KR100484821B1 - Error Detecting Optical Lens System and Controlling Method for the Same - Google Patents
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Abstract
본 발명은 검사광학계 및 그 제어방법에 관한 것으로서, 검사대상으로 빛을 조사하는 광원과, 상기 빛이 조사된 검사대상의 반사광을 집광하는 집광수단과, 상기 집광수단을 통해 집광된 빛을 감지하는 센서와, 상기 센서에서 결상된 이미지의 초점 맞는지 틀린지 여부에 따라 상기 센서를 이동시키는 센서 구동부로 구성되어, 상기 센서의 위치 제어를 통하여 다양한 파장의 광에 의한 렌즈의 초점거리 변화에 관계없이 항상 깨끗한 이미지를 얻을 수 있도록 함으로써 다층 박막 검사의 신뢰도를 향상시킬 수 있도록 하는 효과가 있다.The present invention relates to an inspection optical system and a control method thereof, comprising: a light source for irradiating light to an inspection object, a light condensing means for condensing reflected light of the inspection object to which the light is irradiated, and a light condensed through the light converging means The sensor and a sensor driver for moving the sensor according to whether the image formed in the sensor is in focus or not, and always clean regardless of the change in the focal length of the lens by the light of various wavelengths through the position control of the sensor By obtaining an image, it is possible to improve the reliability of the multilayer thin film inspection.
Description
본 발명은 TFT LCD의 하판인 TFT 패턴에 대한 광학적 검사를 수행할 수 있도록 하는 광학검사장치 및 방법에 관한 것으로서, 특히 광학검사 과정에서 나타나는 색수차를 제거하기 위하여 광의 파장에 따라 센서의 위치를 변경시킴으로써 다층 박막 검사의 신뢰도를 향상시킬 수 있도록 하는 검사광학계 및 그 제어방법에 관한 것이다.The present invention relates to an optical inspection apparatus and method for performing an optical inspection on a TFT pattern, which is a lower plate of a TFT LCD, and in particular, by changing the position of the sensor according to the wavelength of light in order to remove chromatic aberration during the optical inspection process. The present invention relates to an inspection optical system and a control method for improving the reliability of multilayer thin film inspection.
평판 디스플레이 제품 중에서 컴퓨터 모니터 등에 널리 사용되고 있는 TFT LCD 제품은 박막 공정을 이용하여 생산되어지고 있으며, 각 공정마다 생산성 향상을 위하여 중간 공정에 대한 여러 가지 검사가 행해지고 있다. 그 중에서 TFT LCD의 하판인 TFT 패턴에 대한 광학적 검사도 매우 중요한 검사 공정의 하나로 취급되고 있다.Among the flat panel display products, TFT LCD products, which are widely used in computer monitors, are produced using a thin film process, and various inspections of intermediate processes are performed in order to improve productivity in each process. Among them, the optical inspection of the TFT pattern, which is the lower plate of the TFT LCD, is treated as one of the very important inspection processes.
일반적으로 사용되고 있는 TFT LCD 패턴의 광학검사장치는 도 1에 도시된 바와 같이 광원(11)에서 나온 빛을 검사대상(10)에 균일하게 조사하는 조명광학계(12)와, 상기 검사대상(10)에서 반사된 빛을 집광시키는 결상광학계(13)와, 상기 결상광학계(13)에 의하여 집광된 빛이 결상되는 리니어 센서(14)와, 상기 리니어 센서(14)에 결상된 이미지의 처리를 통해 검사대상의 결함 여부를 판정토록 하는 화상처리부(15)로 구성되어 있다.In general, an optical inspection apparatus of a TFT LCD pattern includes an illumination optical system 12 that uniformly irradiates the inspection object 10 with the light emitted from the light source 11, as shown in FIG. 1, and the inspection object 10. An imaging optical system 13 for condensing the light reflected by the light, a linear sensor 14 for imaging the light collected by the imaging optical system 13, and an image formed on the linear sensor 14 for inspection. It is comprised by the image processing part 15 which makes it possible to determine whether the object has a defect.
상기와 같이 구성된 종래의 TFT LCD 패턴의 광학검사장치는 광원(11)에서 나온 빛을 조명광학계(12)가 검사대상으로 조사하고 반사된 빛을 결상광학계(13)가 집광시킨 다음 리니어 센서(14)에 결상시키고, 이 이미지를 화상처리부(15)에서 처리하여 결함 여부를 판단할 수 있게 하고 있다.In the conventional TFT LCD pattern optical inspection device configured as described above, the illumination optical system 12 irradiates the light emitted from the light source 11 to the inspection object, and the imaging optical system 13 condenses the reflected light, and then the linear sensor 14. ), And the image is processed by the image processing unit 15 to determine whether there is a defect.
여기서, TFT LCD는 다층의 박막으로 구성되어 있으므로, 각 층의 검사를 위해서는 검사대상에 대하여 다양한 각도의 경사를 가지는 빛을 비춘 다음 반사되는 빛의 강도를 측정하여 결함을 검출하게 된다. 이러한 다중 박막에서는 복수의 광원을 사용함으로써 발생되는 빛의 간섭을 이용하여 광학검사를 실시하고, 여러 파장 대역의 빛을 광원으로 사용하여 검사의 효율성을 높이는 것이 일반적이다.Here, since the TFT LCD is composed of multiple layers of thin films, defects are detected by illuminating light having various angles of inclination with respect to the inspection object and then measuring the intensity of reflected light. In such a multi-layer thin film, optical inspection is performed by using interference of light generated by using a plurality of light sources, and light of various wavelength bands is used as a light source to increase inspection efficiency.
이를 위하여 광원(11)의 앞쪽에 컬러필터(16')를 설치하여 일정한 파장과 대역폭을 가지는 빛을 발생시킨 후 검사대상(10)에 비추게 된다. 광원(11)에서 나와 검사대상(10)에서 반사된 빛은 결상광학계(13)를 거친 후 리니어 센서(14)에 맺히게 되고, 이렇게 결상된 이미지를 기반으로 하여 결함을 검출하게 된다. To this end, the color filter 16 ′ is installed in front of the light source 11 to generate light having a predetermined wavelength and bandwidth, and then illuminate the inspection object 10. The light reflected from the light source 11 and reflected from the inspection target 10 passes through the imaging optical system 13 and is formed in the linear sensor 14, and detects a defect on the basis of the formed image.
이때, 하나의 광원(11)을 이용하여 다양한 파장과 대역폭을 가진 빛을 발생시킬 수 있도록, 서로 다른 색을 가진 복수의 컬러필터(16')가 장착된 필터 휠(16)을 사용하고 있다. 상기 필터 휠(16)의 컬러필터(16')를 통과한 빛은 조명광학계(12)의 광섬유(12a)와 콜리메이트 렌즈(12b)를 통해 검사대상(10)에 비추어진다. 이때, 상기 콜리메이트 렌즈(12b)는 빛을 직선광으로 만들게 되고, 직선광이 대물렌즈(12c)를 통해 검사대상(10)에 고르게 비춰진 후, 검사대상(10)에서 반사된 빛이 결상광학계(13)를 통해 결상된 후 리니어 센서(14)에 맺히게 된다.In this case, a filter wheel 16 equipped with a plurality of color filters 16 ′ having different colors is used to generate light having various wavelengths and bandwidths by using one light source 11. Light passing through the color filter 16 ′ of the filter wheel 16 is reflected on the inspection object 10 through the optical fiber 12a and the collimated lens 12b of the illumination optical system 12. At this time, the collimated lens 12b makes the light into linear light, and after the linear light is evenly reflected on the inspection object 10 through the objective lens 12c, the light reflected from the inspection object 10 is formed into an optical system. After forming through the (13) it is formed in the linear sensor (14).
그런데, 상기한 바와 같이 빛의 굴절을 이용하여 박막의 결함을 검사하는 방법은 여러 층의 박막을 검사하기 위하여 다중 파장의 광원(11)을 쓰게 되고, 이로 인하여 결상광학계(13)는 파장에 따른 렌즈의 굴절률의 변화로 각 파장에 따른 초점의 위치가 달라지게 된다. 그 결과 획득된 이미지의 영상 품질이 저하되어 검사의 신뢰도에 심각한 장애를 끼치게 된다. 그러므로, 이미지의 영상 품질을 확보하기 위하여 보정을 실시하고 있으며, 보정은 각 시스템마다 여러 가지 방식으로 사용되고 있다.By the way, as described above, the method for inspecting the defect of the thin film using the refraction of light uses a light source 11 having a multi-wavelength to inspect the thin film of the multiple layers, and thus the imaging optical system 13 according to the wavelength The change in the refractive index of the lens changes the position of the focal point according to each wavelength. As a result, the image quality of the acquired image is degraded, which seriously impairs the reliability of the inspection. Therefore, correction is made to ensure the image quality of the image, and correction is used in various ways for each system.
여기서, 빛의 파장이 변화됨에 따라 렌즈를 지나는 빛의 초점 거리가 변화되어 발생되는 이미지의 품질 저하를 색수차(色收差; color aberrations)라 하며, 이러한 색수차를 제거하기 위하여 사용되고 있는 대표적인 방법중의 하나는 색지움 렌즈를 시용하는 방식이다.Here, color aberrations are referred to as color aberrations, which are caused by a change in the focal length of light passing through the lens as the wavelength of light changes, and is one of the typical methods used to remove such color aberrations. One is to use a color lens.
일반적으로 도 2a에 도시된 바와 같이 단일렌즈를 사용하는 경우 파장에 따른 굴절률의 변화로 색수차가 발생하게 된다. 즉, 수렴렌즈(13a)를 사용했을 때 더 큰 굴절률을 가지는 보라색(V) 빛의 초점(f1)이 붉은색(R) 빛의 초점(f2)보다 수렴렌즈(13a)에 가까운 거리에 형성된다. 이러한 색수차를 제거하기 위하여 도 2b에 도시된 바와 같이 색지움 렌즈(13b)를 사용할 수 있다. 즉, 서로 다른 굴절률을 가지는 재료를 이용하여 복합렌즈를 구성하여 각 파장간의 경로차를 보상하여 주는 것이다.In general, when a single lens is used as shown in FIG. 2A, chromatic aberration occurs due to a change in refractive index depending on a wavelength. That is, when the converging lens 13a is used, the focus f1 of the violet (V) light having a larger refractive index is formed closer to the converging lens 13a than the focus f2 of the red (R) light. . In order to remove such chromatic aberration, as shown in FIG. 2B, the chrominance lens 13b may be used. In other words, the composite lens is composed of materials having different refractive indices to compensate for the path difference between the respective wavelengths.
그러나, 상기한 색지움 렌즈를 이용한 색수차 보정방법은 다양한 파장에 대한 보상이 어려울 뿐만 아니라 렌즈 설계 및 제작에 많은 어려움이 따르는 문제점이 있다.However, the chromatic aberration correction method using the color correction lens is not only difficult to compensate for various wavelengths, but also has many problems in designing and manufacturing the lens.
즉, 통상의 색지움 렌즈는 2-3가지의 파장에 대하여 경로차 보상이 이루어지도록 구성되며, 색수차 보정을 위하여 추가되는 렌즈들이 다시 자이델 수차라고 불리우는 단일 파장 수차를 야기하게 된다. 따라서, 경로차 보상과 동시에 자이델 수차에 대한 보정이 이루어지도록 렌즈를 설계 및 제작하는 것이 매우 어렵게 되는 것이다.In other words, the conventional chromium lens is configured such that path difference compensation is performed for two to three wavelengths, and lenses added for chromatic aberration correction cause single wavelength aberration, called Zydel aberration again. Therefore, it becomes very difficult to design and manufacture the lens so that correction for Zidel aberration is performed simultaneously with path difference compensation.
본 발명은 상기한 종래 기술의 문제점을 해결하기 위하여 안출된 것으로서, 빛의 파장에 따라 초점거리가 달라져서 발생되는 색수차를 제거하기 위하여 결상면의 위치를 조정해 줌으로써 색수차를 제거하여 보다 정확한 이미지를 이용하여 결함을 검출할 수 있도록 하는 검사광학계 및 그 제어방법을 제공하는데 그 목적이 있다.The present invention has been made to solve the above-described problems of the prior art, by adjusting the position of the image plane to remove the chromatic aberration caused by the focal length is changed according to the wavelength of light to remove the chromatic aberration to use a more accurate image It is an object of the present invention to provide an inspection optical system and a control method thereof capable of detecting defects.
상기한 기술적 과제를 해결하기 위한 본 발명의 검사광학계의 제어방법은 검사대상의 결함을 검출하는 검사광학계의 제어방법에 있어서, 광원으로부터 나온 빛을 검사대상에 조사하고 그에 따라 반사되어 나온 빛을 집광하여 센서로 감지하는 제1 단계와, 상기 집광된 빛이 감지된 센서에 결상된 이미지의 초점을 확인하는 제2 단계와, 상기 초점 확인 결과에 따라 센서의 위치를 조절하는 제3 단계로 이루어지는 것을 특징으로 한다. In the control method of the inspection optical system of the present invention for solving the above technical problem, in the control method of the inspection optical system for detecting a defect of the inspection object, the light emitted from the light source to the inspection object and condensed light reflected accordingly And a second step of detecting a focus of an image formed by the collected light, and a third step of adjusting a position of the sensor according to the focus check result. It features.
또, 본 발명의 검사광학계는 검사대상으로 빛을 조사하는 광원과, 상기 빛이 조사된 검사대상의 반사광을 집광하는 집광수단과, 상기 집광수단을 통해 집광된 빛을 감지하는 센서와, 상기 센서에서 결상된 이미지의 초점 맞는지 틀린지 여부에 따라 상기 센서를 이동시키는 센서 구동부로 구성된다. In addition, the inspection optical system of the present invention includes a light source for irradiating light to the inspection object, a condensing means for condensing the reflected light of the inspection object irradiated with the light, a sensor for detecting the light collected through the condensing means, the sensor It consists of a sensor driver for moving the sensor according to whether or not the focus of the image formed in the image.
이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 실시 예를 설명하면 다음과 같다.Hereinafter, exemplary embodiments of the present invention will be described with reference to the accompanying drawings.
본 발명에 의한 검사광학계의 제어방법은 광원으로부터 나온 빛을 검사대상에 조사하고 그에 따라 반사되어 나온 빛을 집광하여 센서로 감지하는 제1 단계와, 상기 집광된 빛이 감지된 센서에 결상된 이미지의 초점을 확인하는 제2 단계와, 상기 초점 확인 결과에 따라 센서의 위치를 조절하는 제3 단계로 이루어지며, 검사광학계는 도 3에 도시된 바와 같이 검사대상으로 빛을 조사하는 광원과, 상기 빛이 조사된 검사대상의 반사광을 집광하는 집광수단과, 상기 집광수단을 통해 집광된 빛을 감지하는 센서와, 상기 센서에서 결상된 이미지의 초점 맞는지 틀린지 여부에 따라 상기 센서를 이동시키는 센서 구동부로 구성된다. 이 때, 본 실시예에서 상기 집광수단은 결상광학계로 구성되며, 상기 센서는 리니어 센서로 구성된다. 또한 본 발명에 의한 검사광학계는 상기 집광수단을 이동시키는 집광수단 제어부를 더 포함하여 구성되는데, 집광수단이 이동되는 경우 이미지의 크기가 변화하므로 집광수단 제어부를 상세한 설명에서는 이미지 제어부라 지칭한다. 또한, 광원은 넓게 백색광과 백생광을 필터링하는 필터 휠까지 포함하여 구성된다고 볼 수 있으나, 상세한 설명에서는 편의상 백생광으로 취급하여 설명한다.이하, 본 발명에 의한 검사광학계의 제어방법은 결상광학계에 의하여 집광된 반사광을 리니어 센서로 감지하는 제1단계와, 상기 리니어 센서에 결상된 이미지의 품질을 확인하는 제2단계와, 상기 제2단계에서 확인된 이미지의 품질이 좋지 않은 경우 리니어 센서를 이동시키고 상기 제1단계로 피드백 하는 제3단계와, 상기 제2단계에서 확인된 이미지의 품질이 우수할 경우 이미지를 이용하여 제품의 결함을 검출하는 제4단계로 구성된다. 이 때, 상기 이미지 품질 확인이란 곧 이미지의 촛점이 맞는지 틀리는지 여부를 확인한다는 의미이다.The control method of the inspection optical system according to the present invention is a first step of irradiating the light from the light source to the inspection object and condensing the light reflected accordingly by the sensor and an image formed on the sensor is detected the collected light And a third step of adjusting the position of the sensor according to the focus check result. The inspection optical system includes a light source for irradiating light to an inspection object as shown in FIG. Condensing means for condensing the reflected light of the inspection object irradiated with light, a sensor for detecting the light collected through the condensing means, and a sensor driver for moving the sensor depending on whether the image formed in the sensor is in focus or not It is composed. At this time, in this embodiment, the condensing means is composed of an imaging optical system, and the sensor is composed of a linear sensor. In addition, the inspection optical system according to the present invention further includes a condensing means control unit for moving the condensing means. Since the size of the image changes when the condensing means is moved, the condensing means control unit is referred to as an image control unit in the detailed description. In addition, although the light source can be seen to include a filter wheel for filtering white light and white light in a wide range, the detailed description will be described as white light for convenience. Hereinafter, the control method of the inspection optical system according to the present invention is applied to the imaging optical system. A first step of detecting the reflected light collected by the linear sensor, a second step of confirming the quality of the image formed in the linear sensor, and moving the linear sensor if the quality of the image identified in the second step is not good And a fourth step of feeding back to the first step and a fourth step of detecting a defect of the product using the image when the quality of the image identified in the second step is excellent. At this time, the image quality check means to check whether the image is in focus or wrong.
여기서, 상기 제4단계는 상기 결상광학계의 위치를 변경하여 이미지의 크기 변화를 실시간으로 조정하는 과정을 포함한다. 또, 상기 제1단계 내지 제3단계는 상기 리니어 센서의 위치가 컬러필터를 통과한 빛의 초점거리에 일치될 때까지 반복한다. 이 때, 이미지 크기 변화란 곧 이미지를 확대 또는 축소하는 것을 의미한다. Here, the fourth step includes changing the position of the imaging optical system to adjust the size change of the image in real time. In addition, the first to third steps are repeated until the position of the linear sensor matches the focal length of the light passing through the color filter. At this time, the change in the image size means to enlarge or reduce the image.
이를 위한 본 발명의 검사광학계는 도 3에 도시된 바와 같이 다수의 컬러필터(58')가 장착되고 회전을 통하여 광원(51)에서 나온 백색광이 특정한 컬러필터(58')를 지나도록 하여 특정 파장을 가진 빛이 되게 하는 필터 휠(58)과, 상기 필터 휠(58)의 컬러필터(58')를 통과함으로써 특정 파장을 가지게 된 빛이 검사대상(50)에 균일하게 비춰지도록 하는 조명광학계(52)와, 상기 검사대상(50)에서 반사된 빛을 집광시키는 결상광학계(53)와, 직선 이동이 가능하게 설치되고 상기 결상광학계(53)에 의하여 집광된 빛이 결상되는 리니어 센서(54)와, 상기 리니어 센서(54)에 결상된 이미지의 처리를 통해 검사대상(50)의 결함 여부를 판정토록 하는 화상처리부(55)와, 상기 컬러필터(58')를 통과한 빛의 파장에 따라 상기 리니어 센서(54)가 장착된 스테이지(57)를 직선 이동시키는 센서 구동부(56)를 포함하여 구성된다.In the inspection optical system of the present invention, as shown in FIG. 3, a plurality of color filters 58 'are mounted and white light emitted from the light source 51 passes through a specific color filter 58' by rotating. An illumination optical system for uniformly shining light having a specific wavelength on the inspection object 50 by passing through the filter wheel 58 and the color filter 58 ′ of the filter wheel 58. 52), an imaging optical system 53 for condensing the light reflected from the inspection object 50, and a linear sensor 54 installed so as to be linearly movable, and the light collected by the imaging optical system 53 is imaged. And an image processing unit 55 for determining whether the inspection object 50 is defective by processing an image formed in the linear sensor 54, and according to the wavelength of light passing through the color filter 58 '. Linearly move the stage 57 mounted with the linear sensor 54 It is configured to include a sensor probe (56).
또, 상기 화상처리부(55)의 신호에 따라 상기 결상광학계(53)를 이동시켜 리니어 센서(54)에 결상된 이미지의 크기를 변화시키는 이미지 제어부(59)가 더 포함될 수 있다. 상기 이미지 제어부(59)는 상기 결상광학계(53)가 장착된 홀더(59a)와, 광축을 따라 상기 홀더(59a)를 직선 이동시키는 구동모터(59b)와, 상기 구동모터(59b)의 회전 방향 및 온/오프를 제어하는 모터 제어부(59c)로 구성된다.In addition, an image controller 59 may be further included to move the imaging optical system 53 according to the signal of the image processor 55 to change the size of an image formed by the linear sensor 54. The image controller 59 includes a holder 59a on which the imaging optical system 53 is mounted, a drive motor 59b for linearly moving the holder 59a along an optical axis, and a rotation direction of the drive motor 59b. And a motor control unit 59c for controlling on / off.
상기와 같이 구성된 본 발명의 검사광학계 및 그 제어방법은 컬러필터를 통과한 빛의 파장에 따라 리니어 센서의 위치가 이동되어 보다 우수한 품질의 이미지를 얻을 수 있도록 한다.The inspection optical system and the control method of the present invention configured as described above can move the position of the linear sensor according to the wavelength of light passing through the color filter to obtain a better image quality.
광원(51)은 다양한 파장을 가진 백색광이며, 이 백색광이 필터 휠(58)의 컬러필터(58')를 지나면서 특정한 파장의 빛이 형성된다. 이렇게 발생된 빛은 조명광학계(52)의 광섬유(52a)와 콜리메이트 렌즈(52b) 및 대물렌즈(52c)를 통해 검사대상(50)에 균일하게 비추어지게 되고, 여기서 반사된 빛이 결상광학계(53)를 지나 리니어 센서(54)에 맺히게 된다. 상기 리니어 센서(54)에 맺힌 이미지는 화상 처리부(55)에서 처리되어 패턴의 결함을 검사할 수 있게 된다.The light source 51 is white light having various wavelengths, and the white light passes through the color filter 58 'of the filter wheel 58 to form light of a specific wavelength. The generated light is uniformly reflected on the inspection target 50 through the optical fiber 52a, the collimating lens 52b, and the objective lens 52c of the illumination optical system 52, and the reflected light is reflected in the imaging optical system ( It passes through 53 and enters the linear sensor 54. The image formed on the linear sensor 54 is processed by the image processor 55 to inspect the defect of the pattern.
그런데, 광원(51)에서 나온 백색광이 컬러 필터(58)를 지나면서 일정한 파장을 갖게 되면 색수차에 따라 각 파장마다 특정한 초점거리를 갖게 된다. 따라서, 광원(51)에서 나온 백색광이 컬러필터(58')에 의해 특정한 파장으로 변환되면 그에 따라 결상된 이미지에 변화가 발생된다. 즉, 초점거리가 달라지게 되므로 이미지가 흐려지는 것이다. 결국, 화상 처리부(55)는 연산을 이용하여 이미지를 평가한 후, 이미지의 품질이 저하되었을 경우 센서 구동부(56)를 이용하여 리니어 센서(54)가 장착된 스테이지(57)를 이동시킴으로써, 결상광학계(53)의 초점면에 리니어 센서(54)가 놓이도록 조정하게 된다. 따라서, 위치가 재조정된 리니어 센서(54)에 의해 획득된 개끗한 이미지를 이용하여 결함을 검사할 수 있다.However, when the white light emitted from the light source 51 has a certain wavelength while passing through the color filter 58, the white light has a specific focal length for each wavelength according to chromatic aberration. Therefore, when the white light emitted from the light source 51 is converted to a specific wavelength by the color filter 58 ', a change occurs in the image formed accordingly. In other words, the focal length is changed, so the image is blurred. As a result, the image processing unit 55 evaluates the image using arithmetic operation, and then moves the stage 57 on which the linear sensor 54 is mounted by using the sensor driving unit 56 when the image quality is deteriorated. The linear sensor 54 is adjusted to be placed on the focal plane of the optical system 53. Thus, the clean image obtained by the repositioned linear sensor 54 can be used to inspect for defects.
일반적으로 다층 박막으로 구성된 대상체를 검사하기 위하여 다양한 파장의 빛을 사용하게 되는데, 색지움 렌즈의 경우는 2-3개의 파장에 대해서만 적용이 가능하므로 사용하기가 곤란하다. 또, 대상체 막의 두께 및 구조 변화로 인하여 선택된 파장의 조합이 달라지는 경우에는 색지움 렌즈를 다시 제작하여야 하는 어려움이 따르게 된다. 그러나, 리니어 센서(54)의 위치 제어를 통하여 색수차를 보정하는 경우에는 렌즈의 재 제작 없이도 다양한 파장에 대한 대응이 가능하며, 검사 파장의 변화시에도 시스템의 변화없이 신속하게 대응할 수 있게 된다.In general, various wavelengths of light are used to inspect an object composed of a multilayer thin film, but the color lens is difficult to use because it is applicable to only 2-3 wavelengths. In addition, when the combination of the selected wavelengths is changed due to the change in the thickness and the structure of the object film, it is difficult to manufacture the chromatization lens again. However, in the case of correcting chromatic aberration through the position control of the linear sensor 54, it is possible to cope with various wavelengths without remanufacturing the lens, and to respond quickly to changes in the inspection wavelength without changing the system.
특히, 이미지 제어부(59)를 이용하여 결상광학계(53)의 위치를 제어하는 경우에는 이미지의 확대비의 조정을 통해 최적의 검사 조건을 얻을 수 있다. 즉, 이미지의 확대비를 조정하기 위하여 모터 제어부(59c)를 통해 구동모터(59b)를 작동시킴으로써 결상광학계(53)가 장착된 홀더(59a)를 이동시켜 결상광학계(53)와 검사대상(50) 사이의 거리를 조정한다. 결상광학계(53)와 검사대상(50) 사이의 거리를 조정하게 되면, 일정한 범위 내에서 이미지의 확대비를 실시간으로 조정하는 것이 가능해진다. 따라서, 보다 확실한 이미지를 이용하여 결함을 검사할 수 있으며, 이는 검사의 신뢰도를 높여주는 요인이 된다.In particular, when the position of the imaging optical system 53 is controlled by using the image controller 59, an optimal inspection condition may be obtained by adjusting an enlargement ratio of an image. That is, by operating the driving motor 59b through the motor control unit 59c to adjust the magnification of the image, the holder 59a on which the imaging optical system 53 is mounted is moved to move the imaging optical system 53 and the inspection object 50. Adjust the distance between the). By adjusting the distance between the imaging optical system 53 and the inspection object 50, it becomes possible to adjust the magnification ratio of the image in a certain range in real time. Therefore, defects can be inspected using a more reliable image, which increases the reliability of the inspection.
이와 같이, 본 발명의 검사광학계 및 그 제어방법은 검사대상으로 빛을 조사하는 광원과, 상기 빛이 조사된 검사대상의 반사광을 집광하는 집광수단과, 상기 집광수단을 통해 집광된 빛을 감지하는 센서와, 상기 센서에서 결상된 이미지의 초점 맞는지 틀린지 여부에 따라 상기 센서를 이동시키는 센서 구동부로 구성되어, 상기 센서의 위치 제어를 통하여 다양한 파장의 광에 의한 렌즈의 초점거리 변화에 관계없이 항상 깨끗한 이미지를 얻을 수 있도록 함으로써 다층 박막 검사의 신뢰도를 향상시킬 수 있도록 하는 이점이 있다.As described above, the inspection optical system of the present invention and a control method thereof include a light source for irradiating light to an inspection object, a condensing means for condensing the reflected light of the inspection object irradiated with the light, and a light condensed through the condensing means The sensor and a sensor driver for moving the sensor according to whether the image formed in the sensor is in focus or not, and always clean regardless of the change in the focal length of the lens by the light of various wavelengths through the position control of the sensor By obtaining an image, there is an advantage to improve the reliability of the multilayer thin film inspection.
또한, 결상광학계의 위치 제어를 통하여 이미지의 확대비를 실시간으로 조정할 수 있으므로 보다 확실한 이미지를 이용한 검사가 수행되도록 하는 다른 이점이 있다. In addition, since the magnification ratio of the image can be adjusted in real time through the position control of the imaging optical system, there is another advantage that inspection using a more reliable image is performed.
도 1은 일반적인 TFT LCD 패턴의 광학검사장치가 개략적으로 도시된 구성도,1 is a schematic view showing an optical inspection apparatus of a general TFT LCD pattern;
도 2a는 색수차의 개념 설명을 위한 참고도,2A is a reference diagram for explaining a concept of chromatic aberration;
도 2b는 색지움 렌즈를 이용한 색수차 제거의 개념 설명을 위한 참고도,Figure 2b is a reference diagram for explaining the concept of chromatic aberration removal using a color lens,
도 3은 본 발명에 의한 검사광학계가 도시된 구성도,3 is a configuration diagram showing an inspection optical system according to the present invention;
도 4는 본 발명에 의한 검사광학계 제어방법이 개략적으로 도시된 순서도이다.4 is a flowchart schematically showing a method for controlling an inspection optical system according to the present invention.
<도면의 주요 부분에 관한 부호의 설명><Explanation of symbols on main parts of the drawings>
51 : 광원 52 : 조명광학계51: light source 52: illumination optical system
53 : 결상광학계 54 : 리니어 센서53: imaging optical system 54: linear sensor
55 : 화상처리부 56 : 센서 구동부55: image processing unit 56: sensor drive unit
57 : 스테이지 58 : 필터 휠57: stage 58: filter wheel
59 : 이미지 제어부 59a : 홀더59: image control unit 59a: holder
59b : 구동모터 59c : 모터제어부59b: drive motor 59c: motor control unit
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