KR102043660B1 - 투명층 검사 광학계 및 그를 포함하는 투명층 검사 장치 - Google Patents
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Abstract
투명층 검사 광학계 및 그를 포함하는 투명층 검사 장치를 개시한다.
본 실시예의 일 측면에 의하면, 기판의 투명층 내 존재하는 불량을 검사하는 광학계에 있어서, 상기 투명층으로 기 설정된 각도 이하의 입사각을 갖는 광을 조사하는 광원 및 상기 투명층 내 존재하는 불량을 확인할 수 있도록, 상기 투명층으로부터 반사된 광을 수신하여 센싱하는 수광부를 포함하는 것을 특징으로 하는 투명층 검사 광학계를 제공한다.
본 실시예의 일 측면에 의하면, 기판의 투명층 내 존재하는 불량을 검사하는 광학계에 있어서, 상기 투명층으로 기 설정된 각도 이하의 입사각을 갖는 광을 조사하는 광원 및 상기 투명층 내 존재하는 불량을 확인할 수 있도록, 상기 투명층으로부터 반사된 광을 수신하여 센싱하는 수광부를 포함하는 것을 특징으로 하는 투명층 검사 광학계를 제공한다.
Description
본 발명은 기판 내 투명층을 검사할 수 있는 광학계와 그를 포함하는 투명층 검사장치에 관한 것이다.
이 부분에 기술된 내용은 단순히 본 실시예에 대한 배경 정보를 제공할 뿐 종래기술을 구성하는 것은 아니다.
LCD(Liquid Crystal Display) 등의 디스플레이 장치는 유리나 투명 필름과 같은 투명층을 포함하여 구성된다. 이러한 투명층은 ITO(Indium Tin Oxide) 등의 전극 물질로 형성된 패턴이나 기 설정된 크기와 위치에 비아 홀(Via Hole) 등을 갖는다.
한편, 얇은 두께의 투명층의 제조 공정, 포장 공정 또는 이를 사용한 패턴 형성 공정 등에서 여러 가지 이유로 이물이 유입될 수 있다. 이들 공정 환경에서 유입된 이물들은 투명층에 형성될 패턴들이나 비아 홀에 영향을 미쳐 불량을 유발한다.
따라서 종래에는 이처럼 유발된 투명층 내 불량을 검사하기 위한 장치가 존재한다.
종래의 투명층 내 형성된 불량 검사장치는 브루스터 각도(Brewster Angle) 또는 그 이상의 각도의 입사각을 갖는 광을 투명층으로 조사한 후, 반사되는 광을 센싱하여 투명층 내 형성된 불량을 검사하였다. 브루스터 각도란 특정 매질에서 반사된 광선과 특정 매질로 입사되어 굴절된 광선이 90도를 이룰 때, 편광방향이 입사평면에 나란한 광선이 전혀 반사되지 않도록 하는 각도를 의미한다. 종래의 불량 검사장치는 투명층의 하부에 존재하는 불투명층의 패턴 등에 의해, 투명층의 표면에 존재하는 불량의 검사 정확도를 떨어지는 문제를 해소하고자 브루스터 각도를 이용하여, 투명층 표면에서 거의 대부분의 광이 반사되도록 하였고, 이처럼 반사된 광을 센싱함으로써, 주로 투명층의 표면에 형성된 불량을 검사하였다.
그러나 종래의 불량 검사장치에서 조사된 광 대부분이 투명층의 표면에서 반사되기 때문에, 투명층에 생기는 홀(Hole)성 불량은 검사가 곤란한 문제를 갖는다. 종래의 불량 검사장치는 브루스터 각도 또는 그 이상의 입사각으로 광을 조사하기 때문에, 투명층 내 개구(開口)성 불량이 존재한다 하더라도 개구가 충분한 크기로 검출되지 않는다. 이에 따라, 종래의 불량 검사장치는 단지 투명층의 표면상에 존재하는 불량만을 검사할 수 있을 뿐, 투명층에 존재하는 개구성 불량에 대해서는 충분히 검사할 수 없는 문제가 있었다.
본 발명의 일 실시예는, 별도의 추가구성 없이 기판 내 투명층의 표면 뿐만 아니라 투명층에 형성된 불량을 모두 검사할 수 있는 투명층 검사 광학계 및 그를 포함하는 투명층 검사 장치를 제공하는 데 일 목적이 있다.
본 발명의 일 측면에 의하면, 기판의 투명층 내 존재하는 불량을 검사하는 광학계에 있어서, 상기 투명층으로 기 설정된 각도 이하의 입사각을 갖는 광을 조사하는 광원 및 상기 투명층 내 존재하는 불량을 확인할 수 있도록, 상기 투명층으로부터 상기 입사각에 대응되는 반사각으로 반사된 광을 수신하여 센싱하는 수광부를 포함하는 것을 특징으로 하는 투명층 검사 광학계를 제공한다.
본 발명의 일 측면에 의하면, 상기 기 설정된 각도는 상기 투명층의 브루스터 각도(Brewster Angle)인 것을 특징으로 한다.
본 발명의 일 측면에 의하면, 상기 광원은 적색 파장대역에 비해 상대적으로 짧은 파장대역의 광을 조사하는 것을 특징으로 한다.
본 발명의 일 측면에 의하면, 상기 광원은 각도에 민감한 청색 파장대역의 광을 조사하는 것을 특징으로 한다.
본 발명의 일 측면에 의하면, 상기 투명층 내 존재하는 불량은 상기 투명층 표면에 존재하는 불량뿐만 아니라 상기 투명층에 형성된 개구성 불량을 포함하는 것을 특징으로 한다.
본 발명의 일 측면에 의하면, 기판의 투명층 내 존재하는 불량을 검사하는 장치에 있어서, 검사하고자 하는 기판 또는 검사가 완료된 기판을 기 설정된 방향으로 이송하는 기판 이송부와 상기 투명층으로 기 설정된 각도 이하의 입사각을 갖는 광을 조사하고, 상기 투명층으로부터 상기 입사각에 대응되는 반사각으로 반사된 광을 수신하여 센싱하는 광학계 및 상기 광학계가 센싱한 정보를 분석하여, 상기 투명층 내 불량이 존재하는지를 파악하는 분석부를 포함하는 것을 특징으로 하는 투명층 검사장치를 제공한다.
본 발명의 일 측면에 의하면, 상기 기 설정된 각도는 상기 투명층의 브루스터 각도(Brewster Angle)인 것을 특징으로 한다.
본 발명의 일 측면에 의하면, 상기 광학계는 적색 파장대역에 비해 상대적으로 짧은 파장대역의 광을 상기 투명층으로 조사하는 것을 특징으로 한다.
본 발명의 일 측면에 의하면, 상기 광학계는 각도에 민감한 청색 파장대역의 광을 조사하는 것을 특징으로 한다.
본 발명의 일 측면에 의하면, 상기 분석부는 상기 광학계가 센싱한 정보를 분석하여, 상기 투명층 표면에 존재하는 불량뿐만 아니라 상기 투명층에 원하거나 원하지 않는 개구(開口)가 형성되었는지를 파악하는 것을 특징으로 한다.
이상에서 설명한 바와 같이, 본 발명의 일 측면에 따르면, 별도의 추가구성을 구비하지 않더라도, 기판 내 투명층의 표면 뿐만 아니라 투명층에 형성된 불량을 모두 검사할 수 있는 장점이 있다.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 투명층 검사 장치의 구성을 도시한 도면이다.
도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 광학계의 일 구현예를 도시한 도면이다.
도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 광학계의 일 동작과 그로부터 투명층 검사 장치에 의해 분석된 검사결과를 도시한 도면이다.
도 4는 종래의 광학계의 일 동작과 그로부터 투명층 검사 장치에 의해 분석된 검사결과를 도시한 도면이다.
도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 광학계의 일 구현예를 도시한 도면이다.
도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 광학계의 일 동작과 그로부터 투명층 검사 장치에 의해 분석된 검사결과를 도시한 도면이다.
도 4는 종래의 광학계의 일 동작과 그로부터 투명층 검사 장치에 의해 분석된 검사결과를 도시한 도면이다.
본 발명은 다양한 변경을 가할 수 있고 여러 가지 실시 예를 가질 수 있는 바, 특정 실시 예들을 도면에 예시하고 상세하게 설명하고자 한다. 그러나 이는 본 발명을 특정한 실시 형태에 대해 한정하려는 것이 아니며, 본 발명의 사상 및 기술 범위에 포함되는 모든 변경, 균등물 내지 대체물을 포함하는 것으로 이해되어야 한다. 각 도면을 설명하면서 유사한 참조부호를 유사한 구성요소에 대해 사용하였다.
제1, 제2, A, B 등의 용어는 다양한 구성요소들을 설명하는데 사용될 수 있지만, 상기 구성요소들은 상기 용어들에 의해 한정되어서는 안 된다. 상기 용어들은 하나의 구성요소를 다른 구성요소로부터 구별하는 목적으로만 사용된다. 예를 들어, 본 발명의 권리 범위를 벗어나지 않으면서 제1 구성요소는 제2 구성요소로 명명될 수 있고, 유사하게 제2 구성요소도 제1 구성요소로 명명될 수 있다. 및/또는 이라는 용어는 복수의 관련된 기재된 항목들의 조합 또는 복수의 관련된 기재된 항목들 중의 어느 항목을 포함한다.
어떤 구성요소가 다른 구성요소에 "연결되어" 있다거나 "접속되어" 있다고 언급된 때에는, 그 다른 구성요소에 직접적으로 연결되어 있거나 또는 접속되어 있을 수도 있지만, 중간에 다른 구성요소가 존재할 수도 있다고 이해되어야 할 것이다. 반면에, 어떤 구성요소가 다른 구성요소에 "직접 연결되어" 있다거나 "직접 접속되어" 있다고 언급된 때에서, 중간에 다른 구성요소가 존재하지 않는 것으로 이해되어야 할 것이다.
본 출원에서 사용한 용어는 단지 특정한 실시 예를 설명하기 위해 사용된 것으로, 본 발명을 한정하려는 의도가 아니다. 단수의 표현은 문맥상 명백하게 다르게 뜻하지 않는 한, 복수의 표현을 포함한다. 본 출원에서 "포함하다" 또는 "가지다" 등의 용어는 명세서상에 기재된 특징, 숫자, 단계, 동작, 구성요소, 부품 또는 이들을 조합한 것들의 존재 또는 부가 가능성을 미리 배제하지 않는 것으로 이해되어야 한다.
다르게 정의되지 않는 한, 기술적이거나 과학적인 용어를 포함해서 여기서 사용되는 모든 용어들은 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자에 의해서 일반적으로 이해되는 것과 동일한 의미를 가지고 있다.
일반적으로 사용되는 사전에 정의되어 있는 것과 같은 용어들은 관련 기술의 문맥 상 가지는 의미와 일치하는 의미를 가지는 것으로 해석되어야 하며, 본 출원에서 명백하게 정의하지 않는 한, 이상적이거나 과도하게 형식적인 의미로 해석되지 않는다.
또한, 본 발명의 각 실시예에 포함된 각 구성, 과정, 공정 또는 방법 등은 기술적으로 상호 간 모순되지 않는 범위 내에서 공유될 수 있다.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 투명층 검사 장치의 구성을 도시한 도면이다.
도 1을 참조하면, 본 발명의 일 실시예에 따른 투명층 검사 장치(100)는 기판 이송부(110), 투명층 검사 광학계(120, 이하에서 '광학계'로 약칭함), 분석부(130) 및 제어부(140)를 포함한다.
기판은 검사 대상인 투명층(PID: Photo Imageable Dielectric)을 포함한다. 투명층은 입사되는 광의 입사각에 따라 모든 파장대역의 광 전부를 반사시키거나, 일부의 광은 반사시키고 나머지 광은 투과시키는 특성을 갖는다. 투명층 검사 장치는 투명층에 입사된 후, 투명층으로부터 반사되는 광을 수광하고 센싱하여 투명층의 표면이나 투명층에 형성된 개구성 불량을 검사한다. 다만, 투명층을 투과한 후 기판 내 투명층의 하단에 위치한 불투명층에 반사된 광이 투명층 검사 장치로 입사될 경우, 투명층 검사 장치는 불투명층의 패턴 등이 투명층 내 형성된 불량인지 명확한 검사가 곤란하거나, 명확한 검사를 위해 추가적인 작업을 수행해야 하는 불편이 존재한다. 이러한 문제를 해소하고자 종래의 투명층 검사장치는 투명층의 표면에서 입사되는 광 대부분이 반사되는 입사각으로 광을 조사함으로써, 투명층 하단의 불투명층까지 광이 도달하지 못하도록 하였다. 그러나 투명층 검사장치(100)는 이러한 광 입사각에 대한 세밀한 조정없이도, 정확히 투명층 내 불량이 존재하는지를 검사할 수 있으며, 투명층 표면 상에 형성된 불량 뿐만 아니라 투명층에 형성된 개구성 불량까지 검사할 수 있는 장점을 갖는다.
기판 이송부(110)는 검사대상 투명층을 포함한 기판을 광학계(120)로 이송하거나, 검사가 완료된 투명층을 포함한 기판을 다른 구성(미도시)나 장치(미도시)로 이송한다.
광학계(120)는 이송된 검사대상 투명층으로 광을 조사하고, 투명층으로부터 반사된 광을 수신하여 센싱한다.
광학계(120)는 검사대상 투명층으로 기 설정된 파장대역의 광을 조사하되, 광을 기 설정된 각도 이하의 입사각으로 조사한다. 투명층의 표면에서 대부분의 광이 반사되도록 기 설정된 각도 이상의 입사각으로 조사될 경우, 수광하는 광량이 증가하여 투명층 표면 상의 불량에 대한 검사는 보다 용이해질 수 있다, 그러나 이러한 경우, 투명층에 대한 투과성이 현저히 감소하여 투명층에 형성된 개구성 불량에 대해서는 검사가 어려워지는 문제가 존재한다. 따라서, 광학계(120)는 투명층에 형성된 모든 불량에 대해 검사하기 위해, 투명층으로 기 설정된 각도 이하의 입사각을 갖는 광을 조사한다.
광학계(120)는 투명층으로부터 반사된 광을 수신하여 센싱한다. 광학계(120)는 투명층으로부터 반사된 광만을 수광한다. 종래의 검사장치와 같이, 투명층으로부터 반사된 광 뿐만 아니라 산란되거나 난반사된 광 모두를 수광하는 것이 아니라, 투명층으로부터 반사된 광만을 수광한다. 이에 따라, 투명층으로부터 반사되지 않고 투명층을 투과한 광은 광학계(120)에서 수광될 수 있는 경로를 벗어나게 되어, 광학계(120)에서 센싱되지 않는다. 이러한 특성을 이용하여 광학계(120)는 투명층 표면에 발생한 불량 뿐만 아니라, 투명층 내 형성된 개구성 불량까지도 판단할 수 있다. 광학계(120)에 대한 상세한 설명은 도 2 내지 4를 참조하여 후술하기로 한다.
분석부(130)는 광학계(120)에서 센싱된 정보를 분석하여, 투명층에 불량이 존재하는지를 파악한다. 분석부(130)는 불량이 존재하지 않는 투명층에 대한 정보를 저장하고 있을 수 있으며, 저장하고 있는 정보와 광학계(120)에서 센싱된 정보를 비교하는 등 다양한 방법으로 투명층에 불량이 존재하는지를 파악한다. 분석부(130)가 파악할 수 있는 불량으로는 투명층의 표면에 도포되어야할 물질이 도포되지 않았거나 제대로 도포되지 않은 것, 투명층의 표면에 발생한 스크래치나 스크래치 홈 또는 투명층의 표면으로 유입된 이물 등 투명층 표면상에 발생하는 불량이 존재한다. 또한, 분석부(130)가 파악할 수 있는 추가적인 불량으로는 투명층에 설정된 면적보다 크거나 작게 형성된 개구 또는 설정되지 않은 부분에 형성된 개구 등 개구성 불량이 존재한다. 분석부(130)는 이러한 불량이 투명층에 존재하는지를 파악한다.
제어부(140)는 투명층 검사 장치(100) 내 각 구성의 동작을 제어한다. 제어부(140)는 기판 이송부(110)를 제어하여, 기판을 광학계(120)나 다른 장치(미도시)로 이송하도록 한다. 또는, 제어부(140)는 광학계(120)와 분석부(130)를 제어하여, 투명층 내 불량이 존재하는지 검사하도록 한다.
도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 광학계의 일 구현예를 도시한 도면이다.
도 2를 참조하면, 본 발명의 일 실시예에 따른 광학계(120)는 광원(210), 제1 시준기(220), 대역통과 필터(230), 제1 선편광판(240), 제2 선편광판(250), 제2 시준기(260) 및 수광부(270)를 포함한다.
광원(210)은 투명층(280)으로 기 설정된 파장 대역의 광을 기 설정된 각도 이하의 입사각으로 조사한다.
광원(210)은 투명층(280)으로 기 설정된 파장 대역의 광을 조사한다. 광원(210)이 조사하는 광의 파장대역은 짧은 파장대역의 광, 즉, 청색광(450nm 내지 495nm)이다. 파장이 길어질수록 물체에 대한 광의 투과성이 향상되고, 반사되어 센싱되는 이미지가 선명하지 못한 문제가 있는 반면, 파장이 짧아질수록 투과성이 저하되어 반사율이 증가하고 각도에 민감해지기 때문에 광원(210)은 짧은 파장대역의 광을 조사한다. 다만, 투명층(280)에 대한 불량 검사는 투명층(280) 내 존재하는 불량을 경화 이전에 리페어할 수 있도록 투명층(280) 경화 이전에 수행되거나, 투명층(280)이 원하는 대로 경화되었는지를 확인할 수 있도록 투명층(280) 경화 이후에 수행될 수 있다. 이러한 특성을 고려하여, 광원(210)은 조사할 광의 파장을 투명층(280)의 경화 이전과 이후마다 달리 설정할 수 있다. 투명층(280)의 경화 이전이라면, 광원(210)은 무조건적으로 짧은 파장대역의 광이 아닌, 투명층(280)을 경화시키는 광의 파장대역으로부터 일정 파장범위를 벗어난 영역 내에서 가장 짧은 파장대역의 광을 조사한다. 반면, 투명층(280)의 경화 이후라면, 광원(210)은 가장 짧은 파장대역의 광인 청색광을 조사함으로써, 불량 검사율을 향상시킬 수 있다. 예를 들어, 투명층(280)의 경화에 자외선(UV)이 이용되는 경우, 광원(210)은 투명층(280)의 경화를 위해 자외선 파장대역에 가장 인접한 청색광이 아닌 녹색광(495nm 내지 570nm)을 사용할 수 있다. 청색광의 파장대역이 자외선의 파장대역에 상당히 인접해 있어, 불량의 검사 도중에 투명층(280)이 경화될 우려가 존재한다. 이에 따라, 검사결과 투명층(280)에 불량이 존재하더라도, 이미 경화가 완료되어 불량의 리페어에 어려움이 존재할 수 있다. 따라서, 전술한 상황에서 광원(210)은 투명층(280)으로 녹색광을 조사할 수 있다.
광원(210)은 투명층(280)으로 기 설정된 각도 이하의 입사각으로 조사한다. 여기서, 기 설정된 각도는 브루스터 각도 일 수 있으며, 특히, 45도일 수 있다. 의도적으로 광원(210)은 투명층(280)의 매질에 따른 브루스터 각도(Brewster Angle)를 벗어난 각도로 광을 조사한다. 기 설정된 각도 이하의 입사각으로 조사된 광은 투명층(280)에서 반사되는 정도는 다소 떨어지지만, 투명층(280)에 형성된 개구성 불량(285)을 분석부(130)가 명확히 구분할 수 있도록 한다.
광원(210)은 레이저가 아닌 광을 조사하는 광원으로 구현될 수 있다. 레이저는 빛이 고르게 나가지 않아, 투명층 내 불량을 검사하기 위한 용도로는 적절치 않다. 따라서, 광원(210)은 레이저가 아닌 광을 조사하는 광원, 예를 들어, LED로 구현될 수 있다.
제1 시준기(220, Collimator)는 광원(210)에서 조사된 광을 평행광으로 변환한다. 광원(210)에서 조사되는 광은 확산되어 조사되기 때문에, 제1 시준기(220)는 이러한 광을 평행광으로 변환한다. 광이 분산되어 투명층(280)으로 조사될 경우, 투명층(280)에서 반사되는 광량이 줄어들어 불량의 조사효율이 떨어지는 문제가 있다. 제1 시준기(220)는 텔레센트릭 렌즈(Telecentric Lens)로 구현될 수 있으나, 반드시 이에 한정되는 것은 아니고, 광을 시준(視準)할 수 있는 구성이라면 어떠한 것으로 대체되어도 무방하다.
대역통과 필터(230)는 광원(210)에서 조사된 광의 특정 영역의 광만이 통과하도록 필터링한다. 대역통과 필터(230)는 중심파장으로부터 기 설정된 영역 내의 광만이 통과하도록 하고, 나머지 파장대역은 필터링한다. 대역통과 필터(230)는 투명층(280)으로 적절한 파장대역의 광만이 조사될 수 있도록 하고, 나머지 잡광들은 필터링되도록 한다. 또한, 대역통과 필터(230)는 상황에 따라 통과하는 파장대역이 가변할 수 있다. 전술한 예에서, 투명층이 경화되기 이전의 상황이라면, 대역통과 필터(230)는 초록색 파장대역을 중심으로 기 설정된 영역 내의 광만이 통과하도록 필터링할 수 있으며, 투명층이 경화된 이후라면, 대역통과 필터(230)는 파란색 파장대역을 중심으로 기 설정된 영역 내의 광만이 통과하도록 필터링할 수 있다. 대역통과 필터(230)는 파장 대역을 기준으로 필터링함으로써, 광원(210)에서 조사된 광의 파장이 균일하도록 하여 마치 레이저가 조사되는 것과 같은 효과를 불러올 수 있다.
제1 선편광판(240)은 대역통과 필터(230)를 거친 광을 입사평면에 수직인 방향(S Pol)으로 편광시킨다. 브루스터 법칙에 의하면, 특정 매질에서 반사된 광선과 특정 매질로 입사되어 굴절된 광선이 90도를 이룰 때, 편광방향이 입사평면에 나란한 광선이 전혀 반사되지 않는다. 이와 같은 브루스터 각도로 광이 특정 매질로 입사하게 되면, 편광방향이 입사평면에 나란한 광선(P Pol)은 반사되지 않는다. 따라서 반드시 브루스터 각도는 아니라도, 광이 브루스터 각도에 근접한 입사각으로 투명층(280)에 입사될 경우, 편광방향이 입사평면에 수직한 광선(S Pol)은 상대적으로 많은 반사가 일어나며, 편광방향이 입사평면에 나란한 광선(P Pol)은 상대적으로 적은 반사가 일어난다. 이러한 특징을 이용하여, 제1 선편광판(240)은 대역통과 필터(230)를 거친 광을 입사평면에 수직인 방향(S Pol)으로 편광시켜, 투명층(280), 특히, 표면에서 반사가 많이 일어나도록 한다.
제2 선편광판(250)은 투명층(280)에서 반사가 일어난 광에 대해 다시 입사평면에 수직인 방향(S Pol)으로 편광시킨다. 투명층(280)에서 반사가 일어나며, 반사광에 잡광성분이 일부 추가된다. 이러한 잡광성분을 제거하기 위해, 제2 선편광판(250)은 투명층(280)에서 반사가 일어난 광을 다시 선 편광시킨다.
제2 시준기(260)는 기 설정된 각도로 배치되어 제2 선편광판(250)을 거친 광을 평행광으로 변환한다.
제2 시준기(260)는 기 설정된 각도로 배치되어, 기 설정된 각도로 반사된 광만을 수광한다. 제2 시준기(260)는 투명층(280)으로 입사된 광의 반사각의 각도로 배치되어, 투명층(280)에서 난반사되지 않고 온전히 반사된 광들을 수광한다. 투명층(280)으로 조사된 광은 별다른 불량이 없을 경우, 일부를 제외하고는 모두 표면에서 반사되어 제2 시준기(260)로 입사된다. 그러나 투명층(280)의 표면에 불량이 있거나 투명층(280)에 개구성 불량(285)이 있는 경우, 투명층(280)으로 입사된 광은 온전히 반사되지 못하고 난반사가 일어나거나 반사 경로가 바뀌게 된다. 이러한 광들은 제2 시준기(260)로 수광되지 않는다. 제2 시준기(260)는 별도의 변수없이 온전히 투명층(280)에서 반사된 광들만을 수광함으로써, 투명층에 불량이 존재하는지를 파악할 수 있도록 한다.
수광부(270)는 제2 시준기(260)를 거친 광을 수광하여 센싱한다. 수광부(270)는 카메라 또는 광센서 등 광을 수광하여 센싱할 수 있는 구성으로 구현되어, 광을 센싱하여 분석부(130)가 이를 분석할 수 있도록 한다. 예를 들어, 수광부(270)가 카메라로 구현되는 경우, 분석부(130)는 수광부(270)가 센싱한 이미지를 분석하여 투명층(280)에 불량이 존재하는지를 검사할 수 있다.
도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 광학계의 일 동작과 그로부터 투명층 검사 장치에 의해 분석된 검사결과를 도시한 도면이다.
도 2를 참조하여 설명한 대로, 광원(210)은 기 설정된 각도 이하의 입사각으로 광을 조사한다. 투명층(280)에 개구성 불량(285)이 존재할 경우, 광원(210)에서 조사된 광은 투명층(280)의 표면에서 반사되지 않고 개구성 불량(285)을 거쳐 투명층(280) 하단의 불투명층(290)까지 진입할 수 있다. 광원(210)에서 조사된 광은 불투명층(290)에서 반사됨에 따라, 투명층(280)의 표면에서 반사되는 경로를 벗어나게 되어 광이 제2 시준기(260) 및 수광부(270)로 수광되지 못한다. 이에 따라, 도 3(b)에 도시된 바와 같이, 수광부(270) 또는 분석부(130)에 의해 센싱되어 분석된 이미지에서는 개구성 불량(285)의 면적만큼 어두운 부분이 존재하게 된다. 즉, 광원(210)이 기 설정된 각도 이하의 입사각으로 광을 조사하기 때문에, 광학계(120)는 투명층 표면에 존재하는 불량 뿐만 아니라, 개구성 불량(285)의 크기나 면적까지 정확히 검사할 수 있다. 이에 따라, 광학계(120)는 투명층의 원하는 위치에 원하는 크기나 면적의 개구가 존재하는지 또는 투명층에서 존재하지 않아야 할 위치에 개구가 존재하는지를 파악할 수 있어, 투명층(280)의 개구성 불량(285)까지 확인할 수 있다.
도 4는 종래의 광학계의 일 동작과 그로부터 투명층 검사 장치에 의해 분석된 검사결과를 도시한 도면이다.
반면, 배경기술 부분에서 설명했듯이, 종래의 광학계는 투명층(280)의 표면 상의 불량을 검사하기 위해, 브루스터 각도의 입사각으로 광을 조사한다, 이러한 특징에 의해, 투명층(280)의 표면에 존재하는 불량은 검사될 수 있으나, 투명층(280)에 존재하는 개구성 불량(285)은 온전히 검사할 수 없는 문제가 있다. 아주 큰 입사각을 가지며 광이 투명층(280)으로 조사되기 때문에, 일정 면적이나 크기를 갖는 개구성 불량(285)라도 아주 미세한 크기로 검출되거나 경우(광의 입사각 또는 개구의 면적이나 크기)에 따라 검출되지 않을 수 있다. 이러한 문제로 인해, 종래의 광학계는 단지 투명층(280)의 표면상 불량만을 검사할 수 있는 불편이 존재하였다.
본 발명의 일 실시예에 따른 광학계(120)는 기 설정된 각도 이하의 입사각으로 광이 투명층(280)으로 조사되도록 하고, 일정한 각도로 반사되는 광만을 수광하여 센싱함으로써, 개구성 불량으로 인해 광의 경로가 변화하는 것까지 감지함으로써, 개구성 불량을 검사할 수 있다.
이상의 설명은 본 실시예의 기술 사상을 예시적으로 설명한 것에 불과한 것으로서, 본 실시예가 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 본 실시예의 본질적인 특성에서 벗어나지 않는 범위에서 다양한 수정 및 변형이 가능할 것이다. 따라서, 본 실시예들은 본 실시예의 기술 사상을 한정하기 위한 것이 아니라 설명하기 위한 것이고, 이러한 실시예에 의하여 본 실시예의 기술 사상의 범위가 한정되는 것은 아니다. 본 실시예의 보호 범위는 아래의 청구범위에 의하여 해석되어야 하며, 그와 동등한 범위 내에 있는 모든 기술 사상은 본 실시예의 권리범위에 포함되는 것으로 해석되어야 할 것이다.
100: 투명층 검사 장치
110: 기판 이송부
120: 투명층 검사 광학계
130: 분석부
140: 제어부
210: 광원
220: 제1 시준기
230: 대역통과 필터
240: 제1 선편광판
250: 제2 선편광판
260: 제2 시준기
270: 수광부
280: 투명층
285: 개구성 불량
290: 불투명층
110: 기판 이송부
120: 투명층 검사 광학계
130: 분석부
140: 제어부
210: 광원
220: 제1 시준기
230: 대역통과 필터
240: 제1 선편광판
250: 제2 선편광판
260: 제2 시준기
270: 수광부
280: 투명층
285: 개구성 불량
290: 불투명층
Claims (10)
- 기판의 투명층 내 존재하는 불량을 검사하는 광학계에 있어서,
상기 투명층으로 상기 투명층의 브루스터 각도 미만의 입사각을 갖는 광을 조사하며, 상기 투명층의 경화 이전에는 상기 투명층을 경화시키는 광의 파장대역으로부터 기 설정된 파장범위를 벗어난 영역 내에서 가장 짧은 파장대역의 광을 조사하며, 상기 투명층의 경화 이후에는 조사 가능한 가장 짧은 파장대역의 광을 조사하는 광원;
상기 광원에서 조사된 광의 확산을 방지하기 위해, 상기 광원에서 조사된 광을 평행광으로 변환하는 제1 시준기;
상기 제1 시준기를 거친 광을 입사평면에 수직인 방향으로 편광시킴으로써, 상기 투명층의 표면에서의 반사량을 증가시키는 제1 선편광판;
상기 투명층에서 반사된 광에 대해 입사평면에 수직인 방향으로 재편광시키는 제2 선편광판;
상기 입사각에 대응되는 반사각으로 배치되어, 상기 제2 선편광판을 거친 광 중 상기 투명층의 표면에 형성된 불량뿐만 아니라 개구성 불량에 의해 반사 경로가 바뀐 광을 제외한 상기 반사각으로 반사된 광만을 평행광으로 변환하는 제2 시준기; 및
상기 투명층 내 존재하는 불량을 확인하기 위해, 상기 제2 시준기를 거친 광을 수신하여 센싱할 수 있도록 배치된 수광부
를 포함하는 것을 특징으로 하는 투명층 검사 광학계. - 삭제
- 삭제
- 삭제
- 제1항에 있어서,
상기 투명층 내 존재하는 불량은,
상기 투명층 표면에 존재하는 불량뿐만 아니라 상기 투명층에 형성된 개구성 불량을 포함하는 것을 특징으로 하는 투명층 검사 광학계. - 삭제
- 삭제
- 삭제
- 삭제
- 삭제
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