JP2014534420A - 基板検査装置の高さ情報生成方法 - Google Patents
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Abstract
基板検査装置の高さ情報を生成するために、まず、補正用試片の第1領域及び第1領域と少なくとも一部が重畳される第2領域を撮影して第1領域に対応する第1イメージ及び第2領域に対応する第2イメージを獲得する。続いて、第1領域及び第2領域の重畳領域に基づいて第1イメージと第2イメージとをマッチングさせる。次に、マッチングを用いて第1イメージと第2イメージとの間の相対的な位置関係を獲得する。続いて、位置関係に基づいて検査基板上に形成された測定対象物を格子パターン光を用いて撮影した第1領域に対応する第1格子イメージ及び第2領域に対応する第2格子イメージを併合して併合高さ情報を生成する。これにより、正確な高さを獲得することができる。
Description
本発明は基板検査装置の高さ情報生成方法に関わり、より詳細には2つ以上のカメラ撮影を通じて基板を検査するための基板検査装置の高さ情報生成方法に関する
一般的に、電子装置内には少なくとも一つの印刷回路基板(printed circuit board;PCB)が具備され、このような印刷回路基板上には回路パターン、連結パッド部、前記連結パッド部と電気的に連結された駆動チップなど多様な回路素子が実装されている。
一般的に、前記のような多様な回路素子が前記印刷回路基板にまともに形成または配置されているかを確認するために基板検査装置が使用される。
従来の基板検査装置は一つのカメラを用いてイメージを撮影する構造が一般的であったが、最近ではイメージの解像度を高めて検査速度を向上させるために2つのカメラを用いてイメージを撮影する構造も使用されている。
しかし、2つのカメラを用いて測定対象物を2つの領域に分けて撮影する場合、撮影された2つのイメージを正確に併合できない場合には結果の信頼性が劣るという問題がある。
従って、2つ以上のカメラを用いて検査対象物を分割撮影する場合、撮影されたイメージを正確にマッチングすることのできる技術が要請される。
従って、本発明が解決しようとする課題は、複数のカメラを用いて基板を検査する際、複数の撮影イメージを正確にマッチングすることができて、複数のカメラを用いる長所を生かしながら正確な高さ測定が可能である、基板検査装置の高さ情報生成方法を提供することにある。
本発明の例示的な一実施例による基板検査装置の高さ情報を生成するために、まず、補正用試片の第1領域及び前記第1領域と少なくとも一部が重畳される第2領域を撮影して前記第1領域に対応する第1イメージ及び前記第2領域に対応する第2イメージを獲得する。続いて、前記第1領域及び前記第2領域の重畳領域に基づいて前記第1イメージ前記第2イメージをマッチングさせる。次に、前記マッチングを用いて前記第1イメージと前記第2イメージとの間の相対的な位置関係を獲得する。次に、前記位置関係に基づいて検査基板上に形成された測定対象物を格子パターン光を用いて撮影した前記第1領域に対応する第1格子イメージ及び前記第2領域に対応する第2格子イメージを併合して併合高さ情報を生成する。
例えば、前記補正用試片には複数のドットが配列されるようにマーキングされていてもよい。前記補正用試片には識別子が形成され、
前記識別子は前記重畳領域内に含まれている。
前記識別子は前記重畳領域内に含まれている。
一実施例として、前記第1領域及び前記第2領域の重畳領域に基づいて前記第1イメージ及び前記第2イメージをマッチングさせる段階は、前記複数のドットのうち前記マッチングの基準となる特徴ドットを前記重畳領域内で選定する段階と、前記第1イメージに示された前記特徴ドットと前記第2イメージに示された前記特徴ドットをマッチングさせる段階と、を含んでいてもよい。
一実施例として、前記補正用試片にマーキングされた複数のドットはマトリックス形態に配列され、前記重畳領域は前記マトリックスの少なくとも一つ以上の行(row)からなったマッチングラインを含み、前記第1イメージ及び前記第2イメージは前記マッチングラインを基準としてマッチングされてもよい。
一実施例として、前記補正用試片の第1領域及び前記第1領域と少なくとも一部が重畳される第2領域を撮影して前記第1領域に対応する第1イメージ及び前記第2領域に対応する第2イメージを獲得する段階以前に、前記マトリックス形態に配列された複数のドットのうち前記マッチングラインを除いた残りドットを撮影できないように覆う段階をさらに含んでいてもよい。
前記第1領域及び前記第2領域の重畳領域に基づいて前記第1イメージ及び前記第2イメージをマッチングさせる段階は、前記第1領域が撮影された前記第1イメージに示されたドットの配列形態を用いて前記第1イメージに連結される前記第2領域に対応する予測イメージを生成する段階と、前記予測イメージ及び前記第2イメージを前記重畳領域に基づいてマッチングさせる段階と、を含んでいてもよい。
前記マッチング結果を用いて前記第1イメージと前記第2イメージとの間の相対的な位置関係を獲得する段階は、前記重畳領域内のマッチングされるいずれか一つの地点に対する前記第1領域の座標を(u1、v1)、前記第2領域の座標を(u2、v2)とする時、以下の数式
を満足するs、m11、m12、m13、m21、m22、m23、m31、m32、m33を獲得する段階を含んでいてもよい。
前記第1領域及び前記第2領域の重畳領域に基づいて前記第1イメージ及び前記第2イメージをマッチングさせる段階は、前記数式を獲得するように少なくとも5地点以上をマッチングさせることができる。
本発明の例示的な他の実施例による基板検査装置の高さ情報を生成するために、まず、検査基板上に形成された測定対象物に格子パターン光を照射する。次に、前記測定対象物の第1領域及び前記第1領域と少なくとも一部が重畳される第2領域を撮影して前記第1領域に対応する第1格子イメージ及び前記第2領域に対応する第2格子イメージを獲得する。次に、獲得された前記第1格子イメージ及び前記第2格子イメージをバケットアルゴリズムを用いて前記第1格子イメージに対応する第1高さ情報及び前記第2格子イメージに対応する第2高さ情報を獲得する。次に、前記第1領域及び前記第2領域の重畳領域を用いて既に獲得した前記第1領域と前記第2領域との間の相対的な位置関係を用いて前記第1高さ情報及び前記第2高さ情報を併合して併合高さ情報を生成する。
前記第1高さ情報は第1測定高さ(H1)を含み、前記第2高さ情報は第2測定高さ(H2)を含み、前記第1領域及び前記第2領域の重畳領域を用いて既に獲得した前記第1領域と前記第2領域との間の相対的な位置関係を用いて前記第1高さ情報及び前記第2高さ情報を併合して併合高さ情報を生成する段階は、前記位置関係を用いて前記第1領域及び前記第2領域をマッチングさせる段階と、前記第1領域及び前記第2領域の重畳領域においての数式H1=aH2+bを満たすa及びbを獲得する段階と、前記獲得されたa及びbを用いて前記併合高さ情報を生成する段階と、を含んでいてもよい。
本発明の例示的なさらに他の実施例による基板検査装置の高さ情報を生成するために、まず、基板検査上に形成された測定対象物に格子パターン光を照射する。続いて、前記測定対象物の第1領域及び前記第1領域と少なくとも一部が重畳される第2領域を撮影して前記第1領域に対応する第1格子イメージ及び前記第2領域に対応する第2格子イメージを獲得する。次に、前記第1領域及び前記第2領域の重畳領域を用いて既に獲得した前記第1領域と前記第2領域との間の相対的な位置関係を用いて前記第1格子イメージ及び前記第2格子イメージを併合して併合格子イメージを生成する。次に、バケットアルゴリズムを用いて前記獲得された併合格子イメージに対応する併合高さ情報を獲得する。
前記第1領域及び前記第2領域の重畳領域を用いて既に獲得した前記第1領域と前記第2領域との間の相対的な位置関係を用いて前記第1格子イメージ及び前記第2格子イメージを併合して併合格子イメージを生成する段階は、前記位置関係を用いて前記第1領域と前記第2領域とをマッチングさせる段階と、前記第1領域及び前記第2領域の重畳領域に数式H1=H2+bを満たすbを獲得する段階と、前記獲得されたbを用いて前記併合格子イメージを生成する段階と、を含んでいてもよい。
前記基板検査装置の高さ情報生成方法は、前記第1格子イメージ及び前記第2格子イメージに対する信頼指数を算出する段階をさらに含み、前記信頼指数は前記格子パターン光が受信された信号パターンの信号強度、モジュレーション、ビジビリティ及び信号対雑音比のうち少なくとも一つ以上を含み、前記第1領域及び前記第2領域のうち前記信頼指数の優れたいずれか一つ領域を基準として残り一つ領域が補正される。
本発明によると、少なくとも2つ以上のカメラを用いて測定対象物の分割されたイメージを獲得する場合、複数のカメラから獲得されたイメージの間の相対的な位置関係を獲得し前記獲得された一関係を用いてイメージをマッチングするので、正確なイメージのマッチングが可能である。
これにより、格子イメージを併合するか高さ情報を併合して最終高さを生成することで、複数のカメラを用いる長所である高解像度と高速の検査速度を保有しながら正確な高さを獲得することができる。
本発明は多様な変更を加えることができ、多様な形態を有することできる。ここでは、特定の実施形態を図面に例示し本文に詳細に説明する。しかし、これは本発明を特定の開示形態に限定するものではなく、本発明の思想及び技術範囲に含まれる全ての変更、均等物乃至代替物を含むこととして理解されるべきである。
第1、第2などの用語は多用な構成要素を説明するのに使用されることがあるが、前記構成要素は前記用語によって限定解釈されない。前記用語は一つの構成要素を他の構成要素から区別する目的のみとして使用される。例えば、本発明の権利範囲を外れることなく第1構成要素を第2構成要素ということができ、類似に第2構成要素も第1構成要素ということができる。
本出願において使用した用語は単なる特定の実施形態を説明するために使用されたもので、本発明を限定しようとする意図ではない。単数の表現は文脈上明白に示さない限り、複数の表現を含む。本出願において、「含む」または「有する」などの用語は明細書に記載された特徴、数字、ステップ、段階、動作、構成要素、部品またはこれらを組み合わせたものが存在することを意味し、一つまたはそれ以上の他の特徴や数字、ステップ、段階、動作、構成要素、部品またはこれらを組み合わせたものの存在または付加可能性を予め排除しないこととして理解されるべきである。
特別に定義しない限り、技術的、科学的用語を含んでここで使用される全ての用語は本発明が属する技術分野で通常の知識を有する者によって一般的に理解されるのと同一の意味を有する。
一般的に使用される辞書に定義されている用語と同じ用語は関連技術の文脈上有する意味と一致する意味を有すると解釈されるべきであり、本出願で明白に定義しない限り、理想的またも過度に形式的な意味に解釈されない。
以下、図面を参照して本発明の好適な一実施例をより詳細に説明する。
図1は本発明の一実施例による基板検査装置を示す概念図である。
図1を参照すると、本発明の一実施例による基板検査装置は測定ステージ部100、画像撮影部200、第1及び第2照明装置300、400を含む第1照明部、第2照明部450、画像獲得部500、モジュール制御部600及び中央制御部700を含んでいてもよい。
前記測定ステージ部100は測定対象物10を支持するステージ110及び前記ステージ110を移送させるステージ移送ユニット120を含む。本実施例において、前記ステージ110によって前記測定対象物10が前記画像撮影部200と前記第1照明装置300、第2照明装置400に対して移動することによって、前記測定対象物10での測定位置が変更されてもよい。
前記画像撮影部200は前記ステージ110の上部に配置され、前記測定対象物10から反射される光の印加を受け前記測定対象物10に対する画像を測定する。即ち、前記画像撮影部200は前記第1及び第2照明装置300、400から出射されて前記測定対象物10から反射された光の印加を受け、前記測定対象物10の平面画像を撮影する。
前記画像撮影部200はカメラ210、結像レンズ220、フィルター230及び円形ランプ240を含む。前記カメラ210は前記測定対象物10から反射される光の印加を受けて前記測定対象物10の平面画像を撮影し、一例で、CCDカメラやCMOSカメラのうちいずれか一つが採用できる。前記結像レンズ220は前記カメラ210の下部に配置され、前記測定対象物10から反射される光を前記カメラ210で結像させる。前記フィルター230は前記結像レンズ220の下部に配置され、前記測定対象物10から反射される光を濾過させて前記結像レンズ220に提供し、一例で、周波数フィルター、カラーフィルター及び光強度調節フィルターのうちいずれか一つからなる。前記円形ランプ240は前記フィルター230の下部に配置され、前記測定対象物10の2次元形状のような特異画像を撮影するために前記測定対象物10に光を提供することができる。
前記第1照明装置300は、例えば前記画像撮影部200の右側に前記測定対象物10を支持する前記ステージ10に対して傾斜して配置される。前記第1照明装置300は第1照明ユニット310、第1格子ユニット320、第1格子移送ユニット330及び第1集光レンズ340を含んでいてもよい。前記第1照明ユニット310は照明源と少なくとも一つのレンズから構成され光を発生させ、前記第1格子ユニット320は前記第1照明ユニット310の下部に配置され前記第1照明ユニット310から発生された光を格子柄パターンを有する第1格子パターン光に変更させる。前記第1格子移送ユニット330は前記第1格子ユニット320と連結されて前記第1格子ユニット320を移送させ、一例で、PZT移送ユニットや微細直線移送ユニットのうちいずれか一つを採用することができる。前記第1集光レンズ340は前記第1格子ユニット320の下部に配置され前記第1格子ユニット320から出射された前記格子パターン光を前記測定対象物10に集光させる。
前記第2照明ユニット400は例えば前記照明ユニット200の左側に前記測定対象物10を支持する前記ステージ110に対して傾斜して配置される。前記第2照明ユニットは第2照明ユニット410、第2格子ユニット420、第2格子移送ユニット430及び第2集光レンズ440を含んでいてもよい。前記第2照明ユニット400は前述した前記第1照明ユニット300と実質的に同一であるので、重複される詳細な説明は省略する。
前記第1照明ユニット300は前記第1格子移送ユニット330が前記第1格子ユニット320をN回順次に移動しながら前記測定対象物10にN個の第1格子パターン光を照射する際、前記 画像撮影部200は前記測定対象物10から反射された前記N個の順次に第1格子パターン光の印加を受けN個の第1パターン画像を撮影することができる。また、前記第2照明ユニット400は前記第2移送ユニット430が前記第2格子ユニット420をN回順次に移動しながら前記測定対象物10にN個の第2格子パターン光を照射する際、前記画像撮影部200は前記測定対象物10から反射された前記N個の順次に第2格子パターン光の印加を受けN個の第2パターン画像を撮影することができる。ここで、前記Nは自然数で、一例で、3または4であってよい。
一方、本実施例においては前記第1及び第2格子パターン光を発生させる照明装置として前記第1及び第2照明装置300、400のみを説明したが、これとは異なり、前記照明装置の個数は3個以上であってよい。即ち、前記測定対象物10に照射される格子パターン光が多様な方向から照射され、多様な種類のパターン画像が撮影される。例えば、3個の照明装置が前記画像撮影部200を中心として正三角形形態に配置される場合、3個の格子パターン光が互いに異なる方向から前記測定対象物10に印加され、4個の照明装置が前記画像撮影部200を中心として正三角形形態に配置される場合、4個の格子パターン光が互いに異なる方向から前記測定対象物10に印加される。また、前記第1照明ユニットは8個の照明装置を含み、この場合、8個の方向から格子パターン光を照射して画像を撮影することができる。
前記第2照明部450は前記測定対象物10の2次元的画像を獲得するための光を前記測定対象物10に照射する。一実施例として、前記第2照明部450は赤色照明452、緑色照明454及び青色照明456を含んでいてもよい。例えば、前記赤色照明452、前記緑色照明454及び前記青色照明456は前記測定対象物10の上部で円形に配置され前記測定対象物10にそれぞれ赤色光、緑色光及び青色光を照射することができ、図1に示されたようにそれぞれ高さが異なるように形成されてもよい。
前記画像獲得部500は前記画像撮影部200のカメラ210と電気的に連結され、前記カメラ210から前記第1照明部によるパターン画像を獲得して貯蔵する。また、前記画像獲得部500は前記カメラ210から前記第2照明部450による2次元的画像を獲得して貯蔵する。例えば、前記画像獲得部500は前記カメラ210で撮影された前記N個の第1パターン画像及び前記N個の第2パターン画像の印加を受け貯蔵するイメージシステムを含む。
前記モジュール制御部600は前記測定ステージ部100、前記画像撮影部200、前記第1照明装置300及び前記第2照明装置400と電気的に連結されて制御される。前記モジュール制御部600は例えば、照明コントローラ、格子コントローラ及びステージコントローラを含む。前記照明コントローラは前記第1及び第2照明ユニット310、410をそれぞれ制御して光を発生させ、前記格子コントローラは前記第1格子移送ユニット330、第2格子移送ユニット430をそれぞれ制御して前記第1及び第2格子ユニット320、420を移動させる。前記ステージコントローラは前記ステージ移送ユニット120を制御して前記ステージ110を上下左右に移動させることができる。
前記中央制御部700は前記画像獲得部500及び前記モジュール制御部600と電気的に連結されてそれぞれを制御する。具体的に、前記中央制御部700は前記画像獲得部500のイメージシステムから前記N個の第1パターン画像及び前記N個の第2パターン画像の印加を受け、これを処理して前記測定対象物の3次元形状を測定することができる。また、前記中央制御部700は前記モジュール制御部600の照明コントローラ、格子コントローラ及びステージコントローラをそれぞれ制御することができる。このように、前記中央制御部はイメージ処理ボード、制御ボード及びインターフェースボードを含んでいてもよい。
前記のような基板検査装置の画像撮影部200は少なくとも2つのカメラを含んでいてもよい。
図2は本発明の一実施例による基板検査装置の画像撮影部を説明するための概念図である。
図2を参照すると、本発明の一実施例による基板検査装置の画像撮影部200aは測定対象物10を検査するために第1カメラ110a、第2カメラ120a及びビーム分割器130aを含む。前記画像撮影部200aは少なくとも2つのカメラを含み、前記測定対象物10の画像を分割して獲得する。
前記第1カメラ110aは前記測定対象物10の画像の少なくとも一部を獲得し、前記第2カメラ120aは前記測定対象物10の画像の少なくとも一部を獲得する。
前記ビーム分割器130aは前記測定対象物10から反射された光を一部は透過させて一部は反射させ、前記第1及び第2カメラ110a、110bに伝達する。
前記第1及び第2カメラ110a、110bから獲得されたイメージは前記測定対象物10の互いに異なる部分を撮影したので、2つのイメージを結合して一つの測定対象物10のイメージを獲得することができる。
図3は本発明の一実施例による基板検査装置の高さ情報生成方法を示すフローチャートであり、図4は図1の基板検査装置に採用される補正用試片の一例を示す平面図であり、図5は図2の基板検査装置の高さ情報生成方法において第1イメージと第2イメージをマッチングさせる方法の一実施例を説明するための平面図である。
図2乃至図5を参照すると、本発明の例示的な一実施例により基板検査装置100の高さ情報生成のために、まず、補正用試片50の第1領域AR1及び前記第1領域AR1と少なくとも一部が重畳される第2領域AR2を撮影して前記第1領域AR1に対応する第1イメージIM1及び前記第2領域AR2に対応される第2イメージIM2を獲得する(S110)。即ち、前記補正用試片50の少なくとも一部が互いに重畳される2つの領域AR1、AR2をそれぞれ撮影して2つのイメージIM1、IM2を獲得する。
前記補正用試片50は前記第1イメージIM1と前記第2イメージIM2との間の相対的な位置関係設定のための補正作業を遂行するための対象物として、測定対象物を測定する以前に前記位置関係を獲得するために採用される。
例えば、前記補正用試片50には、図5に示されたように、複数のドット52が配列されるようにマーキングされていてもよい。この際、一例として、前記補正用試片50にマーキングされた複数のドット52はマトリックス形態に配列されてもよい。
前記補正用試片50には識別子(identifier)(ID)が形成され、前記IDには前記重畳領域OA内に含まれる。前記識別子IDは前記重畳領域OAに基づいて前記第1イメージIM1及び前記第2イメージIM2をマッチングさせる際マッチング誤謬を防止できるように多様な方式で形成されてもよい。これにより、前記識別子IDは前記ドット52のうち少なくとも一つに特徴を付与する方式で形成されるか、前記ドット52の間に表示された表示であってもよい。例えば、前記識別子IDは図5に示されたように、前記重畳領域OA内のいずれか一つのドットのサイズを大きくして形成されてもよい。これとは異なり、前記識別子IDは前記ドット52の間に形成されたクロス(cross)表示であってもよい。
続いて、前記第1領域AR1及び前記第2領域AR2の重畳領域OAに基づいて前記第1イメージIM1及び前記第2イメージIM2をマッチングさせる(S120)。
前記第1領域AR1及び前記第2領域AR2は前記補正用試片50の上面の2つの分割された部分に当たり、前記重畳領域OAは前記第1領域AR1及び前記第2領域AR2に共通に存在する領域であるので、前記重畳領域OAに基づいて前記第1領域AR1の撮影イメージである前記第1イメージIM1と前記第2領域AR2の撮影イメージである前記第2イメージIM2をマッチングさせると前記第1及び第2領域AR1、AR2を含む前記補正用試片50の上面に対する併合イメージを獲得することができる。
前述したように、前記重畳領域OAに前記識別子IDが形成されている場合、前記第1イメージIM1及び前記第2イメージIM2をマッチングさせることにより有利であってよい。
一実施例として、前記第1領域AR1及び前記第2領域AR2の重畳領域を基づいて前記第1イメージIM1及び前記第2イメージIM2をマッチングさせる際(S120)次のように遂行される。
まず、前記複数のドット52のうち前記マッチングの基準となる特徴ドットFDを前記重畳領域OA内で選定する。例えば、前記特徴ドットFDは、図5に示された前記重畳領域OAの最も右側に位置したドットを含んで前記補正用試片50上に形成された一行(row)の一部に該当するドットであってよい。
続いて、前記第1イメージIM1に示された前記特徴ドットFDと前記第2イメージIM2に示された前記特徴ドットFDをマッチングさせる。この際、図5に示されたように、前記重畳領域OAに前記識別子IDが形成されている場合、前記第1イメージIM1及び前記第2イメージIM2をマッチングさせることにより有利である。
図6は図3の基板検査装置の高さ情報生成方法において第1イメージと第2イメージをマッチングさせる方法の他の実施例を説明するための平面図である。
図6を参照すると、前記重畳領域OAは前記複数のドット52が配列された形態である前記マトリックスの少なくとも一つ以上のラインからなったマッチングラインMLを含み、前記第1イメージIM1及び前記第2イメージIM2は前記マッチングラインMLを基準としてマッチングされてもよい。
前記補正用試片50の第1領域AR1及び前記第1領域AR1と少なくとも一部が重畳される第2領域AR2を撮影して前記第1領域AR1に対応する第1イメージIM1及び前記第2領域AR2に対応する第2イメージIM2を獲得する(S110)以前に、前記マトリックス形態に配列された複数のドット52のうち前記マッチングラインMLを除いた残りのドットを撮影できないように覆うことができ、これにより、マッチング誤謬を防止することができる。図5において、覆われた部分は斜線で示されている。
図7は図3の基板検査装置の高さ情報生成方法において第1イメージと第2イメージとをマッチングさせる方法のさらに他の実施例を説明するための平面図である。
図7を参照すると、前記第1領域AR1及び前記第2領域AR2の重畳領域OAに基づいて前記第1イメージIM1及び前記第2イメージIM2をマッチングさせる際(S120)次のように遂行される。
まず、前記第1領域AR1が撮影された前記第1イメージIM1に示されたドットの配列形態を用いて前記第1イメージIM1に連結される前記第2領域AR2に対応される予測イメージPIを生成する。
前記予測イメージPIは前記第1イメージIM1から自然に導出される仮象のイメージである。従って、前記予測イメージPIは前記第1イメージIM1を拡張したイメージに当たる。
続いて、前記予測イメージPI及び前記第2イメージIM2を前記重畳領域OAに基づいてマッチングさせる。この際、前述した前記識別子ID、前記マッチングラインなどがそのまま適用される。図7に示された矢印はドットの間のマッチング関係を例示的に示す。
また、図3を参照すると、次に、前記マッチングを用いて前記第1イメージIM1と前記第2イメージIM2との間の相対的な位置関係を獲得する(S130)。
この際、前記重畳領域OA内のマッチングされるいずれか一つの地点に対する前記第1領域AR1の座標(u1、v1)、前記第2領域AR2の座標を(u2、v2)であるとする際、前記位置関係は一例として次のような数式を用いて獲得される。
数式1
前記数式1による行列のs、m11、m12、m13、m21、m22、m23、m31、m32、m33を獲得すると前記位置関係を定義することができる。ここで、sはスケールファクターに該当する。
1地点は2次元平面上の点であるので、前記数式1を参照で、1地点に対してu1とu2、v2に対する一つの等式とv1とu2、v2に対するさらに一つの等式を得ることができる。また、sはu2、v2に対して示すことができる。
従って、10個の未知数s、m11、m12、m13、m22、m23、m31、m32、m33に対して少なくとも5地点以上をマッチングさせる場合、前記未知数を全部求めることができる。
続いて、前記位置関係に基づいて検査基板上に形成された測定対象物を格子パターン光を用いて撮影した前記第1領域AR1に対する第1格子イメージ及び前記第2領域AR2に対する第2格子イメージを併合して併合高さ情報を生成する(S140)。
即ち、前記測定対象物10を測定するために、前記補正用試片50を用いて位置関係を獲得した後、前記位置関係を用いて前記第1格子イメージ及び前記第2格子イメージを併合することができ、前記併合された格子イメージを用いて併合高さ情報を生成することができる。
図8は本発明の他の実施例による基板検査装置の高さ情報生成方法を示す流れ図である。
図8を参照すると、本発明の例示的な他の実施例により基板検査装置の高さ情報を生成するために、まず、検査基板上に形成された測定対象物に格子パターン光を照射する(S210)。続いて、前記測定対象物の第1領域及び前記第1領域と少なくとも一部が重畳される第2領域を撮影して前記第1領域に対応する第1格子イメージ及び前記第2領域に対応する第2格子イメージを獲得する(S220)。次に、獲得された前記第1格子イメージ及び前記第2イメージをバケットアルゴリズムを用いて前記第1格子イメージに対応する第1高さ情報及び前記第2格子イメージに対応する第2高さ情報を獲得する(S230)。続いて、前記第1領域及び前記第2領域の重畳領域を用いて既に獲得した前記第1領域と前記第2領域との間の相対的な位置関係を用いて前記第1高さ情報及び前記第2高さ情報を併合して併合高さ情報を生成する(S240)。
このような方法は、概して前述した図3乃至図7の内容がそのまま適用されるが、第1領域及び第2領域それぞれの領域別にまず高さ情報を獲得した後、獲得された高さ情報を併合する点で差異がある。
前記第1高さ情報は第1測定高さH1を含み、前記第2高さ情報は第2測定高さH2を含んでいてもよい。
前記第1領域及び前記第2領域の重畳領域を用いて既に獲得した前記第1領域と前記第2領域との間の相対的な位置関係を用いて前記第1高さ情報及び前記第2高さ情報を併合して併合高さ情報を生成する際(S240)、次のような方式で遂行される。
まず、前記位置関係を用いて前記第1領域及び前記第2領域をマッチングさせ、続いて、前記第1領域及び前記第2領域の重畳領域で次の数式を獲得する。
数式2
H1=aH2+b
H1=aH2+b
ここで、aはスケールファクターであり、bは高さを意味する。また、H1は第1高さ情報、H2は第2高さ情報を意味する。
例えば、前記a、bは前記重畳領域に対して複数個のH1、H2を代入して最少自乗法を活用することで獲得できる。
数式2を満たすa及びbを獲得すると、前記獲得されたa及びbを用いて前記併合高さ情報を生成することができる。
図9は本発明のさらに他の実施例による基板検査装置の高さ情報生成方法を示すフローチャートである。
図9を参照すると、本発明の例示的なさらに他の実施例による基板検査装置の高さ情報を生成するために、まず、検査基板上に形成された測定対象物に格子パターン光を照射する(S310)。続いて、前記測定対象物の第1領域及び前記第1領域と少なくとも一部が重畳される第2領域を撮影して前記第1領域に対応する第1格子イメージ及び前記第2領域に対応する第2格子イメージを獲得する(S320)。続いて、前記第1領域及び前記第2領域の重畳領域を用いて既に獲得した前記第1領域と前記第2領域との間の相対的な位置関係を用いて前記第1格子イメージ及び前記第2格子イメージを併合して併合格子イメージを生成する(S330)。続いて、バケットアルゴリズムを用いて前記獲得された併合格子イメージに対応する併合高さ情報を獲得する(S340)。
このような方法は、大体前述した図8の過程と類似するが、第1格子イメージ及び第2格子イメージからそれぞれの高さをまず獲得せずに併合格子イメージを獲得した後、獲得された併合格子イメージから直接併合高さ情報を生成するという点で差異がある。
前記第1領域及び前記第2領域の重畳領域を用いて既に獲得した前記第1領域と前記第2領域との間の相対的な位置関係を用いて前記第1格子イメージ及び前記第2格子イメージを併合して併合格子イメージを生成する際(S330)、次のような方式で遂行される。
まず、前記位置関係を用いて前記第1領域と前記第2領域とをマッチングさせ、続いて、前記第1領域及び前記第2領域の重畳領域で次の数式を獲得する。
数式3
H=H2+b
H=H2+b
ここで、bは高さを意味する。また、H1は第1高さ情報、H2は第2高さ情報を意味する。
例えば、前記bは前記重畳領域対して複数個のH1、H2を代入して平均値、代表値、最頻値などの方法で獲得できる。
数式3を満たすbを獲得すると、前記獲得されたbを用いて前記併合格子イメージを生成することができる。
一方、前記第1格子イメージ及び前記第2格子イメージに対する信頼指数を算出して活用することができる。前記信頼指数は前記格子パターン光が受信された信号パターンの信号強度、モジュレーション、ビジビリティ、及び信号対雑音比のうち少なくとも一つ以上を含むことができ、前記第1領域及び前記第2領域のうち前記信頼指数の優れたいずれか一つ領域を基準として残りの一つの領域が補正される。
前記のような本発明によると、少なくとも2つ以上のカメラを用いて測定対象物の分割されたイメージを獲得する場合、複数のカメラから獲得されたイメージの間の相対的な位置関係を獲得し前記獲得された位置関係を用いてイメージをマッチングするので、正確なイメージのマッチングが可能である。
これにより、格子イメージを併合するか高さ情報を併合して最終高さを生成することで、複数のカメラを用いる長所である高解像度と高速の検査速度を保有しながら、正確な高さを獲得することができる。
以上、本発明の実施例によって詳細に説明したが、本発明はこれに限定されず、本発明が属する技術分野において通常の知識を有する者であれば、本発明の思想と精神を離れることなく、本発明を修正または変更できる。
50 補正用試片
52 ドット
200a 画像撮影部
110a 第1カメラ
120a 第2カメラ
130a ビーム分割器
ARI 第1領域
AR2 第2領域
FD 特徴ドット
ID 区分子
OA 重畳領域
52 ドット
200a 画像撮影部
110a 第1カメラ
120a 第2カメラ
130a ビーム分割器
ARI 第1領域
AR2 第2領域
FD 特徴ドット
ID 区分子
OA 重畳領域
Claims (14)
- 補正用試片の第1領域及び前記第1領域と少なくとも一部が重畳される第2領域を撮影して前記第1領域に対応する第1イメージ及び前記第2領域に対応する第2イメージを獲得する段階と、
前記第1領域及び前記第2領域の重畳領域に基づいて前記第1イメージと前記第2イメージとをマッチングさせる段階と、
前記マッチングを用いて前記第1イメージと前記第2イメージとの間の相対的な位置関係を獲得する段階と、
前記位置関係に基づいて検査基板上に形成された測定対象物を格子パターン光を用いて撮影した前記第1領域に対応する第1格子イメージ及び前記第2領域に対応する第2格子イメージを併合して併合高さ情報を生成する段階と、
を含むことを特徴とする基板検査装置の高さ情報生成方法。 - 前記補正用試片には複数のドットが配列されるようにマーキングされていることを特徴とする請求項1に記載の基板検査装置の高さ情報生成方法。
- 前記補正用試片には識別子が形成され、
前記識別子は前記重畳領域内に含まれていることを特徴とする請求項2に記載の基板検査装置の高さ情報生成方法。 - 前記第1領域及び前記第2領域の重畳領域に基づいて前記第1イメージと前記第2イメージとをマッチングさせる段階は、
前記複数のドットのうち前記マッチングの基準となる特徴ドットを前記重畳領域内で選定する段階と、
前記第1イメージに示された前記特徴ドットと前記第2イメージに示された前記特徴ドットとをマッチングさせる段階と、
を含むことを特徴とする請求項2に記載の基板検査装置の高さ情報生成方法。 - 前記補正用試片にマーキングされた複数のドットはマトリックス形態に配列され、
前記重畳領域は前記マトリックスの少なくとも一つ以上の行(row)からなったマッチングラインを含み、
前記第1イメージ及び前記第2イメージは前記マッチングラインを基準としてマッチングされることを特徴とする請求項2に記載の基板検査装置の高さ情報生成方法。 - 前記補正用試片の第1領域及び前記第1領域と少なくとも一部が重畳される第2領域を撮影して前記第1領域に対応する第1イメージ及び前記第2領域に対応する第2イメージを獲得する段階以前に、
前記マトリックス形態に配列された複数のドットのうち前記マッチングラインを除いた残りドットを撮影できないように覆う段階をさらに含むことを特徴とする請求項5に記載の基板検査装置の高さ情報生成方法。 - 前記第1領域及び前記第2領域の重畳領域に基づいて前記第1イメージと前記第2イメージとをマッチングさせる段階は、
前記第1領域が撮影された前記第1イメージに示されたドットの配列形態を用いて前記第1イメージに連結される前記第2領域に対応する予測イメージを生成する段階と、
前記予測イメージ及び前記第2イメージを前記重畳領域に基づいてマッチングさせる段階と、を含むことを特徴とする請求項2に記載の基板検査装置の高さ情報生成方法。 - 前記マッチング結果を用いて前記第1イメージと前記第2イメージとの間の相対的な位置関係を獲得する段階は、
前記重畳領域内のマッチングされるいずれか一つの地点に対する前記第1領域の座標を(u1、v1)、前記第2領域の座標を(u2、v2)とする時、数式
を満足するs、m11、m12、m13、m21、m22、m23、m31、m32、m33を獲得する段階を含むことを特徴とする請求項2に記載の基板検査装置の高さ情報生成方法。 - 前記第1領域及び前記第2領域の重畳領域に基づいて前記第1イメージと前記第2イメージとをマッチングさせる段階は、
前記数式を獲得するように少なくとも5地点以上をマッチングさせることを特徴とする請求項8に記載の基板検査装置の高さ情報生成方法。 - 検査基板上に形成された測定対象物に格子パターン光を照射する段階と、
前記測定対象物の第1領域及び前記第1領域と少なくとも一部が重畳される第2領域を撮影して前記第1領域に対応する第1格子イメージ及び前記第2領域に対応する第2格子イメージを獲得する段階と、
獲得された前記第1格子イメージ及び前記第2格子イメージをバケットアルゴリズムを用いて前記第1格子イメージに対応する第1高さ情報及び前記第2格子イメージに対応する第2高さ情報を獲得する段階と、
前記第1領域及び前記第2領域の重畳領域を用いて既に獲得した前記第1領域と前記第2領域との間の相対的な位置関係を用いて前記第1高さ情報及び前記第2高さ情報を併合して併合高さ情報を生成する段階と、
を含むことを特徴とする基板検査装置の高さ情報生成方法。 - 前記第1高さ情報は第1測定高さ(H1)を含み、前記第2高さ情報は第2測定高さ(H2)を含み、
前記第1領域及び前記第2領域の重畳領域を用いて既に獲得した前記第1領域と前記第2領域との間の相対的な位置関係を用いて前記第1高さ情報及び前記第2高さ情報を併合して併合高さ情報を生成する段階は、
前記位置関係を用いて前記第1領域と前記第2領域とをマッチングさせる段階と、
前記第1領域及び前記第2領域の重畳領域においての数式H1=aH2+bを満たすa及びbを獲得する段階と、
前記獲得されたa及びbを用いて前記併合高さ情報を生成する段階と、を含むことを特徴とする請求項10に記載の基板検査装置の高さ情報生成方法。 - 基板検査上に形成された測定対象物に格子パターン光を照射する段階と、
前記測定対象物の第1領域及び前記第1領域と少なくとも一部が重畳される第2領域を撮影して前記第1領域に対応する第1格子イメージ及び前記第2領域に対応する第2格子イメージを獲得する段階と、
前記第1領域及び前記第2領域の重畳領域を用いて既に獲得した前記第1領域と前記第2領域との間の相対的な位置関係を用いて前記第1格子イメージと前記第2格子イメージとを併合して併合格子イメージを生成する段階と、
バケットアルゴリズムを用いて前記獲得された併合格子イメージに対応する併合高さ情報を獲得する段階と、
を含むことを特徴とする基板検査装置の高さ情報生成方法。 - 前記第1領域及び前記第2領域の重畳領域を用いて既に獲得した前記第1領域と前記第2領域との間の相対的な位置関係を用いて前記第1格子イメージ及び前記第2格子イメージを併合して併合格子イメージを生成する段階は、
前記位置関係を用いて前記第1領域と前記第2領域とをマッチングさせる段階と、
前記第1領域及び前記第2領域の重畳領域において数式H1=H2+bを満たすbを獲得する段階と、
前記獲得されたbを用いて前記併合格子イメージを生成する段階と、を含むことを特徴とする請求項12に記載の基板検査装置の高さ情報生成方法。 - 前記第1格子イメージ及び前記第2格子イメージに対する信頼指数を算出する段階をさらに含み、
前記信頼指数は前記格子パターン光が受信された信号パターンの信号強度、モジュレーション、ビジビリティ及び信号対雑音比のうち少なくとも一つ以上を含み、
前記第1領域及び前記第2領域のうち前記信頼指数の優れたいずれか一つ領域を基準として残り一つ領域が補正されることを特徴とする請求項10及び12のうちいずれか一つに記載の基板検査装置の高さ情報生成方法。
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A521 | Request for written amendment filed |
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A131 | Notification of reasons for refusal |
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A02 | Decision of refusal |
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