KR20090107814A - 기판 검사 장치 및 이를 사용하는 기판 검사 방법 - Google Patents

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Abstract

본 발명은 LCD 등의 평판디스플레이용 기판의 결함 여부를 검사하는 기판 검사 장치에 관한 것으로, 특히 자동초점 조절기능을 갖는 고배율 광학부재를 통해 기판의 결함 여부를 보다 정확하게 검사할 수 있도록 하는 기판 검사 장치에 관한 것이다.
본 발명의 특징은 매크로검사와 마이크로검사를 동시에 진행할 수 있는 기판 검사 장치에서 마이크로검사 시 기판의 불량가능부위를 확대 촬영하는 고배율카메라가 자동으로 초점을 조절할 수 있도록 하는 것이다.
이를 통해 기판의 불량가능부위를 정밀하고 정확하게 고배율로 확대 촬영할 수 있으며, 기판 검사의 성능을 향상시킬 수 있어 기판 검사 공정의 신뢰성을 향상시킬 수 있다.
기판 검사 장치, 매크로검사, 마이크로검사, 고배율카메라, 자동초점조절

Description

기판 검사 장치 및 이를 사용하는 기판 검사 방법{Substrate inspection apparatus and substrate inspection method using the same}
본 발명은 LCD 등의 평판디스플레이용 기판의 결함 여부를 검사하는 기판 검사 장치에 관한 것으로, 특히 자동초점 조절기능을 갖는 고배율 광학부재를 통해 기판의 결함 여부를 보다 정확하게 검사할 수 있도록 하는 기판 검사 장치에 관한 것이다.
일반적으로 LCD 등의 평판디스플레이를 제조하는 공정에서는, 기판의 결함 유무에 대해 검사하는 기판 검사 공정을 필수적인 요소로써 진행하게 된다.
이러한 기판 검사 공정은 기판의 각도를 변화시키면서 여러 방향에서 빛을 조사하여 반사광 또는 투과광의 광학적 변화를 육안으로 관찰하는 매크로검사(macro inspection)와 고배율의 렌즈를 이용하는 마이크로검사(micro inspection)로 나뉘게 된다.
즉, 매크로검사를 통해 작업자의 육안으로 확인하는 비쥬얼 테스트로 기판의 불량여부를 판정한 후, 마이크로검사를 통해 좀더 세밀한 기판 검사 공정을 거치게 된다.
마이크로검사에서는 매크로검사시 작업자의 육안으로 보이지 않는 결함을 고배율의 렌즈 등의 광학부재에 의해 기판 표면을 확대 관찰함으로써 기판의 결함을 검출한다.
이러한 기판 검사 공정은 기판의 결함을 용이하게 검사할 수 있도록 전용의 기판 검사 장치에서 수행한다.
매크로검사는 기판을 선회(旋回)가능한 스테이지 상에 안착시킨 후 스테이지를 선회시켜 경사지게 한 상태에서 기판 표면에 조명을 비추면서 작업자의 육안으로 관찰을 수행한다.
마이크로검사는 스테이지를 수직하게 한 상태에서 렌즈를 사용하여 기판의 특정부위를 확대 하여 관찰할 수 있도록 한다.
그러나, 이러한 기판 검사 장치는 몇 가지 문제점에 의해 기판을 정확하고 정밀하게 측정하기 어렵다.
먼저, 검사 장비의 내부 및 외부에서 발생되는 진동에 의해 기판을 정확하고 정밀하게 측정하기 어려운데, 기판 검사 장치에서 발생하는 진동 원인은 크게 기판이 안착되는 스테이지가 선회하는 과정에서 발생하며, 각종 구동모터의 작동에 의한 진동 등이 있다.
이러한 진동은 기판으로 그대로 전달되므로 기판이 진동함에 따라 렌즈의 초점을 맞추기 어려워, 촬영되는 이미지가 흔들림으로써 정확하고 정밀한 이미지 획 득이 어렵게 된다.
또한, 기판 검사 장치의 스테이지를 수직하게 한 상태에서 검사를 진행하는 마이크로검사 시에는 스테이지 상에 놓여지는 기판의 평탄도가 중요한 요건으로 작용하게 되는데, 스테이지 상에 놓여진 기판은 진공흡착 방식을 통해 스테이지 상에 고정되므로 이의 흡입력에 의해 기판에 굴곡이 발생하거나 기판의 처짐에 의한 기판의 휨(warpage)이 발생하게 된다.
이는 결과적으로 기판 검사 공정의 신뢰성을 저하시키게 된다.
특히, 최근 디스플레이가 대형화됨에 따라 전체 기판에서의 초점심도(depth of focus)가 확대되어 이러한 문제점은 더욱 부각되고 있는 실정이다.
본 발명은 상기와 같은 문제점을 해결하기 위한 것으로, 보다 정밀한 기판 검사가 이루어질 수 있는 기판 검사 장치를 제공하고자 하는 것을 목적으로 한다.
전술한 바와 같은 목적을 달성하기 위해, 본 발명은 베이스프레임과; 상기 베이스프레임 상에서 전후 슬라이딩 이동가능한 지지대와, 상기 지지대를 기준으로 선회(旋回) 가능하며 기판이 놓여지는 스테이지로 이루어진 기판 스테이지부와; 상기 스테이지의 상기 기판으로 빛을 조사하는 조명기구와; 상기 기판을 촬영하여 불 량가능부위의 위치를 좌표로 계산하는 제 1 카메라와; 상기 불량가능부위를 고배율로 확대 촬영하며, 렌즈와, 렌즈 위치를 이동시키는 렌즈위치조절부, 렌즈를 통해 입사된 이미지를 이용하여 영상신호를 출력하는 이미지센서로 이루어져, 자동으로 초점을 조절하는 제 2 카메라를 포함하는 기판 검사 장치를 제공한다.
상기 이미지센서는 렌즈를 통해 입사된 이미지를 디지털 신호로 변환하는 디지털 변환부와 디지털 변환부의 출력을 입력받아 전처리를 수행하는 영상신호처리부(image signal processor)와, 콘트라스트 비례정보를 내재하고 있어 초점 파라미터를 추출하는 초점 파라미터 산출부와 초점 파라미터를 필드(field) 또는 프레임(frame) 단위로 적분하여 초점 값을 발생시키는 초점 값 산출부 그리고 초점 값이 최대가 되도록 렌즈 위치 조절부를 제어하는 자동초점 제어부를 포함하는 것을 특징으로 하며, 상기 제 1 및 제 2 카메라를 통해 촬상되는 상기 기판의 불량가능부위를 디스플레이하는 표시장치가 마련되는 것을 특징으로 한다.
또한, 상기 제 1 및 제 2 카메라는 카메라지지대에 고정되며, 상기 제 2 카메라는 상기 카메라지지대에 의해 상기 기판의 불량가능부위에 대응하여 위치할 수 있도록 상하, 좌우로 이동가능한 것을 특징으로 한다.
또한, 본 발명은 베이스프레임과; 상기 베이스프레임 상에서 전후 슬라이딩 이동가능한 지지대와, 상기 지지대를 기준으로 선회(旋回) 가능하며 기판이 놓여지는 스테이지로 이루어진 기판 스테이지부와; 상기 스테이지로 빛을 조사하는 조명기구와; 상기 기판을 촬영하여 불량가능부위의 위치를 좌표로 계산하는 제 1 카메라와; 상기 불량가능부위를 고배율로 확대 촬영하며, 렌즈와, 렌즈 위치를 이동시 키는 렌즈위치조절부, 렌즈를 통해 입사된 이미지를 이용하여 영상신호를 출력하는 이미지센서로 이루어져, 자동으로 초점을 조절하는 제 2 카메라를 포함하는 기판 검사 장치를 이용한 기판 검사 방법에 있어서, 상기 스테이지의 상기 기판 상에 빛을 조사하여 매크로검사를 진행하는 단계와; 상기 스테이지를 선회시켜 수직하게 위치시켜, 상기 제 2 카메라를 통해 마이크로검사를 진행하는 단계를 포함하며, 상기 마이크로검사 단계에서 상기 제 2 카메라는 상기 기판의 불량가능부위를 촬상하는 단계와, 상기 촬상된 이미지를 전기신호로 변환하여 출력하는 단계와, 상기 출력된 전기신호를 이용하여 초점 값을 산출하는 단계와, 상기 초점 값이 증가하는 방향으로 최적 초점을 탐색하는 단계의 자동초점조절기능을 통해 상기 기판의 불량가능부위를 촬상하는 것을 특징으로 하는 기판 검사 방법을 제공한다.
상기 초점 값은 필드(field) 또는 프레임(frame) 단위로 적분하여 산출하는 것을 특징으로 하며, 상기 매크로검사는 상기 스테이지를 경사지게 위치한 후 진행하는 것을 특징으로 한다.
또한, 상기 매크로검사 후, 상기 매크로검사 시 발생된 상기 기판 상의 불량가능부위의 위치를 상기 제 1 카메라를 통해 좌표로 계산하는 단계를 더욱 포함하는 것을 특징으로 하며, 상기 제 1 카메라를 통해 계산된 상기 좌표로 상기 제 2 카메라를 이동시키는 단계를 더욱 포함한다.
위에 상술한 바와 같이, 매크로검사와 마이크로검사를 동시에 진행할 수 있 는 기판 검사 장치에서 마이크로검사 시 기판의 불량가능부위를 확대 촬영하는 카메라가 자동으로 초점을 조절할 수 있도록 함으로써, 기판의 불량가능부위를 정밀하고 정확하게 고배율로 확대 촬영할 수 있는 효과가 있다.
이를 통해 기판 검사의 성능을 향상시킬 수 있어 기판 검사 공정의 신뢰성을 향상시킬 수 있는 효과가 있다.
이하, 도면을 참조하여 본 발명에 따른 실시예를 상세히 설명한다.
도 1a 및 1b는 본 발명의 실시예에 따른 기판 검사 장치를 개략적으로 도시한 사시도와 단면도이다.
도시한 바와 같이, 기판 검사 장치는 크게 베이스프레임(110)과 기판 스테이지부(120), 촬영기구부(130), 조명기구(140)로 이루어진다.
기판 검사 장치의 주요 구성 부분을 살펴보면 먼저, 베이스프레임(110)은 기판 검사 장치의 모든 장비를 지지하는 구성으로써, 기판 검사 장치의 바닥을 이루게 된다.
그리고 기판 스테이지부(120)는 검사하고자 하는 기판(w)이 놓이는 곳으로, 베이스프레임(110)에 고정된 제 1 지지대(121)와, 제 1 지지대(121)의 양측으로 수직하게 세워진 한쌍의 제 2 지지대(123) 그리고 한쌍의 제 2 지지대(123)에 의해 양가장자리가 지지되어 회전각도 조절이 가능하며 기판(w)이 직접 안착되는 테이블 역할을 스테이지(125)로 구성된다.
기판(w)은 카세트(미도시)와 같은 수납공간에 수납된 상태로 로딩 및 언로딩로봇(미도시)에 의하여 스테이지(125) 상에 제공된다. 이때, 스테이지(125) 상에는 검사를 위하여 기판(w)이 이탈하여 추락하지 않도록 기판(w)을 스테이지(125) 상에 고정하는 진공흡착구(미도시)와 클램프장치(127)가 마련되어 있다.
클램프장치(27)는 기판(w) 가장자리를 따라 다수개가 등간격에 걸쳐 마련되어 있으며, 진공흡착구(미도시)는 스테이지(125)의 내측에서 다수개가 등간격에 걸쳐 이격 배치되어 있다.
따라서, 로딩 및 언로딩 로봇(미도시)에 의하여 기판(w)이 스테이지(125) 상에 안착되면 진공흡착구(미도시) 및 클램프장치(127)의 흡착력 및 고정력에 의하여 기판(w)이 스테이지(125) 상에 유동 없이 고정되어 이탈되지 않는다.
이러한 기판 스테이지부(120)는 기판(w)을 고정한 상태로 작업자를 기준으로 베이스프레임(110) 상에서 전후 방향으로 슬라이딩 이동가능하다.
그리고, 촬영기구부(130)는 베이스프레임(110) 상에 설치되어 스테이지(125) 상에 안착된 기판(w)을 촬영하여 작업자가 볼 수 있도록 하는 장비로서, 기판(w)을 촬영하는 제 1 및 제 2 카메라(131, 133)와 제 2 카메라(133)를 상하, 좌우로 이동가능하게 지지하는 카메라지지부(150) 그리고, 촬영된 이미지를 디스플레이하는 모니터와 같은 표시장치(137)로 구성된다.
여기서, 제 1 카메라(131)는 기판(w)의 불량가능부위의 이미지를 촬영하여 획득된 이미지를 통해 이의 위치를 계산할 수 있도록 이미지데이터로 변환하기 위한 메모리를 갖는 카메라이며, 제 2 카메라(133)는 불량가능부위를 확대 촬영하여 작업자가 볼 수 있도록 하는 고배율카메라이다.
이때, 제 2 카메라(133) 또한 획득된 이미지를 이미지데이터로 변환하기 위한 메모리를 갖고 있으며, 제 1 및 제 2 카메라(131, 133)를 통해 획득된 이미지는 표시장치(137)로 디스플레이 된다.
카메라지지부(150)는 베이스프레임(110) 상에 고정된 제 1 카메라지지대(151)와, 제 1 카메라지지대(151)에 평행하며 일측에 제 1 카메라(131)가 고정된 제 2 카메라지지대(153), 제 1 및 제 2 카메라지지대(151, 153)의 양단을 연결하도록 수직하게 세워진 한쌍의 제 3 카메라지지대(155) 그리고 제 2 카메라(133)가 고정된 제 4 카메라지지대(157)로 구성된다.
이때, 제 4 카메라지지대(157)에 고정된 제 2 카메라(133)는 제 4 카메라지지대(157)의 길이방향을 따라 상하 수직 이동할 수 있으며, 이러한 제 4 카메라지지대(157)는 제 1 및 제 2 카메라지지대(151, 153)의 길이방향을 따라 좌우 수평이동 할 수 있다.
따라서, 제 2 카메라(133)는 상하, 좌우로 이동가능하다.
특히, 본 발명의 제 2 카메라(133)는 기판(w)이 진동하거나 기판(w) 평탄도가 낮더라도 자동으로 초점을 조절할 수 있어, 흔들림 없는 정확한 기판(w)의 이미지를 촬영할 수 있는 것을 특징으로 한다. 이에 대해 차후 좀 더 자세히 설명하도록 하겠다.
그리고 기판 스테이지부(120) 상부에는 기판(w)의 전면에 빛을 조사하기 위한 조명기구(140)가 위치하는데, 크게 광원(141)과 광원(141)으로부터 발산되는 빛 이 기판(w) 방향을 향하도록 빛을 반사 및 산란, 집광시키도록 조절할 수 있는 조사 조절부(143)로 이루어진다.
이러한 기판 검사 장치는 개폐 가능한 도어가 마련된 밀폐공간(100) 내에 위치하도록 하여, 기판 검사 공정 시 외부환경의 파티클과 같은 이물질로부터 기판(w)이 오염될 가능성이 크게 저감되도록 하는 것이 바람직하다.
또한 도시하지는 않았지만 기판 검사 장치는 원격조정부가 더 마련되는 것이 바람직한데, 원격조정부는 조이스틱, 키보드, 조그셔틀로 이루어진다.
이러한 원격조정부는 기판 검사 장치의 작업자의 위치에 마련되며, 기판 스테이지부(120)의 슬라이딩 이동 또는 스테이지(125)의 회전각도를 조절하거나, 카메라지지부(150)의 제 4 카메라지지대(157)의 좌우이동 및 제 2 카메라(133)의 상하 수직이동 등을 조정하는 역할을 한다.
도 2a 및 2b는 본 발명의 실시예에 따른 기판 검사 장치를 통해 기판을 검사하는 모습을 개략적으로 도시한 단면도이다.
도 2a는 매크로검사(macro inspection) 시의 일부 모습이다.
도시한 바와 같이, 기판 검사 장치의 스테이지(125)가 수평하게 위치한 상태에서 외부로부터 검사하고자 하는 기판(w)을 반입하여 기판 검사 장치의 스테이지(125) 상에 안착시킨다.
다음으로, 작업자는 스테이지(125)를 선회시켜 경사지게 위치하도록 하는데, 이때 스테이지(125)는 작업자를 향하는 방향 즉, 도면상으로 정의한 y축 방향으로 선회하도록 한다.
그리고, 스테이지(125)가 경사진 상태에서 기판(w) 표면에 조명을 비추면서 작업자의 육안으로 직접 관찰을 수행한다.
이때, 작업자는 스테이지(125)가 경사진 상태에서 계속해서 기판(w)의 각도를 도면상으로 정의한 xyz축에 대하여 조금씩 회전시키면서 여러 방향에서 빛을 조사하여 반사광 또는 투과광의 광학적 변화를 육안으로 관찰함으로써, 기판(w)의 결함 여부를 검출하게 된다.
이러한 매크로검사 시 작업자의 육안으로 기판(w)의 불량가능부위가 발견되면 이의 불량가능부위가 진짜 결함인지 또는 어떤 종류의 결함인지를 판별하기 위하여, 제 1 카메라(131)를 통해 불량가능부위를 촬영한 후 이의 위치를 좌표로 계산한다.
이렇게 계산된 불량가능부위의 좌표는 별도의 처리장치로 전송되어 저장되어 진다.
여기서, 불량가능부위란 작업자가 기판(w) 표면을 조명기구에 의하여 조사되는 빛에 의하여 검사하면서 빛의 반사각도가 다른 부위와 상이하여 결함으로 의심되는 부분을 말한다.
이렇게 매크로검사를 통해 기판(w)의 불량가능부위를 검출하게 되면 이의 기판(w)은 마이크로 검사를 통해 좀 더 정밀한 검사를 진행하도록 한다.
도 2b는 마이크로검사(micro inspection) 시의 일부 모습이다.
도시한 바와 같이, 매크로검사를 통해 작업자의 육안으로 확인하는 비쥬얼 테스트로 기판(w)의 불량여부를 판정하면, 작업자는 기판 검사 장치의 스테이 지(125)를 작업자를 향하는 방향 즉, 도면상으로 정의한 y축 방향으로 더욱 선회시켜 스테이지(125)가 수직하게 위치하도록 한다.
다음으로, 기판 스테이지부(120)를 촬영기구부(130)를 향해 도면상으로 정의한 y축 방향으로 슬라이딩 이동시켜, 스테이지(125)에 안착된 기판(w)이 제 2 카메라(133)와 대응되어 위치하도록 한다.
이때, 기판(w)과 제 2 카메라(133)가 서로 이루는 각이 90ㅀ가 되도록 하는 것이 바람직한데, 이를 위해 기판(w)이 놓여진 스테이지(125)가 수직하게 세워져야 한다. 또한, 스테이지(125) 상에 놓여진 기판(w)의 평탄도가 0이 되도록 하는 것이 바람직하다.
이때, 기판 스테이지부(120)의 슬라이딩 이동을 가능케 하는 구조는 직선 이동기구(liner motion guide : 미도시)를 이용하게 되는데, 이러한 구조는 구동모터(미도시)를 설치하여 피니언(pinion : 미도시)과 랙(rack : 미도시) 구조를 이용하거나 타이밍벨트(timing belt : 미도시) 또는 볼 스크류(ball screw : 미도시) 구조 등을 이용하여 구성할 수 있다.
그리고, 제 2 카메라(133)는 기판(w)의 매크로검사 시 입력된 불량가능부위의 좌표에 대응되는 위치로 이동한 후, 기판(w)의 불량가능부위를 확대 촬영한다.
이렇게 마이크로 검사를 통해 기판(w)의 불량여부의 원인규명과 제품특성의 이해 및 개선에 기여할 수 있다.
특히, 본 발명의 제 2 카메라(133)는 기판(w)이 안착되는 스테이지(125)가 선회하거나 기판 스테이지부(120)가 슬라이딩 이동 시에 발생되는 진동이 스테이 지(125) 상에 안착된 기판(w)에 전달되어 기판(w)이 흔들리거나 또는 기판(w)의 휨(warpage)에 의하여 초점거리가 달라지더라도 기판(w)의 불량가능부위를 정밀하고 정확하게 고배율로 확대 촬영할 수 있는 것을 특징으로 한다.
이는 제 2 카메라(133)의 자동초점조절기능에 의한 것으로, 도 3을 참조하여 이에 대해 좀 더 자세히 살펴보도록 하겠다.
도 3은 본 발명의 실시예에 따른 고배율카메라의 블록도이다.
한편, 이하 설명하는 카메라는 앞서 설명한 기판 검사 장치의 제 2 카메라에 해당되며, 이하 설명의 편의를 위하여 고배율카메라라 지칭하도록 하겠다.
도시한 바와 같이, 고배율카메라(도 2b의 133)는 이미지를 획득하는 렌즈(210)와 초점 조절을 위해 렌즈(210) 위치를 이동시키는 렌즈위치조절부(220), 렌즈(210)를 통해 입사된 이미지를 이용하여 영상신호를 출력하는 이미지센서(230)를 포함한다.
여기서, 이미지센서(230)는 렌즈(210)를 통해 입사된 이미지를 디지털 신호로 변환하는 디지털 변환부(231), 디지털 변환부(231)의 출력을 입력받아 전처리를 수행하는 영상신호처리부(image signal processor : ISP)(233), 콘트라스트 비례정보를 내재하고 있어 초점 파라미터를 추출하는 초점 파라미터 산출부(235)와 초점 파라미터를 필드(field) 또는 프레임(frame) 단위로 적분하여 초점 값을 발생시키는 초점 값 산출부(237) 그리고 초점 값이 최대가 되도록 렌즈 위치 조절부(220)를 제어하는 자동초점 제어부(239)를 포함한다.
이러한 카메라 자동초점 조절은 렌즈(210)를 앞뒤로 조금씩 움직여 보면서 현재의 초점이 최적인지 여부를 바로 판단한다.
이때, 최적의 초점이란 이미지센서(230)에 입사된 이미지의 선명한 정도가 최고 상태일 때의 값으로 동일한 피사체에 대하여 렌즈(210)의 초점에 따라 선명한 정도가 차이가 난다.
즉, 렌즈(210)가 최적의 초점위치에 있을 때 최대의 선명도를 가지며 렌즈(210)가 최적 초점위치에서 멀어지면 선명도도 감소하며, 허용가능한 선명도를 갖는 초점의 범위를 초점심도(depth of focus)라 한다.
이때, 자동초점 제어부(239)는 초점심도 범위 내의 최적의 초점 조절값을 갖도록 렌즈위치 조절부(220)를 제어하여 매 프레임마다 렌즈(210)가 기판의 불량가능부위를 촬상하면서 최적초점을 탐색하도록 한다.
또는, 주기적으로 일예로 10 프레임마다 한번씩 렌즈(210)를 현재의 초점 위치에서 크게 앞뒤로 이동한 후 기판(도 2b의 w)의 불량가능부위를 촬상시킴으로써 현재의 초점 값이 초점심도 범위 내의 값을 갖는지를 판단하도록 설계할 수도 있다.
따라서, 렌즈(210)가 어느 위치에서 초점심도 범위 내의 값을 갖는지 빠르게 판단할 수 있어, 기판(도 2b의 w)의 흔들림 또는 휨(warpage) 발생 시에도 렌즈(210)의 정확한 초점위치를 자동적으로 탐색할 수 있다.
도 4는 본 발명의 실시예에 따른 마이크로 검사 시, 카메라 자동 초점 조절 방법의 플로우차트이다.
도시한 바와 같이 본 발명에 따른 카메라 자동 초점 조절 방법은, 먼저 1 단 계(st 1)로 렌즈를 통해 기판의 불량가능부위를 고배율로 확대 촬상하는 단계와, 제 2 단계(st 2)로 촬상된 이미지를 전기신호로 변환하여 출력시키는 단계, 제 3 단계(st 3)로 위의 제 2 단계에서 출력된 전기신호를 이용하여 현 위치에서의 초점 값을 산출하는 단계, 제 4 단계(st 4)로 최적 초점을 탐색하는 단계를 거쳐 초점이 최적인 렌즈의 초점위치를 찾는다.
이어서, 제 5 단계(st 5)로 최적의 렌즈 초점위치로 렌즈를 이동한 뒤, 기판의 불량가능부위를 촬상하여 정확한 영상 데이터를 획득하고 이를 표시장치에 디스플레이 함으로써, 이를 통해 기판의 마이크로검사를 실시한다.
이때, 제 3 단계(st 3)는 전기신호에서 초점 파라미터를 추출하는 단계와 초점 파라미터를 필드 또는 프레임 단위로 적분하여 초점 값을 산출하는 단계를 포함하여 이루어진다.
따라서, 일정한 주기마다 렌즈의 최적 초점을 탐색하도록 하여, 최적의 렌즈 초점위치에서 기판을 촬상하도록 함으로써, 기판의 흔들림이 발생하더라도 기판의 불량가능부위를 정밀하고 정확하게 고배율로 확대 촬영할 수 있다.
전술한 바와 같이, 본 발명은 매크로검사와 마이크로검사를 동시에 진행할 수 있는 기판 검사 장치에서 마이크로검사시 기판의 불량가능부위를 확대 촬영하는 카메라가 자동으로 초점을 조절할 수 있도록 함으로써, 기판의 흔들림 및 휨 발생 시에도 기판의 불량가능부위를 정밀하고 정확하게 고배율로 확대 촬영할 수 있다.
이를 통해 기판 검사의 성능을 향상시킬 수 있어, 기판 검사 공정의 신뢰성을 향상시킬 수 있다.
본 발명은 상기 실시예로 한정되지 않고, 본 발명의 취지를 벗어나지 않는 한도내에서 다양하게 변경하여 실시할 수 있다.
도 1a 및 1b는 본 발명의 실시예에 따른 기판 검사 장치를 개략적으로 도시한 사시도와 단면도.
도 2a 및 2b는 본 발명의 실시예에 따른 기판 검사 장치를 통해 기판을 검사하는 모습을 개략적으로 도시한 단면도.
도 3은 본 발명의 실시예에 따른 고배율카메라의 블록도.
도 4는 본 발명의 실시예에 따른 마이크로 검사 시, 카메라 자동 초점 조절 방법의 플로우차트.

Claims (9)

  1. 베이스프레임과;
    상기 베이스프레임 상에서 전후 슬라이딩 이동가능한 지지대와, 상기 지지대를 기준으로 선회(旋回) 가능하며 기판이 놓여지는 스테이지로 이루어진 기판 스테이지부와;
    상기 스테이지의 상기 기판으로 빛을 조사하는 조명기구와;
    상기 기판을 촬영하여 불량가능부위의 위치를 좌표로 계산하는 제 1 카메라와;
    상기 불량가능부위를 고배율로 확대 촬영하며, 렌즈와, 렌즈 위치를 이동시키는 렌즈위치조절부, 렌즈를 통해 입사된 이미지를 이용하여 영상신호를 출력하는 이미지센서로 이루어져, 자동으로 초점을 조절하는 제 2 카메라
    를 포함하는 기판 검사 장치.
  2. 제 1 항에 있어서,
    상기 이미지센서는 렌즈를 통해 입사된 이미지를 디지털 신호로 변환하는 디지털 변환부와 디지털 변환부의 출력을 입력받아 전처리를 수행하는 영상신호처리부(image signal processor)와, 콘트라스트 비례정보를 내재하고 있어 초점 파라미터를 추출하는 초점 파라미터 산출부와 초점 파라미터를 필드(field) 또는 프레 임(frame) 단위로 적분하여 초점 값을 발생시키는 초점 값 산출부 그리고 초점 값이 최대가 되도록 렌즈 위치 조절부를 제어하는 자동초점 제어부를 포함하는 것을 특징으로 하는 기판 검사 장치.
  3. 제 1 항에 있어서,
    상기 제 1 및 제 2 카메라를 통해 촬상되는 상기 기판의 불량가능부위를 디스플레이하는 표시장치가 마련되는 것을 특징으로 하는 기판 검사 장치.
  4. 제 1 항에 있어서,
    상기 제 1 및 제 2 카메라는 카메라지지대에 고정되며, 상기 제 2 카메라는 상기 카메라지지대에 의해 상기 기판의 불량가능부위에 대응하여 위치할 수 있도록 상하, 좌우로 이동가능한 것을 특징으로 하는 기판 검사 장치.
  5. 베이스프레임과; 상기 베이스프레임 상에서 전후 슬라이딩 이동가능한 지지대와, 상기 지지대를 기준으로 선회(旋回) 가능하며 기판이 놓여지는 스테이지로 이루어진 기판 스테이지부와; 상기 스테이지로 빛을 조사하는 조명기구와; 상기 기판을 촬영하여 불량가능부위의 위치를 좌표로 계산하는 제 1 카메라와; 상기 불량 가능부위를 고배율로 확대 촬영하며, 렌즈와, 렌즈 위치를 이동시키는 렌즈위치조절부, 렌즈를 통해 입사된 이미지를 이용하여 영상신호를 출력하는 이미지센서로 이루어져, 자동으로 초점을 조절하는 제 2 카메라를 포함하는 기판 검사 장치를 이용한 기판 검사 방법에 있어서,
    상기 스테이지의 상기 기판 상에 빛을 조사하여 매크로검사를 진행하는 단계와;
    상기 스테이지를 선회시켜 수직하게 위치시켜, 상기 제 2 카메라를 통해 마이크로검사를 진행하는 단계
    를 포함하며, 상기 마이크로검사 단계에서 상기 제 2 카메라는 상기 기판의 불량가능부위를 촬상하는 단계와, 상기 촬상된 이미지를 전기신호로 변환하여 출력하는 단계와, 상기 출력된 전기신호를 이용하여 초점 값을 산출하는 단계와, 상기 초점 값이 증가하는 방향으로 최적 초점을 탐색하는 단계의 자동초점조절기능을 통해 상기 기판의 불량가능부위를 촬상하는 것을 특징으로 하는 기판 검사 방법.
  6. 제 5 항에 있어서,
    상기 초점 값은 필드(field) 또는 프레임(frame) 단위로 적분하여 산출하는 것을 특징으로 하는 기판 검사 방법.
  7. 제 5 항에 있어서,
    상기 매크로검사는 상기 스테이지를 경사지게 위치한 후 진행하는 것을 특징으로 하는 기판 검사 방법.
  8. 제 5 항에 있어서,
    상기 매크로검사 후, 상기 매크로검사 시 발생된 상기 기판 상의 불량가능부위의 위치를 상기 제 1 카메라를 통해 좌표로 계산하는 단계를 더욱 포함하는 것을 특징으로 하는 기판 검사 방법.
  9. 제 8 항에 있어서,
    상기 제 1 카메라를 통해 계산된 상기 좌표로 상기 제 2 카메라를 이동시키는 단계를 더욱 포함하는 기판 검사 방법.
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* Cited by examiner, † Cited by third party
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