JP5597774B2 - 基板検査方法 - Google Patents

Description

本発明は基板検査方法に関わり、より詳細には基板に形成された測定対象物の形成状態を検査する検査工程の信頼性を高めるための基板検査方法に関する。

一般的に、電子部品の実装された基板の信頼性を検証するために電子部品の実装前後に基板の製造が正確に行われたかを検査する必要がある。例えば、電子部品を基板に実装する前基板のパッド領域に鉛がきちんと塗布されたかを検査し、電子部品を基板に実装した後電子部品がきちんと実装されているかを検査する必要がある。

最近、基板に形成された測定対象物に対する精密な測定のために、照明源及び格子素子を含んで測定対象物にパターン照明を照射する少なくとも一つの投影部と、パターン照明の照射を通じて測定対象物のイメージを撮影するカメラを含む測定モジュールを用いて測定対象物の３次元形状を測定する技術が使用されつつある。

前記基板検査装置は、基板の全領域を一度のステップで測定することもできるが、基板の大きさがカメラの観測（ＦＯＶ）より広い場合、基板を複数の観測領域に分割して幾つかにステップに渡って順次に測定することができる。

一方、基板検査装置にローディングされる基板はステージによって両端が固定された状態を保持する。これにより、基板の大きさが大きくなるほど基板に反り（ｗａｒｐａｇｅ）が発生され、複数の観測領域別に高さの偏差が発生するようになる。一般的に、基板検査装置は高さ測定が可能な測定可能範囲が設定されているので、基板の反りによる高さ偏差が前記高さ測定可能範囲を超える場合、高さ測定がきちんと行われないという問題が発生する。

また、基板の反りによって観測領域別に高さの偏差が発生される場合、別途のレーザー距離計などを通して各観測領域別に高さの変位量を事前に測定し、これを通じて各観測領域別に測定モジュールの高さを再設定する方法があるが、このような高さ変位量事前測定によって基板検査時間が増加されるという問題が発生される。

従って、本発明が解決しようとする課題は、検査の完了された少なくとも一つの以前観測領域の高さ趨勢情報を用いて次に検査する対象観測領域に対する測定モジュールの高さを調整することで、測定時間を短縮することのできる基板検査方法を提供する。

また、本発明は互いに異なる波長を有する第１パターン照明及び第２パターン照明を用いて基板検査を遂行することにより、基板の反りに対応して高さの測定範囲を増加させることのできる基板検査方法を提供する。

また、本発明は観測領域が遠く離れている場合、対象観測領域と以前観測領域との間にダミー観測領域を設定することで、対象観測領域に対する高さ変位量をより正確に予測することのできる基板検査方法を提供する。

また、本発明は基板がトレーやジグなどの基板搬送器具を通じて搬入される場合、基板搬送器具による基板の高さ変位量分だけカメラの高さを補正することで、基板検査の信頼性をより向上させることのできる基板検査方法を提供する。

また、本発明は観測領域内で実際に測定対象物が存在する関心領域（Ｒｅｓｉｏｎ ｏｆ Ｉｎｔｅｒｅｓｔ：ＲＯＩ）が一方に傾いている場合、観測領域内に底趨勢を確認するためのダミー観測領域を設定することで、趨勢情報の信頼性を向上させることのできる基板検査方法を提供する。

本発明の一特徴による基板検査方法は、ステージに固定された基板にパターン照明を照射する少なくとも一つの投影部及び前記基板のイメージを撮影するカメラを含む測定モジュールを用いて、前記基板を複数の観測領域（ＦＯＶ）に分割して順次に検査する基板検査方法において、前記複数の測定領域に対して前記ステージの長さ方向に沿って検査順序を設定する段階と、対象観測領域に対して検査が完了された少なくとも一つの以前観測領域に対する趨勢情報を用いて前記対象観測領域に対する高さ変位量を予測する段階と、前記対象観測領域に対して前記予測された高さ変位量に基づいて前記測定モジュールの高さを調整する段階と、高さ調整の完了された前記測定モジュールを用いて前記対象観測領域を検査する段階と、を含む。

前記対象観測領域に対する高さ変位量を予測する段階は、前記以前観測領域の趨勢情報から外挿法（ｅｘｔｒａｐｏｌａｔｉｏｎ）を用いて前記対象観測領域に対する高さ変位量を予測することができる。一例として、前記対象観測領域に対する高さ変位量を予測する段階は、前記ステージの長さ方向に対応される同一行上に存在する少なくとも２つの前記以前観測領域の高さ情報を用いて前記対象観測領域の高さ変位量を予測する。他の例として、前記対象観測領域に対する高さ変位量を予測する段階は、前記ステージの長さ方向に対応される同一行及び以前行上に存在する少なくとも３つの前記以前観測領域の高さ情報を用いて前記対象観測領域の高さ変位量を予測する。

前記以前観測領域に対する趨勢情報は、前記以前観測領域に存在する少なくとも一つの関心領域（ＲＯＩ）の高さ情報を用いて前記以前観測領域の平面方程式を算出し、前記平面方程式を趨勢情報として使用してもよい。

前記測定モジュールの高さを調整する段階は、前記対象観測領域に前記測定モジュールを移送する前、移送の後、及び移送の途中のうちいずれか一つで前記測定モジュールの高さを調整することができる。

前記測定モジュールの高さを調整する段階においては、前記対象観測領域及び前記以前観測領域のセンター地点の高さ変位量を基準として前記測定モジュールの高さを調整することができる。

前記測定モジュールは、第１波長を有する第１パターン照明を照射する少なくとも一つの第１投影部と、第１波長と異なる第２波長を有する第２パターン照明を照射する少なくとも一つの第２投影部と、を含んでいてもよい。これとは異なり、前記投影部は互いに異なる波長を有する第１及び第２パターン照明を順次に照射する。

本発明の他の実施例による基板検査方法は、ステージに固定された基板にパターン照明を照射する少なくとも一つの投影部及び前記基板のイメージを撮影するカメラを含む測定モジュールを用いて、前記基板を複数の観測領域（ＦＯＶ）に分割して順次に検査する基板検査方法において、前記複数の観測領域に対して検査順序を設定する段階と、対象観測領域と以前観測領域との間に少なくとも一つのダミー観測領域を設定する段階と、前記ダミー観測領域及び以前観測領域のうち少なくとも一つに対する趨勢情報を用いて前記対象観測領域に対する高さ変位量を予測する段階と、前記対象観測領域に対して前記予測された高さ変位量に基づいて前記測定モジュールの高さを調整する段階と、高さ調整の完了された前記測定モジュールを用いて前記対象観測領域を検査する段階と、を含んでいてもよい。

前記ダミー観測領域及び前記以前観測領域に対する趨勢情報は、前記ダミー観測領域及び前記以前観測領域にそれぞれ存在する少なくとも一つの関心領域（ＲＯＩ）の高さ情報を用いて該当観測領域の平面方程式を算出し、前記平面方程式を趨勢情報として使用することができる。

前記測定モジュールは、第１波長を有する第１パターン照明を照射する少なくとも一つの第１投影部と、前記第１波長と異なる第２波長を有する第２パターン照明を照射する少なくとも一つの第２投影部と、を含んでいてもよい。これとは異なり、前記投影部は互いに異なる波長を有する第１及び第２パターン照明を順次に照射することができる。

本発明のさらなる他の実施例による基板検査方法は、少なくとも一つの基板が基板搬送器具に実装された状態でステージに固定された場合、前記基板搬送器具に実装された基板にパターン照明を照射する少なくとも一つの投影部及び前記基板のイメージを撮影するカメラを含む測定モジュールを用いて、前記基板搬送器具に実装された前記基板を複数の観測領域（ＦＯＶ）に分割して順次に検査する基板検査方法において、前記複数の観測領域に対して検査順序を設定する段階と、前記検査順序による最初観測領域を測定して既設定された前記測定モジュールの測定基準面対比前記最初観測領域に対する前記基板の高さ変位量を測定する段階と、前記測定された高さ変位量に基づいて前記測定モジュールの高さを調整する段階と、高さ調整の完了された前記測定モジュールを用いて前記最初観測領域を検査する段階と、を含んでいてもよい。

また、前記検査順序に従って前記複数の観測領域を検査することにおいて、次に検査する対象観測領域に対して検査の完了された少なくとも一つの以前観測領域に対する趨勢情報を用いて前記対象観測領域に対する高さ変位量を予測する段階と、前記対象観測領域に対して前記予測された高さ変位量に基づいて前記測定モジュールの高さを調整する段階と、高さ調整の完了された前記測定モジュールを用いて前記対象観測領域を検査する段階と、をさらに含んでいてもよい。

前記以前観測領域に対する趨勢情報は、前記以前観測領域に存在する少なくとも一つの関心領域（ＲＯＩ）の高さ情報を用いて前記以前観測領域の平面方程式を算出し、前記平面方程式を趨勢情報として使用することができる。

前記測定モジュールは、第１波長を有する第１パターン照明を照射する少なくとも一つの第１投影部と、前記第１波長と異なる第２波長を有する第２パターン照明を照射する少なくとも一つの第２投影部と、を含んでいてもよい。これとは異なり、前記投影部は互いに異なる波長を有する第１及び第２パターン照明を順次に照射することができる。

本発明のさらなる他の実施例による基板検査方法は、ステージに固定された基板にパターン照明を照射する少なくとも一つの投影部及び前記基板のイメージを撮影するカメラを含む測定モジュールを用いて、前記基板を複数の観測領域（ＦＯＶ）に分割して順次に検査する基板検査方法において、次に検査する対象観測領域の近所に検査の完了された少なくとも一つの以前観測領域が存在するかを判断する段階と、前記以前観測領域が存在しない場合、前記測定モジュールのＺ軸を初期位置に移送して焦点を調整する段階と、前記以前観測領域が存在する場合、前記以前観測領域の趨勢情報を用いて前記対象観測領域での前記測定モジュールのＺ軸移送位置を推定する段階と、前記測定モジュールのＺ軸を前記推定された移送位置に移送して焦点を調整する段階と、前記焦点調整の完了された前記測定モジュールを用いて前記対象観測領域を検査する段階と、を含む。

前記測定モジュールは、第１波長を有する第１パターン照明を照射する少なくとも一つの第１投影部と、第１波長と異なる第２波長を有する第２パターン照明を照射する少なくとも一つの第２投影部と、を含んでいてもよい。これとは異なる、前記投影部は、互いに異なる波長を有する第１及び第２パターン照明を順次に照射することができる。

本発明のさらに他の特徴による基板検査方法は、ステージに固定された基板にパターン照明を照射する少なくとも一つの投影部及び前記基板のイメージを撮影するカメラを含む測定モジュールを用いて、前記基板を複数の観測領域（ＦＯＶ）に分割して順次に検査する基板検査方法において、少なくとも一つの前記観測領域に対して、測定対象物が形成された少なくとも一つの前記観測領域に対して、測定対象物が形成された実際関心領域（ＲＯＩ）及び底趨勢を確認するためのダミー関心領域（ＤＲＯＩ）を設定する段階と、
前記実際関心領域及び前記ダミー関心領域のうち少なくとも一つから獲得された趨勢情報を用いて次の観測領域に対する高さ変位量を予測する段階と、前記次の観測領域に対する検査に先立って前記予測された高さ変位量に基づいて前記測定モジュールの高さを調整する段階と、高さ調整が完了された前記測定モジュールを用いて前記次の観測領域を検査する段階と、を含む。

前記観測領域に存在する前記実際関心領域及び前記ダミー関心領域の少なくとも一つの高さ情報を用いて前記観測領域の平面方程式を算出し、前記平面方程式を趨勢情報として使用することができる。

前記ダミー関心領域は使用者によって受動に設定されてもよい。

これとは異なり、前記ダミー関心領域は、前記実際間領域の位置に基づいて自動に設定されてもよい。前記ダミー関心領域を自動に設定する段階は、前記観測領域内の前記実際関心領域の位置を確認する段階と、前記実際関心領域とできるだけ遠く離れた位置にダミー関心領域を設定する段階と、を含んでいてもよい。

前記測定モジュールは、第１波長を有する第１パターン照明を照射する少なくとも一つの第１投影部と、前記第１波長と異なる第２波長を有する第２パターン照明を照射する少なくとも一つの第２投影部と、を含んでいてもよい。これとは異なり、前記投影部は、互いに異なる波長を有する第１及び第２パターン照明を順次に照射することができる。

このような基板検査方法によると、対象観測領域を検査する前、少なくとも一つの以前観測領域の高さ趨勢情報を用いて対象観測領域に対する測定モジュールの高さを調整することで、実質的に基板検査装置の測定可能な範囲を高める効果を得ることができる。

また、複数の観測領域に対する検査順序を設定することにおいて、高さ変位量が相対的に少ないステージの長さ方向に沿って検査順序を設定することで、測定モジュールの高さ調整の信頼性を向上させることができる。

また、レーザー距離計などを通じて各観測領域別に高さ変位量を測定する過程を除去することができて測定時間を短縮させることができる。

また、互いに異なる波長を有する第１パターン照明及び第２パターン照明を用いて基板検査を遂行することで、単一波長のパターン照明を使用する場合に比べて高さの測定範囲を増加させることができ、高さの測定範囲が増加されることにより、基板が酷く撓まれたとしても測定範囲内に入るようになって高さ測定の信頼性を向上させることができる。

また、観測領域が遠く離れている場合、対象観測領域と以前観測領域との間にダミー観測領域を設定し、ダミー観測領域及び以前観測領域の趨勢情報を用いることで、対象観測領域に対する高さ変位量をより正確に予測することができる。

また、基板がトレーやジグなどの基板搬送器具を通じて搬入された場合、観測領域に対する検査を遂行するに先立って基板搬送器具による基板の高さ変位量分だけカメラのＺ軸高さを補正することで、基板検査の信頼性をより向上させることができる。

また、一つの観測領域（ＦＯＶ）に対して実際関心領域（ＲＯＩ）のみならず、ダミー関心領域（ＤＲＯＩ）の底趨勢情報を活用することで、該当観測領域（ＦＯＶ）に対する底趨勢をより正確に確認することができ、これを通じて次観測領域（ＦＯＶ）に対する高さ変位量予測の精密度を向上させることができる。

本発明の一実施例による基板検査装置を概略的に示す概念図である。 基板がステージに固定された状態を示す平面図である。 基板がステージに固定された状態を示す側面図である。 本発明の一実施例による基板検査方法を示すフローチャートである。 本発明の一実施例による基板検査方法を示す概念図である。 投影部から出射される第１及び第２パターン照明を示す平面図である。 投影部から出射される第１及び第２パターン照明を示す平面図である。 本発明の他の実施例による基板検査方法を示す概念図である。 本発明の他の実施例による基板検査方法を示すフローチャートである。 本発明の他の実施例により基板がステージに固定された状態を示す平面図である。 本発明のさらに他の実施例による基板検査方法を示すフローチャートである。 本発明のさらに他の実施例により基板がステージに固定された状態を示す平面図である。 本発明のさらに他の実施例により基板がステージに固定された状態を示す側面図である。 本発明のさらに他の実施例による基板検査方法を示すフローチャートである。 本発明のさらに他の実施例による基板検査方法を示すフローチャートである。 一つの観測領域に対する平面図である。

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概略的に示す概念図であり、図２は基板がステージに固定された状態を示す平面図であり、図３は基板がステージに固定された状態を示す側面図である。

図１、図２及び図３を参照すると、本発明の一実施例による基板検査装置１００は測定対象物１５２が形成された基板１５０にパターン照明を照射する少なくとも一つの投影部１１０及び基板１５０のイメージを撮影するカメラ１３０を含む測定モジュール１２０を含む。また、基板検査装置１００は測定対象物１５２が形成された基板１５０を支持及び固定するためのステージ１４０をさらに含む。

投影部１１０は基板１５０に形成された測定対象物１５２の３次元形状を測定するためにパターン照明を基板１５０に照射する。例えば、投影部１１０は光を発生させる光源１１２、光源１１２からの光をパターン照明に変換させるための格子素子１１４、格子素子１１４をピーチ移送させるための格子移送器具１１６及び格子素子１１４によって変換されたパターン照明を測定対象物１５２に投影させるための投影レンズ１１８を含む。格子素子１１４はパターン照明の位相遷移のためのペイゾアクチュエーターなどの格子位相器具１１６を通じて２π/Ｎ分だけずつ移送される。ここで、Ｎは２以上の自然数である。このような構成を有する投影部１１０は検査精密度を高めるためにカメラ１３０を中心に円周方向に沿って一定の角度で離隔されるように複数個が設置される。複数の投影部１１０は基板１５０に対して一定の角度で傾いて設置され、複数の方向から基板１５０にパターン照明を照射する。一方、基板検査装置１００は一つの投影部１１０のみを含んでいてもよい。

カメラ１３０は投影部１１０のパターン照明の照射を通じて基板１５０のイメージを撮影する。例えば、カメラ１３０は基板１５０からの垂直な上部に設置される。カメラ１３０はイメージ撮影のためのＣＣＤカメラまたはＣＭＯＳカメラを含んでいてもよい。

ステージ１４０は基板１５０を支持及び固定するためのもので、例えば、基板１５０の両側の端部を支持及び固定するように構成される。これのために、ステージ１４０は基板１５０の一端部を支持及び固定する第１ステージ１４０ａ及び基板１５０の他端部を支持及び固定する第２ステージ１４０ｂを含んでいてもよい。また、第１ステージ１４０ａ及び第２ステージ１４０ｂはそれぞれ基板１５０の下部面に接触される下部ステージ１４２及び基板１５０の上部面に接触される上部ステージ１４４を含んでいてもよい。従って、基板１５０が下部ステージ１４２と上部ステージ１４４との間に搬入されると下部ステージ１４２と上部ステージ１４４の間隔を狭くして基板１５０を固定することができる。一例として、下部ステージ１４２を上昇させて基板１５０を固定することができる。

このような構成を有する基板検査装置１００はステージ１４０に固定された基板１５０に投影部１１０を用いてパターン照明を照射し、カメラ１３０を通じて基板１５０のイメージを撮影することで、測定対象物１５２が形成された基板１５０の３次元的形状を検査する。例えば、基板１５０は導電配線及びパッドなどが形成された印刷回路基板（Ｐｒｉｎｔｅｄ Ｃｉｒｃｕｉｔ ｂｏａｒｄ：ＰＣＢ）であってもよく、測定対象物１５２はパッド上に形成されたソルダまたは基板１５０上に実装された電子部品であってもよい。

一方、カメラ１３０が一度に測定することのできる測定領域より基板１５０の大きさが大きい場合、基板検査装置１００は基板１５０の全領域を幾つかのステップに分けて測定する。即ち、図２に示されたように、基板１５０を複数の観測領域ＦＯＶに分割し、測定モジュール１２０が観測領域ＦＯＶを一定の検査順序に従って順次に移動しながら検査することで、基板１５０の全領域を検査することができる。この際、観測領域（ＦＯＶ）の大きさはカメラ１３０が一度に測定することのできる測定領域の大きさと実質的に同一であることが望ましく、場合によって若干小さくてもよい。

一方、基板１５０の大きさや実装された電子部品の重さによって基板１５０の反りが発生されるので、基板１５０の上面は位置によって互いに異なる高さを有してもよい。即ち、基板１５０は反り現象によって観測領域ＦＯＶ別に互いに異なる地形を有してもよい。従って、基板１５０の検査の信頼性を高めるためには基板１５０の反りに対応して各観測領域（ＦＯＶ）別に基板検査装置１００の焦点を調整する必要がある。この際、基板検査装置１００の焦点調整は測定モジュール１２０をＺ軸方向に上昇または下降することで行われる。

以下、前記した測定モジュール１２０を用いてステージ１４０に固定された基板１５０を複数の観測領域（ＦＯＶ）に分割して順次に検査する基板検査方法について詳細に説明する。

図４は本発明の一実施例による基板検査方法を示すフローチャートであり、図５は本発明の一実施例による基板検査方法を示す概念図である。

図２、図４及び図５を参照すると、基板１５０を複数の観測領域（ＦＯＶ）に分割して順次に検査することにおいて、まず、複数の観測領域（ＦＯＶ）に対する検査順序を設定する（Ｓ１００）。この際、複数の観測領域（ＦＯＶ）に対する検査順序はステージ１４０の長さ方向に沿って設定される。例えば、図２に示されたように、基板１５０が九つの観測領域（ＦＯＶ１〜ＦＯＶ９）に分割される場合、ステージ１４０に隣接した第１観測領域（ＦＯＶ１）を始めとしてステージ１４０の長さ方向に沿って第９観測領域（ＦＯＶ９）まで検査順序（ＦＯＶ１→ＦＯＶ２→ＦＯＶ３→ＦＯＶ４→ＦＯＶ５→ＦＯＶ６→ＦＯＶ７→ＦＯＶ８→ＦＯＶ９）が設定される。

この際、以前観測領域（ＦＯＶ）に対する趨勢情報のない第１観測領域（ＦＯＶ１）及び趨勢情報の不足する第２観測領域（ＦＯＶ２）の場合、ステージ１４０の長さ方向に沿って検査順序を設定すると基板１５０がステージ１４０に固定されていて基板１５０の反りによる影響を相対的に少なく受けるようになる。

以後、設定された検査順序に従って複数の観測領域（ＦＯＶ）を検査することにおいて、以前観測領域（ＦＯＶ）に対する趨勢情報を用いて対象観測領域（ＦＯＶ）に対する高さ変位量を予測する（Ｓ１１０）。即ち、複数の観測領域（ＦＯＶ）を順次に検査して行く中、次に検査する対象観測領域（ＦＯＶ）に対して検査の完了された以前観測領域（ＦＯＶ）に対する趨勢情報を用いて前記対象観測領域（ＦＯＶ）に対する高さ変位量を予測する。

具体的には、前記対象観測領域（ＦＯＶ）に対する高さ変位量を予測することにおいて、前記以前観測領域（ＦＯＶ）の趨勢情報から外挿法を用いて前記対象観測領域（ＦＯＶ）対する高さ変位量を予測する。一方、前記対象観測領域（ＦＯＶ）に対する高さ変位量を予測することにおいて、場合によっては外挿法以外にも内挿法（ｉｎｔｅｒｐｏｌａｔｉｏｎ）を用いてもよい。

例えば、前記対象観測領域（ＦＯＶ）が図２においての第５観測領域（ＦＯＶ）であるとする場合、前記第５観測領域（ＦＯＶ５）の近所に存在する以前観測領域（ＦＯＶ）には第１、第２、第３、第４観測領域（ＦＯＶ１、ＦＯＶ２、ＦＯＶ３、ＦＯＶ４）がある。従って、前記外挿法を用いて前記 第１、第２、第３、第４観測領域（ＦＯＶ１、ＦＯＶ２、ＦＯＶ３、ＦＯＶ４）の趨勢情報から前記第５観測領域（ＦＯＶ５）での地形を推定した後、前記第５観測領域（ＦＯＶ５）においての推定された地形を用いて第５観測領域（ＦＯＶ５）での測定モジュール１２０のＺ軸移送位置を計算する。ここで、前記第１、第２、第３、第４観測領域（ＦＯＶ１、ＦＯＶ２、ＦＯＶ３、ＦＯＶ４）全部に対する地形情報を用いることができるが、前記第１、第２、第３及び第４観測領域（ＦＯＶ１、ＦＯＶ２、ＦＯＶ３、ＦＯＶ４）のうち少なくとも一つを選択して用いてもよい。即ち、前記第５観測領域（ＦＯＶ５）での地形を推定する前、前記第１、第２、第３及び第４観測領域（ＦＯＶ１、ＦＯＶ２、ＦＯＶ３、ＦＯＶ４）のうち少なくとも一つを選別する段階が遂行されてもよい。

一例として、次に検査する対象観測領域（ＦＯＶ）を基準として検査の完了された以前観測領域（ＦＯＶ）がステージ１４０の長さ方向に対応される同一行上に存在すると、線形的な趨勢情報を用いて前記対象観測領域（ＦＯＶ）に対する高さ変位量を予測する。即ち、ステージ１４０の長さ方向に対応される同一行上に存在する少なくとも２つ以上の前記以前観測領域（ＦＯＶ）の趨勢情報を用いて前記対象観測領域（ＦＯＶ）の高さ変位量を予測する。例えば、ステージ１４０の長さ方向に対応される同一行上に存在する少なくとも２つ以上の前記以前観測領域（ＦＯＶ）のセンター地点の高さ情報を用いて前記対象観測領域（ＦＯＶ）のセンター地点の高さ変位量を予測する。例えば、対象観測領域（ＦＯＶ）が第３観測領域（ＦＯＶ３）である場合、検査の完了された第１観測領域（ＦＯＶ１）及び第２観測領域（ＦＯＶ２）の高さ趨勢情報を用いて第３（ＦＯＶ３）の高さ変位量を予測する。

他の実施例として、次に検査する対象観測領域（ＦＯＶ）を基準として検査の完了された以前観測領域（ＦＯＶ）がステージ１４０の長さ方向に対応される同一行及び以前行上に存在すると、平面的な趨勢情報を用いて前記対象観測領域（ＦＯＶ）に対する高さ変位量を予測する。即ち、ステージ１４０の長さ方向に対応される同一行及び以前行上に存在する少なくとも３つ以上の前記以前観測領域（ＦＯＶ）の趨勢情報を用いて前記対象観測領域（ＦＯＶ）の高さ変位量を予測する。例えば、ステージ１４０の長さ方向に対応される同一行及び以前行上に存在する少なくとも３つ以上の前記以前観測領域（ＦＯＶ）のセンター地点の高さ情報を用いて前記対象観測領域（ＦＯＶ）のセンター地点の高さ変位量を予測する。この際、対象観測領域（ＦＯＶ）に隣接した以前観測領域（ＦＯＶ）の趨勢情報を用いることが望ましい。例えば、対象観測領域（ＦＯＶ）が第５観測領域（ＦＯＶ５）である場合、検査の完了された第２観測領域（ＦＯＶ２）、及び第３観測領域（ＦＯＶ３）及び第４観測領域（ＦＯＶ４）の高さ趨勢情報を用いて第５（ＦＯＶ５）の高さ変位量を予測する。また、対象観測領域（ＦＯＶ）が第６観測領域（ＦＯＶ６）である場合、検査の完了された観測領域のうち第６観測領域（ＦＯＶ６）と隣接した、第１観測領域（ＦＯＶ１）、第２観測領域（ＦＯＶ２）及び第５観測領域（ＦＯＶ５）の高さ趨勢情報を用いて第６（ＦＯＶ６）の高さ変位量を予測する。

前記以前観測領域（ＦＯＶ）に対する趨勢情報は一実施例として、前記以前観測領域（ＦＯＶ）の全領域に対する高さ変化推移であってもよい。ここで、前記全領域に対する高さの変化推移は前記測定対象物１５２の３次元形状に対する情報のみならず前記基板１５０の上面の高さ情報までも含まれる。これとは異なり、以前観測領域（ＦＯＶ）の一部領域または一部ポイントでの高さデータであってよい。例えば、前記以前観測領域（ＦＯＶ）内に存在する少なくとも一つの関心領域ＲＯＩの高さ情報を用いて該当観測領域の平面方程式を算出して獲得することができる。例えば、前記関心領域（ＲＯＩ）の全体領域、前記関心領域の底領域及び拡張関心領域のうち少なくとも一つの高さ情報を用いて平面方程式を算出して獲得し、前記平面方程式のセンター地点または少なくとも一つの外郭地点の高さを高さ変位量測定の基準データとして使用することができる。前記以前観測領域（ＦＯＶ）に対する平面方程式は前記以前観測領域（ＦＯＶ）内の少なくとも３地点の高さ情報を用いて算出される。

一方、対象観測領域（ＦＯＶ）を基準として以前観測領域（ＦＯＶ）が一つのみ存在する場合、一つの以前観測領域（ＦＯＶ）に対する高さ趨勢情報を用いて対象観測領域（ＦＯＶ）の高さ変位量を予測することもできる。

対象観測領域（ＦＯＶ）に対する高さ変位量を予測した後、前記対象観測領域（ＦＯＶ）に対して前記予測された高さ変位量に基づいて測定モジュール１２０の高さを調整する（Ｓ１２０）。例えば、測定モジュール１２０の高さ調整は前記対象観測領域（ＦＯＶ）のセンター地点の高さ変位量を基準として行われる。例えば、図５に示されたように、対象観測領域が第５観測領域（ＦＯＶ５）である場合、 第５観測領域（ＦＯＶ５）のセンター地点の高さを以前観測領域である第４観測領域（ＦＯＶ４）のセンター地点の高さと比較し、比較結果、第５観測領域（ＦＯＶ５）の高さが第４観測領域（ＦＯＶ４）の高さより低いと高さの差異分だけ測定モジュール１２０をＺ軸方向に下降させ、第５観測領域（ＦＯＶ５）の高さが第４観測領域（ＦＯＶ４）高さより高いと高さの差異分だけ測定モジュール１２０をＺ軸方向に上昇させる。または、前記対象観測領域に対する高さ変位量を比較することにおいて、前記以前観測領域はなく既設定された初期Ｚ軸高さと比べてもよい。この際、測定モジュール１２０に対する前記初期Ｚ軸高さは基板１５０のステージ１４０に固定される高さを基準として設定されることで、例えば、測定モジュール１２０のＺ軸キャリブレーションを通じて事前に獲得されたデータである。一方、測定モジュール１２０の高さ調整は対象観測領域（ＦＯＶ）に測定モジュール１２０を移送する前、移送の後または移送の途中に行われる。

以後、高さ調整の完了された測定モジュール１２０を用いて前記対象観測領域（ＦＯＶ）を検査する（Ｓ１３０）。

このように、対象観測領域を検査する前に、少なくとも一つの以前観測領域の高さ趨勢情報を用いて前記対象観測領域に対する測定モジュール１２０の高さを調整することで、正確な測定情報獲得のための焦点を調整することができる。また、実質的に基板検査装置１００の測定可能な範囲を高める効果を得ることができる。また、焦点が保持される距離の差が生じる場合カメラ１３０と測定対象物１５２と間の距離変化に起因して測定された基板１５０の遠近変化による高さ信頼性及び測定対象物１５２の大きさ及び位置歪曲が発生されるが、前記対象観測領域に対する測定モジュール１２０の高さを調整することでより正確な測定をすることができる。また、基板検査装置１００にローディングされる基板１５０はステージ１４０によって両側が固定された構造を有するので、ステージ１４０の長さ方向に対応される方向に比べてステージ１４０の長さ方向に垂直した方向への基板１５０の反りが酷くなる傾向を有する。従って、複数の観測領域（ＦＯＶ）に対する検査順序を設定することにおいて、高さ変位量が相対的に少ないステージ１４０の長さ方向に沿って検査順序を設定することで、測定モジュール１２０の高さ信頼性を向上させることができる。また、レーザー距離計などを通じて各観測領域別に高さの変位量を測定する過程を除去することができて測定時間を短縮させることができる。

一方、本実施例による基板検査方法は基板１５０の反りに対応して高さ測定の範囲を増加させるために、多波長検査方式を使用することができる。

図６及び図７は投影部から出射される第１及び第２パターン照明を示す平面図であり、図８は本発明の他の実施例による基板検査方法を示す概念図である。

図５、図６及び図７を参照すると、多波長検査のために、投影部１１０は互いに異なる波長を有する、即ち、格子間のピーチが互いに異なる第１及び第２パターン照明を順次に照射する。多波長検査のための一実施例として、測定モジュール１２０は図６に示されたように第１波長λ１を有する第１パターン照明２１０を照射する少なくとも一つの第１投影部１１０ａ及び図７に示されたように第１波長λ１と異なる第２波長λ２を有する第２パターン照明２２０を照射する少なくとも一つの第２投影部１１０ｂを含んでいてもよい。第１投影部１１０ａ及び第２投影部１１０ｂはカメラ１３０を中心に円周方向に沿って一定の間隔に交代に複数個が設置されてもよい。

図６、図７及び図８を参照すると、多波長検査のための他の実施例として、一つの投影部１１０が互いに異なる波長を有する第１パターン照明２１０及び第２パターン照明２２０を順次に照射することができる。例えば、投影部１１０内に含まれた格子素子１１４を、第１パターン照明２１０のための格子間隔を有する第１領域と第２パターン照明２２０のための格子間隔を有する第２領域に分離して構成することで、多波長検査を遂行することができる。

このように、互いに異なる波長を有する第１パターン照明２１０及び第２パターン照明２２０を用いて基板検査を遂行する場合、単一波長のパターン照明を使用する場合に比べて高さの測定範囲が増加する。この際、基板検査装置１００の高さ測定範囲は第１波長λ１及び第２波長λ２の最小公倍数に決定される。従って、高さ測定範囲が増加されることにより、基板１５０が酷く撓まれたとしても測定範囲内に入るようになって高さ測定の信頼性を向上させることができる。

図９は本発明の他の実施例による基板検査方法を示すフローチャートであり、図１０は本発明の他の実施例により基板がステージに固定された状態を示す平面図である。

図９及び図１０を参照すると、基板１５０を複数の観測領域（ＦＯＶ）に分割して順次に検査することにおいて、まず、複数の観測領域（ＦＯＶ）に対する検査順序を設定する（Ｓ２００）。例えば、複数の観測領域（ＦＯＶ）に対する検査順序はステージ１４０の長さ方向に沿ってジグザグ方式に設定することが望ましい。例えば、図９に示されたように、基板１５０が６個の観測領域（ＦＯＶ１〜ＦＯＶ６）に分割される場合、第１ステージ１４０ａに隣接した第１観測領域（ＦＯＶ１）を始めとしてステージ１４０の長さ方向に沿ってジグザグ方式に第６観測領域（ＦＯＶ６）まで検査順序（ＦＯＶ１→ＦＯＶ２→ ＦＯＶ３→ＦＯＶ４→ ＦＯＶ５→ ＦＯＶ６）が設定される。

以後、設定された検査順序に従って複数の観測領域（ＦＯＶ）を検査することにおいて、次に検査する対象観測領域（ＦＯＶ）を基準として隣接した領域に検査の完了された以前観測領域（ＦＯＶ）がない場合、前記対象観測領域（ＦＯＶ）と前記以前観測領域（ＦＯＶ）との間に少なくとも一つのダミー観測領域（ＤＦＯＶ）を設定する（Ｓ２１０）。例えば、第１観測領域（ＦＯＶ１）を検査した後次に検査する対象観測領域が第２観測領域（ＦＯＶ２）である場合、第２観測領域（ＦＯＶ２）が第１観測領域（ＦＯＶ１）とあまり遠く離れているので、第１観測領域（ＦＯＶ１）の趨勢情報を用いて第２観測領域（ＦＯＶ２）の高さ変位量を予測する場合、予測データの信頼性が劣れるという問題が発生される。従って、第２観測領域（ＦＯＶ２）と第１観測領域（ＦＯＶ１）との間に第１ダミー観測領域（ＤＦＯＶ１）を設定し、第１ダミー観測領域（ＤＦＯＶ１）から測定された趨勢情報を活用することで、第２観測領域（ＦＯＶ２）に対する高さ変位量の予測信頼性を向上させることができる。これとは同様に、第３観測領域（ＦＯＶ３）と第４観測領域（ＦＯＶ４）との間に第２ダミー観測領域（ＤＦＯＶ２）を設定し、第５観測領域（ＦＯＶ５）と第６観測領域（ＦＯＶ６）との間に第３ダミー観測領域（ＤＦＯＶ３）を設定してもよい。

一方、ダミー観測領域（ＤＦＯＶ）の設定は観測領域（ＦＯＶ）に対する検査順序を設定するとき同時に行われるか、または対象観測領域（ＦＯＶ）の検査の前に行われる。

以後、対象観測領域（ＦＯＶ）に隣接したダミー観測領域（ＤＦＯＶ）及び以前観測領域（ＦＯＶ）のうち少なくとも一つに対する趨勢情報を用いて前記対象観測領域（ＦＯＶ）に対する高さ変位量を予測する（Ｓ２２０）。

具体的には、前記対象観測領域（ＦＯＶ）に対する高さ変位量を予測することにおいて、前記ダミー観測領域（ＤＦＯＶ）及び前記以前観測領域（ＦＯＶ）の趨勢情報から外挿法を用いて前記対象観測領域（ＦＯＶ）に対する高さ変位量を予測することができる。一方、前記対象観測領域（ＦＯＶ）に対する高さ変位量を予測することにおいて、場合によっては外挿法以外にも内挿法を用いてもよい。

例えば、前記対象観測領域（ＦＯＶ）が図１０においての第４観測領域（ＦＯＶ４）であるとする場合、前記第４観測領域（ＦＯＶ４）に先立って検査の完了された第１、第２及び第３観測領域（ＦＯＶ１、ＦＯＶ２、ＦＯＶ３）と第１及び第２ダミー観測領域（ＤＦＯＶ１、ＤＦＯＶ２）が存在する。従って、前記外挿法を用いて前記第１、第２及び第３観測領域（ＦＯＶ１、ＦＯＶ２、ＦＯＶ３）と前記第１及び第２ダミー観測領域（ＤＦＯＶ１、ＤＦＯＶ２）の趨勢情報から前記第４観測領域（ＦＯＶ４）での地形を推定した後、前記第４観測領域（ＦＯＶ４）での推定された地形を用いて前記第４観測領域（ＦＯＶ４）での測定モジュール１２０のＺ軸移送位置を計算することができる。ここで、前記第１、第２及び第３観測領域（ＦＯＶ１、ＦＯＶ２、ＦＯＶ３）と前記第１及び第２ダミー観測領域（ＤＦＯＶ１、ＤＦＯＶ２）全部に対する趨勢情報を用いることができるが、前記第１、第２及び第３観測領域（ＦＯＶ１、ＦＯＶ２、ＦＯＶ３）と前記第１及び第２ダミー観測領域（ＤＦＯＶ１、ＤＦＯＶ２）のうち少なくとも一つを選択して用いてもよい。即ち、前記第４観測領域（ＦＯＶ４）での地形を推定する前に、 前記第１、第２及び第３観測領域（ＦＯＶ１、ＦＯＶ２、ＦＯＶ３）と前記第１及び第２ダミー観測領域（ＤＦＯＶ１、ＤＦＯＶ２）のうち少なくとも一つを選別する段階が遂行されてもよい。

一実施例として、次に検査する対象観測領域（ＦＯＶ）を基準としてダミー観測領域（ＤＦＯＶ）及び以前観測領域（ＦＯＶ）がステージ１４０の長さ方向に対応される同一行上に存在すると、線形的な趨勢情報を用いて前記対象観測領域（ＦＯＶ）に対する高さ変位量を予測する。即ち、ステージ１４０の長さ方向に対応される同一行上に存在するダミー観測領域（ＤＦＯＶ）及び以前観測領域（ＦＯＶ）の趨勢情報を用いて前記対象観測領域（ＦＯＶ）の高さ変位量を予測する。例えば、ステージ１４０の長さ方向に対応される同一行上に存在するダミー観測領域（ＤＦＯＶ）及び以前観測領域（ＦＯＶ）のうち少なくとも２つ以上のセンター地点の高さ情報を用いて前記対象観測領域（ＦＯＶ）のセンター地点の高さ変位量を予測する。例えば、対象観測領域（ＦＯＶ）が第２観測領域（ＦＯＶ２）である場合、第１ダミー観測領域（ＤＦＯＶ１）及び第１観測領域（ＦＯＶ１）の高さ趨勢情報を用いて第２観測領域（ＦＯＶ２）の高さ変位量を予測する。

他の実施例として、次に検査する対象観測領域（ＦＯＶ）を基準としてダミー観測領域（ＤＦＯＶ）及び以前観測領域（ＦＯＶ）がステージ１４０の長さ方向に対応される同一行及び以前行上に存在すると、平面的な趨勢情報を用いて前記対象観測領域（ＦＯＶ）に対する高さ変位量を予測する。即ち、ステージ１４０の長さ方向に対応される同一行及び以前行上に存在するダミー観測領域（ＤＦＯＶ）及び以前観測領域（ＦＯＶ）のうち少なくとも３個以上の趨勢情報を用いて前記対象観測領域（ＦＯＶ）の高さ変位量を予測する。例えば、ステージ１４０の長さ方向に対応される同一行及び以前行上に存在するダミー観測領域（ＤＦＯＶ）及び以前観測領域（ＦＯＶ）のうち少なくとも３個以上のセンター地点の高さ情報を用いて前記対象観測領域（ＦＯＶ）のセンター地点の高さ変位量を予測する。この際、対象観測領域（ＦＯＶ）に隣接したダミー観測領域（ＤＦＯＶ）及び以前観測領域（ＦＯＶ）の趨勢情報を用いることが望ましい。例えば、対象観測領域（ＦＯＶ）が第４観測領域（ＦＯＶ４）である場合、第４観測領域（ＦＯＶ４）に隣接した第１観測領域（ＦＯＶ１）、第１ダミー観測領域（ＤＦＯＶ１）及び第２ダミー観測領域（ＤＦＯＶ２）の高さ趨勢情報を用いて第４観測領域（ＦＯＶ４）の高さ変位量を予測することができる。

前記ダミー観測領域（ＤＦＯＶ）及び前記以前観測領域（ＦＯＶ）に対する趨勢情報は一例として、前記ダミー観測領域（ＤＦＯＶ）及び前記以前観測領域（ＦＯＶ）の全領域に対する高さの変化推移であってよい。ここで、前記全領域に対する高さの変化推移は前記測定対象物１５２の３次元形状に対する情報のみならず前記基板１５０の上面の高さ情報までも含まれる。これとは異なり、前記ダミー観測領域（ＤＦＯＶ）及び前記以前観測領域（ＦＯＶ）の一部領域または一部ポイントでの高さデータであってよい。例えば、前記ダミー観測領域（ＤＦＯＶ）または前記以前観測領域（ＦＯＶ）内に存在する関心領域（ＲＯＩ）の高さ情報を用いて該当観測領域の平面方程式を算出して獲得することができる。例えば、前記関心領域（ＲＯＩ）の全体領域、前記関心領域の底領域及び拡張関心領域のうち少なくとも一つの高さ情報を用いて平面方程式を算出して獲得し、前記平面方程式のセンター地点または少なくとも一つの外郭地点の高さを高さ変位量測定の基準データとして使用することができる。前記ダミー観測領域（ＤＦＯＶ）及び前記以前観測領域（ＦＯＶ）に対する平面方程式は前記ダミー観測領域（ＤＦＯＶ）及び前記以前観測領域（ＦＯＶ）内の少なくとも３地点の高さ情報を用いて算出される。

対象観測領域（ＦＯＶ）に対する高さ変位量を予測した後、前記対象観測領域（ＦＯＶ）に対して前記予測された高さ変位量に基づいて測定モジュール１２０の高さを調整する（Ｓ２３０）。例えば、測定モジュール１２０の高さ調整は前記対象観測領域（ＦＯＶ）のセンター地点の高さ変位量を基準として行われる。測定モジュール１２０の高さ調整は図５を参照して説明したので、これに対する重複される説明は省略する。

以後、高さ調整の完了された測定モジュール１２０を用いて前記対象観測領域（ＦＯＶ）を検査する（Ｓ２４０）。

一方、本実施例による基板検査方法は基板１５０の反りに対応して高さ測定の範囲を増加させるために、多波長検査方式を使用することができる。多波長検査方式については図６及び図７を参照して説明したので、これについての重複される説明は省略する。

このように、観測領域（ＦＯＶ）が遠く離れている場合、対象観測領域と以前観測領域との間にダミー観測領域（ＦＯＶ）を設定し、ダミー観測領域及び以前観測領域の趨勢情報を用いることで、対象観測領域に対する高さ変位量をより正確に予測することができる。

図１１は本発明のさらに他の実施例による基板検査方法を示すフローチャートであり、図１２は本発明のさらに他の実施例により基板がステージに固定された状態を示す平面図であり、図１３は本発明のさらに他の実施例により基板がステージに固定された状態を示す側面図である。

図１、図１１、図１２及び図１３を参照すると、本発明のさらに他の実施例によると、測定対象物１５２が形成された少なくとも一つの基板１５０が基板搬送器具１６０に実装された状態でステージ１４０に固定される。基板搬送器具１６０に実装された基板１５０を複数の観測領域（ＦＯＶ）に分割して順次に検査することにおいて、まず、複数の観測領域（ＦＯＶ）に対する検査順序を設定する（Ｓ３００）。例えば、複数の観測領域（ＦＯＶ）に対する検査順序はステージ１４０の長さ方向に沿ってジグザグ方式に設定することが望ましい。

以後、設定された検査順序による最初観測領域（ＦＯＶ１）を測定するための既設定された測定モジュール１２０の最初測定基準面（Ｈ１）対比最初観測領域（ＦＯＶ１）に対する基板１５０の高さ変位量（ΔＨ）を測定する（Ｓ３１０）。一般的に、測定モジュール１２０の最初Ｚ軸高さは前記測定対象物１５２が形成された基板１５０が前記ステージ１４０に固定される高さを基準として設定されている。例えば、測定モジュール１２０の最初Ｚ軸高さは上部ステージ１４４の下部面を基準として設定される。即ち、基板搬送器具１６０を使用しない通常の場合、基板１５０が搬入された後下部ステージ１４２を上昇させて上部ステージ１４４と下部ステージ１４２との間に基板１５０を固定させるので、上部ステージ１４４の下面に固定される基板面（即ち、カメラの最初Ｚ軸高さ基準面）を基準としてカメラ１３０のＺ軸高さが設定されている。しかし、本実施例のように、基板１５０がトレーやジグなどの基板搬送器具１６０を通じて搬入される場合、基板搬送器具１６０による基板１５０の高さ変位量（ΔＨ）が発生するので、最初観測領域（ＦＯＶ１）の測定の際にも測定モジュール１２０のＺ軸高さを補正する必要がある。

これのために、最初観測領域（ＦＯＶ１）で測定された高さ変位量（ΔＨ）に基づいて測定モジュール１２０の高さを調整する（Ｓ３２０）。例えば、既設定されたカメラ１３０の最初Ｚ軸高さと測定された最初観測領域（ＦＯＶ１）との高さ変位量（ΔＨ）に基づいて測定モジュール１２０の高さを調整する。即ち、ステージ１４０に固定された基板搬送器具１６０の上面と前記基板搬送器具１６０に固定された基板１５０の上面と間の高さ差に該当する高さ変位量（ΔＨ）分だけ測定モジュール１２０をＺ軸方向に移送させる。

以後、高さ調整の完了された測定モジュール１２０を用いて最初観測領域（ＦＯＶ１）を検査する（Ｓ３３０）。

以後、設定された検査順序に従って複数の観測領域（ＦＯＶ）を検査することにおいて、次に検査する対象観測領域に対して検査の完了された少なくとも一つの以前観測領域に対する趨勢情報を用いて前記対象観測領域に対する高さ変位量を予測する（Ｓ３４０）。前記対象観測領域に対する高さ変位量の予測は前記図２または図１０を参照して説明したので、これと関連された重複される詳細な説明は省略する。

以後、対象観測領域に対する高さ変位量を予測した後、前記対象観測領域に対して前記予測された高さ変位量に基づいて測定モジュール１２０の高さを調整する（Ｓ３５０）。例えば、測定モジュール１２０の高さ調整は前記対象観測領域のセンター地点の高さ変位量を基準として行われる。測定モジュール１２０の高さ調整は前記図５を参照して説明したので、これについての重複される説明は省略する。

以後、高さ調整の完了された測定モジュール１２０を用いて前記対象観測領域（ＦＯＶ）を検査する（Ｓ３６０）。

一方、本実施例による基板検査方法は基板１５０の反りに対応して高さ測定の範囲を増加させるために、多波長検査方式を使用することができる。多波長検査方式については図６及び図７を参照して説明したので、これについての重複される説明は省略する。

このように、基板１５０がトレーやジグなどの基板搬送器具１６０を通じて搬入される場合、観測領域に対する検査を遂行するに先立って基板搬送器具１６０に起因した基板１５０の高さ変位量（ΔＨ）分だけカメラ１３０のＺ軸高さを補正することで、基板検査の信頼性を向上させることができる。

図１４は本発明のさらに他の実施例による基板検査方法を示すフローチャートである。

図１、図５及び図１４を参照すると、基板１５０を複数の観測領域（ＦＯＶ）に分割して順次に検査することにおいて、まず、次に検査する対象観測領域（ＦＯＶ）の近所に検査の完了された少なくとも一つの以前観測領域（ＦＯＶ）が存在するか判断する（Ｓ４００）。

前記以前観測領域（ＦＯＶ）の存在を判断した結果、前記対象観測領域（ＦＯＶ）の近所に前記以前観測領域（ＦＯＶ）が存在しない場合、測定モジュール１２０のＺ軸を初期位置に移送して焦点を調整する（Ｓ４１０）。ここで、前記測定モジュール１２０のＺ軸を初期位置に移送する段階は基板１５０に形成された測定対象物１５２の３次元形状の検査を始めて遂行しようとする時行われる過程であると言える。この際、前記測定モジュール１２０のＺ軸初期位置は基板１５０がステージ１４０に固定される高さを基準として設定されることで、例えば、測定モジュール１２０のＺ軸キャリブレーションを通じて事前に獲得されたデータである。

反面、前記以前観測領域（ＦＯＶ）の存在を判断した結果、前記対象観測領域（ＦＯＶ）の近所に以前観測領域（ＦＯＶ）が存在する場合、以前観測領域（ＦＯＶ）の趨勢情報（または地形情報）を用いて前記対象観測領域（ＦＯＶ）での測定モジュール１２０のＺ軸移送位置を推定する（Ｓ４２０）。

具体的には、前記測定モジュール１２０のＺ軸移送位置の推定は２つの段階に区分されて行われる。まず、外挿法を用いて前記以前観測領域（ＦＯＶ）の趨勢情報から前記対象観測領域での地形を推定し、続いて、前記対象観測領域（ＦＯＶ）での推定された地形を用いて測定モジュール１２０のＺ軸移送位置を決定する。一方、対象観測領域（ＦＯＶ）の地形を推定することにおいて、場合によっては外挿法以外にも内挿法も用いられてもよい。

前記Ｚ軸移送位置推定段階（Ｓ４２０）を例えて説明すると次のようである。前記対象観測領域（ＦＯＶ）が図５においての第５観測領域（ＦＯＶ５）であるとする場合、前記第５観測領域（ＦＯＶ５）の近所に存在する以前観測領域（ＦＯＶ）には第１、第２、第３及び第４観測領域（ＦＯＶ１、ＦＯＶ２、ＦＯＶ３、ＦＯＶ４）がある。従って、前記外挿法を用いて第１、第２、第３及び第４観測領域（ＦＯＶ１、ＦＯＶ２、ＦＯＶ３、ＦＯＶ４）の地形情報から前記第５観測領域（ＦＯＶ５）での地形を推定した後、前記第５観測領域（ＦＯＶ５）での推定された地形を用いて前記第５観測領域（ＦＯＶ５）での測定モジュール１２０のＺ軸移送位置を計算することができる。ここで、前記第１、第２、第３及び第４観測領域（ＦＯＶ１、ＦＯＶ２、ＦＯＶ３、ＦＯＶ４）全部に対する地形情報を用いることもできるが、前記第１、第２、第３及び第４観測領域（ＦＯＶ１、ＦＯＶ２、ＦＯＶ３、ＦＯＶ４）のうち少なくとも一つを選択して用いてもよい。即ち、前記第５観測領域（ＦＯＶ５）での地形を推定する前に、前記第１、第２、第３及び第４観測領域（ＦＯＶ１、ＦＯＶ２、ＦＯＶ３、ＦＯＶ４）のうち少なくとも一つを選別する段階が遂行されてもよい。

一方、前記Ｚ軸移送位置推定段階（Ｓ４２０）での外挿法は前記以前観測領域（ＦＯＶ）の地形情報のうち高さ情報を用いて前記対象観測領域（ＦＯＶ）での高さを推定する方法を意味する。本実施例において、前記以前観測領域（ＦＯＶ）での高さ情報は該当観測領域（ＦＯＶ）の全領域に対する高さの変化推移であることが望ましいが、これとは異なり、該当観測領域（ＦＯＶ）の一部領域または一部ポイントでの高さ情報であってよい。例えば、前記対象観測領域（ＦＯＶ）での高さは前記以前観測領域（ＦＯＶ）での中心ポイントまたは少なくとも一つの外郭ポイントの高さを通じて推定される。ここで、前記以前観測領域（ＦＯＶ）での高さ及び前記対象観測領域（ＦＯＶ）での高さは図５においての基板１５０の高さを意味することができる。

測定モジュール１２０のＺ軸移送位置を推定した後、測定モジュール１２０のＺ軸を推定された移送位置に移送して焦点を調整する（Ｓ４３０）。例えば、第５観測領域（ＦＯＶ５）での地形高さが第４観測領域（ＦＯＶ４）での地形高さより低い場合、前記測定モジュール１２０のＺ軸を下に移動させ、前記第５観測領域（ＦＯＶ５）での地形高さが前記第４観測領域（ＦＯＶ４）での地形高さより高い場合、前記測定モジュール１２０のＺ軸を上に移動させる。

前記初期焦点調整段階（Ｓ４１０）または前記推定焦点調整段階（Ｓ４３０）以後、前記測定モジュール１２０またはステージ１４０をＸＹ軸に移送させ、対象観測領域（ＦＯＶ）を検査する（Ｓ４４０）。一方、本実施例において、前記測定モジュール１２０またはステージ１４０のＸＹ軸移送過程は前記推定焦点調整段階（Ｓ４３０）以後遂行されると説明したが、これとは異なり、前記ＸＹ軸移送過程は前推定焦点調整段階（Ｓ４３０）より先に遂行されるかまたは前記推定焦点調整段階（Ｓ４３０）と同時に遂行されてもよい。また、本実施例によって対象観測領域（ＦＯＶ）を検査することにおいて、基板１５０の反りに対応して高さ測定の範囲を増加させるために、多波長検査方式を使用することができる。多波長検査方式については図６及び図７を参照して説明したので、これにつていの重複される説明は省略する。

前記対象観測領域（ＦＯＶ）の検査の後、複数の観測領域（ＦＯＶ）全部についての検査が行われたかを判断する（Ｓ４５０）。この際、複数の観測領域（ＦＯＶ）全部について検査が行われていない場合、次に検査する対象観測領域（ＦＯＶ）を検査するために検査ステップを増加させる（Ｓ４６０）。例えば、基板１５０が９個の観測領域（ＦＯＶ１〜ＦＯＶ９）に分割され、これらのうち第５観測領域（ＦＯＶ５）まで検査が行われたとするとき、前記検査ステップを５から６に増加させ、第６観測領域（ＦＯＶ６）に対する検査過程を再度遂行するようになる。反面、全ての観測領域（ＦＯＶ）に対する検査が完了された場合、前記基板１５０の検査を終了する。

一方、前記基板検査方法にはレーザー距離計（図示せず）を用いて前記基板検査装置１００の焦点を調整する段階が選択的にさらに遂行されてもよい。例えば、前記外挿法を用いた前記対象観測領域（ＦＯＶ）での地形推定が実際高さと誤差範囲以上に離れて、前記基板検査装置１００の焦点の調整が間違った場合、前記レーザー距離計を用いて前記基板検査装置１００が焦点を再調整する段階をさらに遂行することが望ましい。

このように、次に検査する対象観測領域の検査を遂行する前に、前記対象観測領域の近所に検査の完了された以前観測領域が存在するかを検索し、前記以前観測領域が存在する場合、前記以前観測領域の地形情報を用いて基板検査装置の焦点を予め調整することで、測定時間を短縮させることができる。即ち、従来には観測領域（ＦＯＶ）別にカメラ１３０と基板１５０との間の離隔距離を測定して基板検査装置１００の焦点を調整する過程が必須的に遂行されたが、本実施例においてはこのような過程が省略されることによって基板検査時間が大幅に減少される。

図１５は本発明のさらに他の実施例による基板検査方法を示すフローチャートであり、図１６は一つの観測領域に対する平面図である。

図１５及び図１６を参照すると、大型サイズの基板１５０を複数の領域に分割して観測領域（ＦＯＶ）を設定すると、図１６に示されたように観測領域（ＦＯＶ）内に実際に測定対象物１５２が形成された関心領域（ＲＯＩ）がいずれか一つの方向に傾いて設定されてもよい。即ち、基板１５０を検査することにおいて、処理すべきデータ量を減少させ検査速度を高めるために観測領域（ＦＯＶ）の全体領域に対するデータ処理を遂行するのではなく、実質的に検査が必要な測定対象物１５２が形成された領域のみを関心領域（ＲＯＩ）に設定し設定された関心領域（ＲＯＩ）のみのデータ処理を通じて基板１５２を検査するようになる。しかし、設定された関心領域（ＲＯＩ）が観測領域（ＦＯＶ）内に均一に分布されていなくて、図１６に示すように一方向に傾いている場合、関心領域（ＲＯＩ）内のデータのみでは観測領域（ＦＯＶ）全体に対する正確な底趨勢情報を獲得するに難しい問題があり得る。

従って、本実施例においては一つの観測領域（ＦＯＶ）内に関心領域（ＲＯＩ）とは別途にダミー観測領域（ＤＲＯＩ）を設定することで、観測領域（ＦＯＶ）に対するより正確な底趨勢情報を獲得することのできる基板検査方法を提供する。

これのために、まず、少なくとも一つの観測領域（ＦＯＶ）に対して、測定対象物１５２が形成された実際関心領域（ＲＯＩ）及び底趨勢を確認するためのダミー観測領域（ＤＲＯＩ）を設定する（Ｓ５００）。

前記実際関心領域（ＲＯＩ）は実質的に検査が遂行されるべき測定対象物１５２が形成されている領域を中心に設定される。基板検査装置１００は事前に有している基板１５０に対する情報を用いて、観測領域（ＦＯＶ）内に存在する測定対象物１５２の位置によって自動的に実際関心領域（ＲＯＩ）を設定する。

前記ダミー観測領域（ＤＲＯＩ）は該当観測領域（ＦＯＶ）の底趨勢情報を獲得するために実際関心領域（ＲＯＩ）とは別途に設定される。前記ダミー観測領域（ＤＲＯＩ）は観測領域（ＦＯＶ）の全体領域に対するより正確な底趨勢を確認するためにできる限り実際関心領域（ＲＯＩ）と遠く離れた位置に設定されることが望ましい。例えば、図１６に示されたように、実際関心領域（ＲＯＩ）が観測領域（ＦＯＶ）の１四分面に位置する場合、ダミー観測領域（ＤＲＩＯ）は実際関心領域（ＲＯＩ）の対角線方向である３四分面に設定される。

前記ダミー観測領域（ＤＲＯＩ）は使用者によって受動に設定される。即ち、使用者は観測領域（ＦＯＶ）内に存在する実際関心領域（ＲＯＩ）が観測領域（ＦＯＶ）内に均等に分布されていないと判断されると、実際関心領域（ＲＯＩ）とは別途にダミー観測領域（ＤＲＯＩ）を設定することができる。このようなダミー観測領域（ＤＲＯＩ）の受動設定によって、測定モジュール１２０は観測領域（ＦＯＶ）内の実際関心領域（ＲＯＩ）及びダミー観測領域（ＤＲＯＩ）に対するデータ処理を遂行する。

一方、前記ダミー観測領域（ＤＲＯＩ）は実際関心領域（ＲＯＩ）の位置情報に基づいて自動に設定される。即ち、基板検査装置１００は観測領域（ＦＯＶ）内に存在する実際関心領域（ＲＯＩ）の位置を確認した後、実際関心領域（ＲＯＩ）が観測領域（ＦＯＶ）内に均等に分布されていないと判断されると、実際関心領域（ＲＯＩ）とできるだけ遠く離れた位置にダミー観測領域（ＤＲＯＩ）を自動に設定することができる。

以後、実際関心領域（ＲＯＩ）及びダミー観測領域（ＤＲＯＩ）のうち少なくとも一つから獲得された底趨勢情報を用いて次の観測領域（ＦＯＶ）に対する高さ変位量を予測する（Ｓ５１０）。例えば、観測領域（ＲＯＩ）の趨勢情報は、観測領域（ＦＯＶ）に存在する実際関心領域（ＲＯＩ）及びダミー観測領域（ＤＲＯＩ）の少なくとも一つの高さ情報を用いて前記観測領域（ＦＯＶ）の平面方程式を算出し、前記平面方程式を趨勢情報として使用することができる。

このように、一つの観測領域（ＦＯＶ）に対して実際関心領域（ＲＯＩ）のみならず、ダミー観測領域（ＤＲＯＩ）の底趨勢情報を活用することで、該当観測領域（ＦＯＶ）に対する底趨勢をより正確に確認することができ、これを通じて次の観測領域（ＦＯＶ）に対する高さ変位量予測の精密度を向上させることができる。

次の観測領域（ＦＯＶ）に対する高さ変位量を予測した後、前記次の観測領域（ＦＯＶ）に対する検査に先立って前記予測された高さ変位量に基づいて測定モジュール１２０の高さを調整する（Ｓ５２０）。例えば、測定モジュール１２０の高さ調整は前記次の観測領域（ＦＯＶ）のセンター地点の高さ変位量を基準として行われる。例えば、図５に示されたように、次の観測領域が第５観測領域（ＦＯＶ５）である場合、第５観測領域（ＦＯＶ５）のセンター地点の高さを以前観測領域である第４観測領域（ＦＯＶ４）のセンター地点の高さと比較し、比較結果、第５観測領域（ＦＯＶ５）の高さが第４観測領域（ＦＯＶ４）の高さより低いと高さ差異分だけ測定モジュール１２０をＺ軸方向に下降させ、第５観測領域（ＦＯＶ５）の高さが第４観測領域（ＦＯＶ４）の高さより高いと高さ差異分だけ測定モジュール１２０をＺ軸方向に上昇させる。または、前記次の観測領域（ＦＯＶ）に対する高さ変位量を比較することにおいて、前記以前観測領域ではなく既設定された初期Ｚ軸高さと比較することもできる。この際、測定モジュール１２０に対する前記初期Ｚ軸高さは基板１５０がステージ１４０に固定される高さを基準として設定されることで、例えば、測定モジュール１２０のＺ軸キャリブレーションを通じて事前に獲得されたデータである。一方、測定モジュール１２０の高さ調整は次の観測領域（ＦＯＶ）に測定モジュール１２０を移送する前、移送の後または移送の途中に行われる。

以後、高さ調整の完了された測定モジュール１２０を用いて前記次の観測領域（ＦＯＶ）を検査する（Ｓ５３０）。

このように、検査順序に従って複数の観測領域を検査することにおいて、少なくとも一つの以前観測領域の底趨勢情報を用いて次に検査する観測領域に対する測定モジュール１２０の高さを調整することで、正確な測定情報獲得のための焦点を調整することができる。また、観測領域の底趨勢情報を獲得することにおいて、実際関心領域（ＲＯＩ）及びダミー観測領域（ＤＲＯＩ）の底趨勢情報を共に用いることで、底趨勢情報の信頼性をより向上させることができる。

一方、本実施例による基板検査方法は基板１５０の反りに対応して高さ測定の範囲を増加させるために、多波長検査方式を使用することができる。多波長検査方式については図６及び図７を参照して説明したので、これについての重複される説明は省略する。

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。

Claims (3)

1. ステージに固定された基板にパターン照明を照射する少なくとも一つの投影部及び前記基板のイメージを撮影するカメラを含む測定モジュールを用いて、前記基板を複数の観測領域（ＦＯＶ）に分割して順次に検査する基板検査方法において、
   次に検査する対象観測領域の近所に検査の完了された少なくとも一つの以前観測領域が存在するかを判断する段階と、
   前記以前観測領域が存在しない場合、前記測定モジュールのＺ軸を初期位置に移送して焦点を調整する段階と、
   前記以前観測領域が存在する場合、前記以前観測領域の趨勢情報を用いて前記対象観測領域においての前記測定モジュールのＺ軸移送位置を推定する段階と、
   前記測定モジュールのＺ軸を前記推定された移送位置に移送して焦点を調整する段階と、
   焦点調整の完了された前記測定モジュールを用いて前記対象観測領域を検査する段階と、
   を含むことを特徴とする基板検査方法。
2. 前記測定モジュールは、
   第１波長を有する第１パターン照明を照射する少なくとも一つの第１投影部と、
   第１波長と異なる第２波長を有する第２パターン照明を照射する少なくとも一つの第２投影部と、を含むことを特徴とする請求項１に記載の基板検査方法。
3. 前記投影部は、互いに異なる波長を有する第１及び第２パターン照明を順次に照射することを特徴とする請求項１に記載の基板検査方法。