之半導體晶圓之真空掃描式電子顯微鏡；然而，由於掃描式電子顯微鏡之真空腔體之尺寸限制，使用這種真空掃描式電子顯微鏡係難以達成處理如尺寸從730mm×920mm至2200mm×2500mm之平板顯示裝置之檢測之目的。
當真空腔體之尺寸增加以能夠接收平板顯示裝置時，因待測量且位於真空腔體內之待測物體所產生之如二次電子(secondary electron,SE)或背散射電子(back-scattering electron,BSE)之工件(workpiece)係受到真空腔體中產生之充電效應(charging effect)所造成之干擾(interference)而不利地影響，使得待測物體之影像之觀察變得困難，且因用於真空腔體之真空泵可能產生因碳氫化合物(hydrocarbon compound,HxCx)之碳汙染。
上述先前技術所揭露之資訊之討論僅係加強所述技術背景之理解，且因此其可包含未構成為本國所屬技術領域中之通常知識者已知之先前技術之資訊。
因此，目的係提供一種改良的檢測系統。本發明之實施例提供一種使用掃描式電子顯微鏡之檢測系統，以用於在不限制待測物體之尺寸下於大氣環境下執行待測物體之檢測。
依據本發明之一實施例，檢測系統可包含能夠藉由使用電子束而檢測物體且維持腔體內之真空環境之掃描式電子顯微鏡腔體；位於掃描式電子顯微鏡腔體下方以與其分隔且承載待測物體之載台；以及在載台上運輸掃描式電子顯微鏡腔體之橫向導軌。大氣環境係維持於掃描式電子顯微鏡腔體及待測物體之間。
光學顯微鏡可附加於掃描式電子顯微鏡腔體，且照射光至待測物體以檢測待測物體。
待測物體之第一光學檢測可經由光學顯微鏡而執行，且待測物體之第二詳細檢測可經由掃描式電子顯微鏡腔體而執行。
掃描式電子顯微鏡腔體可包含真空腔體；位於真空腔體內 部以掃描電子束至待測物體之掃描式電子顯微鏡。訊號偵測器係位於真空腔體之內部，以偵測待測物體所產生之偵測訊號。
訊號偵測器可包含偵測待測物體所產生之二次電子之二次電子偵測器；偵測待測物體所產生之背散射電子之背散射電子偵測器；以及偵測待測物體所產生之特徵X射線之特徵X射線偵測器。
更可包含安裝於掃描式電子顯微鏡腔體下方之薄膜，且薄膜可允許掃描式電子顯微鏡掃描之電子束通過，使得待測物體所產生之二次電子、背散射電子及特徵X射線可於掃描式電子顯微鏡腔體內部傳送。
平坦裝置可連接至載台以控制載台之平坦度。
間距控制裝置可連接至掃描式電子顯微鏡腔體，且控制掃描式電子顯微鏡腔體及待測物體之間的距離。
薄膜粒子檢測及移除裝置可檢測附著在薄膜上的粒子，並且移除在檢測期間所發現之薄膜上的這些粒子。
薄膜粒子檢測及移除裝置可在利用掃描式電子顯微鏡腔體來檢測待測物體前執行薄膜之粒子檢測及粒子移除。
更可包含支撐載台及橫向導軌之支撐板，且薄膜粒子檢測及移除裝置可安裝於支撐板上。
震動控制裝置可安裝於支撐板下方，並且測量及消除外部震動，以防止或至少改善外部震動對掃描式電子顯微鏡腔體所造成之任何影響。
蓋體可封閉掃描式電子顯微鏡腔體、載台及橫向導軌，並且移除磁力及雜訊以防止磁力及雜訊影響掃描式電子顯微鏡腔體。
待測物體可為平板顯示裝置。
薄膜之厚度可介於10nm至3μm之範圍內，且薄膜可以非導電材料製成。
依據本發明，藉由使用包含掃描式電子顯微鏡腔體及與其連接之光學顯微鏡之檢測系統、待測物體之粒子之光學影像、3-D資訊及組成分析可同時執行。
此外，掃描式電子顯微鏡腔體及與其連接之光學顯微鏡係安裝於橫向導軌上，使得掃描式電子顯微鏡腔體及光學顯微鏡可移動至相對於待測物體之預定位置。在此例子中，待測物體之尺寸不會受到檢測系統之容量或性能所限。
此外，當代真空掃描式電子顯微鏡係受限於真空腔體之尺寸，使得較大尺寸之待測物體如平板顯示裝置之檢測係為相當困難的。然而，依據本發明，大氣環境係維持於掃描式電子顯微鏡腔體及待測物體之間，使得在大氣環境下之待測物體，特別是較大尺寸之待測物體之檢測係為可能的，且藉此使較大尺寸之待測物體之形狀、組成、結構等可被觀察及分析。
依據本發明，較大尺寸之待測物體可被檢測以在不破壞待測物體的情況下分析，使得成本降低及良率改善可得以實現。
此外，待測物體係位於大氣環境下，使得由於產生於真空腔體中之充電效應之待測物體之影像扭曲得以避免，且待測物體不被碳汙染，藉此實現正確檢測。
如上所述，依據對外部雜訊如外部震動、磁力及雜訊敏感之掃描式電子顯微鏡之特徵，平坦裝置及偏差控制裝置係於大氣環境下安 裝於檢測系統以檢測待測物體，使得外部雜訊對檢測系統之影響可最小化。
1‧‧‧電子束
2‧‧‧粒子
10‧‧‧物體
100‧‧‧掃描式電子顯微鏡腔體
110‧‧‧真空腔體
111‧‧‧特徵X射線偵測器攜出門
120‧‧‧掃描式電子顯微鏡
121‧‧‧電子槍
122‧‧‧電磁透鏡
123‧‧‧光圈
130‧‧‧訊號偵測器
131‧‧‧二次電子偵測器
132‧‧‧背散射電子偵測器
133‧‧‧特徵X射線偵測器
134‧‧‧角度控制器
140‧‧‧薄膜
145‧‧‧下部
155‧‧‧開口
200‧‧‧載台
210‧‧‧提升銷
300‧‧‧橫向導軌
400‧‧‧光學顯微鏡
500‧‧‧平坦裝置
600‧‧‧間距控制裝置
700‧‧‧電子控制裝置
800‧‧‧支撐板
900‧‧‧薄膜粒子檢測及移除裝置
1000‧‧‧震動控制裝置
1100‧‧‧覆蓋框
1110‧‧‧覆蓋門
1120‧‧‧磁力感測器
1200‧‧‧導軌
2000‧‧‧平台
d‧‧‧距離
S1-S10、S110、S120、S130、S140、S150‧‧‧步驟
第1圖係依據例示性實施例之使用掃描式電子顯微鏡之檢測系統之示意圖；第2圖係依據例示性實施例之使用掃描式電子顯微鏡之檢測系統之掃描式電子顯微鏡腔體及載台之放大圖；第3圖係依據例示性實施例之使用掃描式電子顯微鏡之檢測系統之掃描式電子顯微鏡腔體之細部圖；第4圖係依據例示性實施例之使用掃描式電子顯微鏡之檢測系統之前視圖；第5圖係依據例示性實施例之使用掃描式電子顯微鏡之檢測系統之後視圖；以及第6A圖至第6C圖係依據本發明之實施例之檢測系統之操作流程圖。
本發明將參照其中繪示本發明之例示性實施例之附圖而於下文中更完整地描述。如所述技術領域之通常知識者所理解的是，所述實施例可以各種不同方式修改，而皆未背離本發明之精神與範疇。
非關本發明之描述部分係省略，且全文中相同參考數字表 示相同元件。
因此，依據例示性實施例之使用掃描式電子顯微鏡之檢測系統將參照第1圖至第5圖來描述。
第1圖係依據例示性實施例之使用掃描式電子顯微鏡之檢測系統之示意圖，第2圖係依據例示性實施例之使用掃描式電子顯微鏡之檢測系統之掃描式電子顯微鏡腔體及載台之放大圖，第3圖係依據例示性實施例之使用掃描式電子顯微鏡之檢測系統之掃描式電子顯微鏡腔體之細部圖，第4圖係依據例示性實施例之使用掃描式電子顯微鏡之檢測系統之前視圖，而第5圖係依據例示性實施例之使用掃描式電子顯微鏡之檢測系統之後視圖。
如第1圖至第5圖所示，依據例示性實施例之使用掃描式電子顯微鏡之檢測系統包含掃描及照射電子束1至待測物體10上(下文中亦可視為物體10)以檢測待測物體10之掃描式電子顯微鏡腔體100；與掃描式電子顯微鏡腔體100分隔且設置於其下方且承載待測物體10之載台200；以及用以於載台200上傳送掃描式電子顯微鏡腔體100之橫向導軌300。待測物體10可為平板顯示裝置如液晶顯示(LCD)裝置及有機發光二極體(OLED)顯示裝置。
如第2圖所示，掃描式電子顯微鏡腔體100包含維持真空環境之真空腔體110；位於真空腔體110內部且掃描及照射電子束1至待測物體10上之掃描式電子顯微鏡120；以及位於真空腔體110內部且偵測待測物體10中所產生之訊號之訊號偵測器130。如所述，掃描式電子顯微鏡120及訊號偵測器130係維持於掃描式電子顯微鏡腔體100內部之真空環境。
掃描式電子顯微鏡120包含發射電子束1之電子槍121； 控制電子束1之傳遞方向如聚光透鏡(condenser lens)及物鏡透鏡(objective lens)之電磁透鏡122；以及控制傳遞電子束1之量之光圈123。
訊號偵測器130包含偵測藉由電子束1掃描及照射至待測物體10上而於待測物體10中所產生之二次電子(SE)之二次電子偵測器131；偵測產生於待測物體10中之背散射電子(BSE)之背散射電子偵測器132；以及偵測待測物體10中所產生之特徵X射線之特徵X射線偵測器133。待測物體10之影像及其組成可藉由使用訊號偵測器130而測量及分析。
二次電子偵測器131及背散射電子偵測器132係附加於掃描式電子顯微鏡120下方，且特徵X射線偵測器133係傾斜地安裝於掃描式電子顯微鏡120之側面。特徵X射線偵測器133係偵測位於大氣環境下之待測物體10以及藉由電子束1之反應而產生之特徵X射線，以分析待測物體10之組成。為最小化於掃描式電子顯微鏡120上之特徵X射線偵測器133之影響，特徵X射線偵測器133之角度可被控制，或特徵X射線偵測器133可攜入(carried in)至掃描式電子顯微鏡腔體100。因此，角度控制器134可安裝至特徵X射線偵測器133，或特徵X射線偵測器攜出門(characteristic X-ray detector carry-out door)111可安裝至掃描式電子顯微鏡腔體100。
如第2圖所示，薄膜140係安裝於掃描式電子顯微鏡腔體100之下部145，以密封建構於下部145之開口155。薄膜140可以包含碳(C)、氮(N)、氧(O)或矽(Si)之非導電材料及具有透光度及低吸收度之材料所形成，使得電子束1、二次電子、背散射電子及特徵X射線不會被薄膜140吸收而穿透薄膜140。以碳(C)製成且具有出色透光度之薄膜140之厚度可介於10nm至3μm，且在此例子中，薄膜140之透光度係介於 90%至100%。當薄膜140之厚度小於10nm時，薄膜140係相當薄，使得薄膜140可能會輕易地因物理衝擊而破壞；當薄膜140之厚度大於3μm時，透光度係小於90%，使得電子束1可能會被薄膜140部分地吸收，而從而可能無法執行準確的檢測。
薄膜140維持掃描式電子顯微鏡腔體100之真空環境，且掃描式電子顯微鏡120掃描之電子束1係同時穿過薄膜140，而可照射至待測物體10上。再者，於待測物體10中所產生之二次電子、背散射電子及特徵X射線之偵測訊號係送回掃描式電子顯微鏡腔體100之內部，使得其傳送至二次電子偵測器131、背散射電子偵測器132及特徵X射線偵測器133。因此，薄膜140維持掃描式電子顯微鏡腔體100及待測物體10之間之空間之大氣環境。因此，當代的真空掃描式電子顯微鏡120係受限於真空腔體110之尺寸，使得大尺寸之待測物體10之檢測如平板顯示裝置係為相當困難的；然而，依據本發明，大氣環境係維持於掃描式電子顯微鏡腔體100及待測物體10之間，使得在大氣環境下對大尺寸之待測物體10之檢測變得可能。因此，可觀察及分析大尺寸之待測物體10之形狀、組成、結構等。
因此，可檢測具有大尺寸之待測物體10，以在不破壞大尺寸之待測物體10下分析，使得檢測成本可降低，且待測物體10之良率可改善。
再者，待測物體10係位於大氣環境下，使得因產生於真空腔體110中之充電效應所造成之待測物體10之影像扭曲得以避免，且待測物體10不被碳汙染，藉此實現正確檢測。
如第2圖所示，光學顯微鏡400附加於掃描式電子顯微鏡腔體100，且照射光至待測物體10以檢測附著於待測物體10之表面之粒 子2之存在。如所述，光學顯微鏡400可附加於掃描式電子顯微鏡腔體100，使得光學顯微鏡400可藉由橫向導軌300而與掃描式電子顯微鏡腔體100同時移動。
光學顯微鏡400之可能的放大倍率最大約100倍，而掃描式電子顯微鏡腔體100之可能的放大倍率係大約一百萬倍，使得掃描式電子顯微鏡腔體100之解析度可能為數奈米。因此，待測物體10之第一光學檢測可藉由光學顯微鏡400執行，且待測物體10之第二詳細檢測可藉由掃描式電子顯微鏡腔體100執行，以獲得粒子2之形狀、尺寸及組成之資訊。
如所述，依據本發明之例示性實施例之使用掃描式電子顯微鏡之檢測系統包含掃描式電子顯微鏡腔體100及與其連接之光學顯微鏡400，使得由待測物體10所產生之粒子2之光學影像、待測物體10之3-D資訊及組成分析可同時執行。
如第1圖所示，載台200可沿X軸、Y軸及Z軸方向移動以檢測待測物體10之整個區域，且橫向導軌300亦可獨立地沿X軸、Y軸及Z軸方向來移動掃描式電子顯微鏡腔體100，以能夠執行待測物體10之整個區域之檢測。更明確地，橫向導軌300可具有一或多個導軌1200。掃描式電子顯微鏡腔體100可在橫向導軌300之控制下沿著導軌1200之軸向前後移動。載台200安裝具有提升銷210以自傳送機器接收待測物體10。
掃描式電子顯微鏡腔體100及附加於其上之光學顯微鏡400係連接橫向導軌300，使得掃描式電子顯微鏡120及光學顯微鏡400可同時移動至待測物體10上之預定位置，使其不會受限於待測物體10之尺寸。
載台200係安裝有控制載台200之平坦度之平坦裝置500。複數個平坦裝置500可安裝於載台200。平坦裝置500測量載台200之平坦度且控制平坦度，使得掃描式電子顯微鏡腔體100及待測物體10之間之物理碰撞得以避免。
掃描式電子顯微鏡腔體100係附加間距控制裝置600，且間距控制裝置600藉由使用雷射感測器即時測量掃描式電子顯微鏡腔體100及待測物體10之間的距離d，且饋入訊號至橫向導軌300以控制掃描式電子顯微鏡腔體100之位置，而從而防止掃描式電子顯微鏡腔體100及待測物體10之間之物理碰撞。
掃描式電子顯微鏡腔體100之下部145及待測物體10間之距離d可接近毫米等級；依據本發明之例示性實施例之使用掃描式電子顯微鏡之檢測系統可藉由使用平坦裝置500及間距控制裝置600來降低掃描式電子顯微鏡腔體100之薄膜140及待測物體10間之距離d至微米等級，使得待測物體10之分析能力可得到改善。
如所述，橫向導軌300係與掃描式電子顯微鏡腔體100、光學顯微鏡400及間距控制裝置600一起安裝，使得掃描式電子顯微鏡腔體100、光學顯微鏡400及間距控制裝置600可藉由橫向導軌300一體地移動。因此，掃描式電子顯微鏡腔體100、光學顯微鏡400及間距控制裝置600係藉由使用橫向導軌300而同時移動至待測物體10之所有檢測位置，而不受限於待測物體10之尺寸，從而執行檢測程序。
電子控制裝置700係安裝於橫向導軌300上，以控制設置於掃描式電子顯微鏡腔體100內部之電子裝置。
支撐板800係安裝以支撐載台200及橫向導軌300，且薄膜粒子檢測及移除裝置900係安裝於支撐板800上。薄膜粒子檢測及移除 裝置900於使用掃描式電子顯微鏡腔體100來檢測待測物體10之前執行附著於薄膜140之表面上之粒子之檢測及移除。因此，可防止由附著於薄膜140之表面之粒子之存在所造成之待測物體10之不完整檢測。
震動控制裝置1000係安裝於支撐板800下。震動控制裝置1000測量及控制外部震動，舉例來說，其上設置有檢測系統之平台2000(如第5圖所示)之外部震動；因此，由掃描式電子顯微鏡腔體100上之外部震動之影響可藉由震動控制裝置1000而防止。在大氣環境下，掃描式電子顯微鏡腔體100係受外部震動所影響；然而，在本發明之例示性實施例中，掃描式電子顯微鏡腔體100上之外部震動之影響可藉由安裝震動控制裝置1000而於大氣環境下最小化。
覆蓋框1100係安裝以完全地封閉掃描式電子顯微鏡腔體100、載台200及橫向導軌300。覆蓋框1100係以阻擋材料如鋁(A1)或高導磁合金所形成，使得由周圍裝置或周圍線材所產生之外部磁力及雜訊傳輸至掃描式電子顯微鏡腔體100得以避免。因此，外部磁力及外部雜訊不會影響掃描式電子顯微鏡腔體100。覆蓋框1100可安裝覆蓋門1110，用以傳送待測物體10通過且允許待測物體10自載台200裝載及卸載。如所述，在檢測待測物體10之過程期間，覆蓋門1110係關閉，使得掃描式電子顯微鏡腔體100係完全地遮蔽外部磁力及雜訊。
再者，磁力感測器1120係安裝於覆蓋框1100之內部，以偵測掃描式電子顯微鏡120之磁力。藉由磁力感測器1120偵測磁力之大小可用作為回授控制訊號，以最小化掃描式電子顯微鏡120之磁力之影響。因此，可改善對掃描式電子顯微鏡腔體100之待測物體10之分析能力。
如所述，依據感測外部雜訊如外部震動、磁力及雜訊之掃描式電子顯微鏡120之特徵，平坦裝置500及震動控制裝置1000係於大 氣環境下安裝至檢測系統以檢測待測物體10，使得檢測系統之外部雜訊之影響可最小化。
第6A圖至第6C圖係依據本發明之實施例之檢測系統之操作流程圖。檢測系統之操作可不受限於第6A圖至第6C圖。
繪示於第6A圖至第6C圖之檢測系統之例示性操作可允許檢測系統連續地檢測物體上的複數個位置(spots)。檢測系統之例示性操作亦可允許檢測系統連續地檢測複數個幾何相似物體的串流(serial stream)。
如第6A圖至第6C圖所示，檢測系統之操作可包含10個連續的步驟，步驟S1至S10，以及5個獨立的步驟，步驟S110至S150。獨立步驟可與至少一個連續步驟平行執行。另一方面，當其他獨立步驟執行時，獨立步驟可同時執行。另外，獨立步驟可在其中一個連續步驟之前或之後執行。檢測系統之實行之一個過程之詳細操作係如下文所述。
在步驟S1中，檢測系統係初始化。初始化可包含依據橫向導軌300中事先程式化之初始位置來移動掃描式電子顯微鏡腔體100至初始位置。初始化亦可包含將載台200置中至初始位置。初始化可更包含確認物體是否遺留在載台200上。若物體被發現在載台200上，物體將藉由傳送機器或藉由操作員卸載。一旦步驟S1完成，掃描式電子顯微鏡腔體100及載台200係彼此分隔，以允許待測物體裝載至載台200。
在步驟S2中，檢測系統可首先確認覆蓋框1100之覆蓋門1110之狀態。若覆蓋門1110關閉，檢測系統將打開覆蓋門1110。之後，傳送機器或操作員裝載將藉由檢測系統檢測之物體10於載台200上。若覆蓋門1110已經打開，傳送機器可直接地裝載物體10於載台200上。一旦物體10被裝載，檢測系統將關閉覆蓋門1110。
在步驟S3中，橫向導軌300移動掃描式電子顯微鏡腔體100至物體10上之位置。選擇性地，物體10可藉由載台200被移動至掃描式電子顯微鏡腔體100下之位置。選擇性地，掃描式電子顯微鏡腔體100及物體10可同時移動，分別藉由各橫向導軌300及載台200驅動。一旦步驟S3完成，掃描式電子顯微鏡腔體100係依據其中開始一連串物體10檢測之物體10而位於第一檢測位置。操作員在檢測前可事先程序化第一檢測位置至橫向導軌300及/或載台200。另一方面，操作員可手動控制橫向導軌300及/或載台200，以設定在步驟S3期間的第一檢測位置。
在步驟S4中，若光學檢測需要，橫向導軌300可逐漸降低或提升掃描式電子顯微鏡腔體100朝著或遠離載台200之平面，使得掃描式電子顯微鏡腔體100及物體10可具有光學顯微鏡400可執行第一光學檢測之彼此間之第一預定距離。選擇性地，載台200可逐漸提升或降低物體10朝著或遠離掃描式電子顯微鏡腔體100之底面，使得掃描式電子顯微鏡腔體100及物體10可具有彼此間之第一預定距離。選擇性地，掃描式電子顯微鏡腔體100及物體10可分別藉由橫向導軌300及載台200驅動而同時移動而朝著或遠離彼此，使得掃描式電子顯微鏡腔體100及物體10可具有彼此間之第一預定距離。一旦達成掃描式電子顯微鏡腔體100及物體10間之第一預定距離，光學顯微鏡400將執行物體10之光學檢測。若光學檢測不需要，則步驟S4可略過。
在步驟S5中，若經由掃描式電子顯微鏡腔體100之檢測有需要，在如步驟S4所述之類似的操作之後，掃描式電子顯微鏡腔體100及物體10可具有掃描式電子顯微鏡腔體100可執行檢測之彼此間之第二預定距離。一旦達成掃描式電子顯微鏡腔體100及物體10間之第二預定距離，掃描式電子顯微鏡腔體100將執行物體10之更詳細檢測。若經由掃描式電子顯微鏡腔體100之檢測不需要，則步驟S5可略過。因此，第 二預定距離可不同於第一預定距離。另一方面，若掃描式電子顯微鏡腔體100及光學顯微鏡已被安裝在特定位置(certain position)，第二預定距離可實質上等於第一預定距離。在此例子中，可能不需要在步驟S5中之距離調整，且第一光學檢測及第二更詳細檢測可同時地執行。
在步驟S6中，若步驟S4略過且依據步驟S5中所獲得之檢測結果為光學檢測是有需要的，則如步驟S4中所述之類似操作可發生以執行光學檢測。在此方案中，光學檢測在經由掃描式電子顯微鏡腔體100檢測之後執行。
在步驟S7中，在位於第一檢測位置之檢測完成之後，檢測系統將確認掃描式電子顯微鏡腔體100及物體10間之目前距離是否在掃描式電子顯微鏡腔體100及物體10間直接橫向移動之安全範圍內。若目前距離不在安全範圍中，橫向導軌300將提升掃描式電子顯微鏡腔體100、及/或載台200將降低物體10直到距離在安全範圍中。且接著，橫向導軌300重新定位掃描式電子顯微鏡腔體100，及/或載台200重新定位物體10，直到掃描式電子顯微鏡腔體100重新定位至與物體10相符之新檢測位置。操作員可在檢測前預先程式化下個檢測位置至橫向導軌300及/或載台200。換言之，在步驟S7中操作員可手動控制橫向導軌300及/或載台200以設定下一個檢測位置。詳細重新定位掃描式電子顯微鏡腔體100及/或物體10係相似於如步驟S3中所述之操作。
在步驟S8中，檢測系統重複步驟S4至S7，以完成載台200當前承載之物體之一連串檢測。
在步驟S9中，橫向導軌300移動掃描式電子顯微鏡腔體100至其初始位置，載台200係置中至其初始位置，檢測系統開啟覆蓋門1110，且傳送機器或操作員卸載檢測之物體10。
在步驟S10中，檢測系統重複步驟S2至S9，以初始化等待檢測之複數個物體中之另一物體之檢測。若有需要，檢測系統可在步驟S2前執行步驟S1。
一旦完成所有物體之完整檢測，且檢測過程結束。檢測系統係於等待新檢測之閒置狀態。
在步驟S110中，間距控制裝置600測量掃描式電子顯微鏡腔體100及物體10間之距離。測量距離係傳送至橫向導軌300，以控制掃描式電子顯微鏡腔體100之位置，而從而可防止掃描式電子顯微鏡腔體100及物體10間之物理碰撞。選擇性地，測量距離可傳送至載台200，以控制物體10之位置。較佳地，步驟S110可在每個期間或之前，或因應掃描式電子顯微鏡腔體100及物體10間之任何相對移動同時來執行。選擇性地，步驟S110可在複數個物體的每個檢測期間或之前同時執行。選擇性地，當檢測系統操作中，可執行步驟S110。
在步驟S120中，磁力感測器1120係使用以偵測磁力的存在。磁力之偵測大小可為了補償且從而最小化磁力對掃描式電子顯微鏡120之影響而作為回授控制訊號。較佳地，步驟S120可在檢測期間或檢測之前同時執行。
在步驟S130中，震動控制裝置1000可為了最小化外部雜訊對檢測系統之影響而測量及控制外部震動。較佳地，步驟S130可在檢測期間或檢測之前同時執行。
在步驟S140中，薄膜粒子檢測及移除裝置900可確認薄膜140之外表面是否包含任何粒子。若在薄膜140上發現粒子，薄膜粒子檢測及移除裝置900將移除粒子。較佳地，步驟S140可在步驟S6之前執行。選擇性地，步驟S140可在其他步驟中執行，如步驟S1。
在步驟S150中，平坦裝置500可測量載台200之平坦度，且進一步控制載台200之平坦度。步驟S150係較佳地於裝載物體10之前執行。選擇性地，步驟S150可包含於步驟S1中。
雖然如第6A圖及第6B圖所繪示、步驟S1至S10係依據本發明之實施例連續地執行，然而檢測系統可具有非繪示於第6A圖及第6B圖之其他操作順序。舉例來說，步驟S5及S4之操作順序可相反，且在此例子中，步驟S7可略過。其他舉例來說，若要執行光學檢測之第一距離係實質上等於要經由掃描式電子顯微鏡腔體100執行更詳細檢測之第二距離，步驟S4及S5或步驟S5及S6可同時執行，且步驟S7或步驟S4可隨之略過。依據本發明之其他實施例，檢測系統可反應藉由監測裝置如磁力感測器1120、間距控制裝置600、薄膜粒子檢測及移除裝置900及平坦裝置500所偵測之異常訊號，而干擾正進行之操作及傳送警示訊號予操作員。
雖然此揭露已配合目前考量具可行性之例示性實施例而描述，其應理解的是，本發明並不受限於所揭露之實施例，而是相反地，係旨在涵蓋包含於所附之申請專利範圍之精神與範疇內之各種修改及等效配置。
10‧‧‧物體
100‧‧‧掃描式電子顯微鏡腔體
200‧‧‧載台
210‧‧‧提升銷
300‧‧‧橫向導軌
400‧‧‧光學顯微鏡
500‧‧‧平坦裝置
600‧‧‧間距控制裝置
700‧‧‧電子控制裝置
800‧‧‧支撐板
900‧‧‧薄膜粒子檢測及移除裝置
1000‧‧‧震動控制裝置
1100‧‧‧覆蓋框
1110‧‧‧覆蓋門
1120‧‧‧磁力感測器
1200‧‧‧導軌

Claims (14)

  1. 一種使用掃描式電子顯微鏡之檢測系統，該檢測系統包含：一掃描式電子顯微鏡腔體，係設置以藉由使用一電子束且維持該掃描式電子顯微鏡腔體內的一真空環境而檢測一待測物體，該掃描式電子顯微鏡腔體包含面對該待測物體之一薄膜；一載台，係位於該掃描式電子顯微鏡腔體下方以支撐該待測物體，該載台係與該掃描式電子顯微鏡腔體分隔；一橫向導軌，係設置以在該載台上運輸該掃描式電子顯微鏡腔體，以及一薄膜粒子檢測及移除裝置，設置以檢測佈置在該薄膜上之一粒子且適用於自該薄膜上移除該粒子，其中大氣環境係維持於該掃描式電子顯微鏡腔體及該待測物體之間；其中該掃描式電子顯微鏡腔體包含一訊號偵測器，且該訊號偵測器包含：一二次電子偵測器，係感測該待測物體所產生之一二次電子；一背散射電子偵測器，係感測該待測物體所產生之一背散射電子；以及一特徵X射線偵測器，係感測該待測物體所產生之一特徵X射線。
  2. 如申請專利範圍第1項所述之檢測系統，其更包含一光學顯微鏡附加於該掃描式電子顯微鏡腔體，以藉由照射光至該待測物體來執行該待測物體之檢測。
  3. 如申請專利範圍第2項所述之檢測系統，其中該待測物體之一第一光學檢測係經由該光學顯微鏡執行，且該待測物體之一第二更詳細檢測係經由該掃描式電子顯微鏡腔體執行。
  4. 如申請專利範圍第2項所述之檢測系統，其中該掃描式電子顯微鏡腔體更包含： 一真空腔體；以及一掃描式電子顯微鏡，係位於該真空腔體之內部且掃描該電子束至該待測物體；其中該訊號偵測器係位於該真空腔體內部以偵測該待測物體所產生之一偵測訊號。
  5. 如申請專利範圍第4項所述之檢測系統，其中該薄膜使藉由該掃描式電子顯微鏡所掃描之該電子束通過，以允許該待測物體所產生之該二次電子、該背散射電子及該特徵X射線傳送至該掃描式電子顯微鏡腔體之內部。
  6. 如申請專利範圍第2項所述之檢測系統，其更包含連接至該載台且控制該載台之平坦度之一平坦裝置。
  7. 如申請專利範圍第6項所述之檢測系統，其更包含一間距控制裝置連接至該掃描式電子顯微鏡腔體，且控制該掃描式電子顯微鏡腔體及該待測物體之間之一距離。
  8. 如申請專利範圍第1項所述之檢測系統，其中該薄膜粒子檢測及移除裝置係設置以在藉由該掃描式電子顯微鏡腔體檢測該待測物體之前檢測該粒子及移除該粒子。
  9. 如申請專利範圍第8項所述之檢測系統，其更包含支撐該載台及該橫向導軌之一支撐板，該薄膜粒子檢測及移除裝置係安裝於該支撐板上。
  10. 如申請專利範圍第9項所述之檢測系統，其更包含安裝於該支撐板下之一震動控制裝置，該震動控制裝置測量及消除一外部震動，以防止該外部震動對於該掃描式電子顯微鏡腔體之影響。
  11. 如申請專利範圍第10項所述之檢測系統，其更包含封閉該掃描式電子顯微鏡腔體、該載台及該橫向導軌之一蓋體，該蓋體係藉由減弱一磁力及一雜訊來阻礙該磁力及該雜訊影響該掃描式電子顯微鏡腔體。
  12. 如申請專利範圍第2項所述之檢測系統，其中該待測物體為一平板顯示裝置。
  13. 如申請專利範圍第5項所述之檢測系統，其中該薄膜之厚度係於10nm至3μm之範圍內。
  14. 如申請專利範圍第13項所述之檢測系統，其中該薄膜為一非導電材料。
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