KR100602765B1 - 대상체를 검사하기 위한 방법 및 장치 - Google Patents
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Abstract
본 발명은 기판과 검사 장치 사이에서의 상대 운동 동안 검사 장치에 의해 기판 상의 대상체를 비접촉 검사하기 위한 방법에 관한 것이다. 상기 방법은, 하나 이상의 대상체를 포함하는 기판의 적어도 일부를 제 1 방사 수단에 의해 조사함으로써 대상체 높이 정보를 포함하는 제 1 이미지를 발생시키고 상기 제 1 방사 수단에 의해 조사된 상기 하나 이상의 대상체 중 적어도 하나를 픽셀 요소의 포션와이즈 어드레서블 매트릭스를 구비한 이차원 매트릭스 센서 수단에 이미지화시키는 단계; 하나 이상의 대상체를 포함하는 기판의 적어도 일부를 제 2 방사 수단에 의해 조사함으로써 대상체 영역 정보를 포함하는 제 2 이미지를 발생시키고 상기 제 2 방사 수단에 의해 조사된 상기 하나 이상의 대상체 중 적어도 하나를 상기 센서 수단 위에 이미지화시키는 단계; 상기 센서 수단을 이용하여 상기 제 1 이미지로부터 대상체의 높이 정보를 추출하는 단계; 그리고 상기 센서 수단을 이용하여 상기 제 2 이미지로부터 대상체의 영역 정보를 추출하는 단계를 포함한다. 또한, 본 발명은 상기의 방법을 수행하기 위한 장치에 관한 것이다.
Description
본 발명은 전체적으로 기판과 검사 장치 사이에서의 상대 운동 동안 기판 상의 대상체를 비접촉 검사하기 위한 방법 및 장치에 관한 것이다.
기판 상에 대상체를 배치할 때, 그 대상체의 기하학적 특성 및 다른 특성은 최종 생산물의 성능에 중요하다. 따라서, 이런 특성들에 대한 자동검사를 신속하고 정확하게 수행할 수 있는 것이 바람직하다. 기하학적 특성의 예로는 체적, 기판 상에서의 위치, 직경, 윤곽의 형태, 스크래치(scratches), 표면의 조도(roughness)등을 들 수 있다. 다른 특성으로는 색깔 등을 들 수 있다. 이런 특성에 대한 자동검사를 매우 신속하고 정확하게 수행하기란 어렵다. 예를 들면, 기판에 솔더 페이스트(solder paste)를 적용시키는 과정에서, 솔더 페이스트 또는 이와 유사한 것을 분배함으로써, 최종적인 솔더 페이스트 증착물의 특성, 예를 들면 체적 및 위치는 일련의 처리 단계 및 최종 생산량에 있어 중요하다.
일반적으로, 종래 기술은 이차원 이미지 프로세싱(2-dimension image processing), 패턴 인식(pattern recognition) 및/또는 삼차원 광학 삼각분할법(3-dimensional optical triangulation), 입체사진술(stereo photography), 무아르 방 법(moire method) 및 백광 간섭법(white-light interferometry)과 같은 다양한 이미지 기술에 바탕을 두었다.
대상체의 높이 정보를 얻기 위해, 미국특허 제 5,134,665호에 공지된 프린팅된 솔더를 검사하기 위한 방법 및 장치와 같은 레이저 삼각 분할법(laser triangulation)이 종종 사용된다. 일반적으로 레이저인 방사원은 센서로부터 측면거리에 배치되어 대상체가 한 방향으로 검사되도록 그 대상체를 조사한다. 대상체는 굴절 광학계(refractive optics)과 같은 방사선 집중 요소(radiation focusing elements)에 의해 센서 위에 이미지화된다. 가장 일반적인 삼각 분할법은 단일점, 한줄기 광원, 또는 가늘고 긴 다수의 광원을 이용한 조사(illumination)를 사용한다. 한 방향으로부터 대상체가 조사되는 것과는 달리, 센서는 다른 방향으로부터 대상체를 검사하여, 그 대상체로부터 반사되거나 재방출되는 방사선을 감지한다. 센서는 이차원이고 대상체에 대한 기저면, 센서 및 방사원의 위치가 알려져 있기 때문에, 센서에 입사되는 방사선의 방향을 결정함으로써 물체의 높이를 결정할 수 있다.
또한, 대상체 전체를 스캐닝하고 다수의 높이점 또는 높이 프로필을 결정함으로써, 대상체의 체적을 대략적으로 결정할 수 있다.
하지만, 종래 기술의 방법 및 장치와 관련된 문제가 있다. 하나의 배열 및 동일한 배열에서 신속성 및 융통성을 겸비하는 것이 바람직하다. 일반적으로, 종래기술의 방법 및 장치는 하나의 작업만을 위해 제공되며 현재 및 미래의 수요를 충족시킬 만큼 신속하지 못하다.
상기에 언급된 미국특허 제 5,134,665호에는, 기판의 한 형태인 인쇄회로기판(PCB) 상에 프린팅된 솔더 페이스트를 검사하기 위한 장치가 공지되어 있다. 기판의 다른 형태의 예로는 볼 그리드 배열(ball grid arrays; BGA), 칩 스케일 패키지(chip scale packages; CSP), 쿼드 플랫 패키지(quad flat packages; QFP) 및 플립 칩(flip-chips)용 기판을 들 수 있다. 이 장치는 PCB 상에 형성된 패드에 프린팅된 솔더 페이스트의 프린트 패턴 및 막 두께 그리고 프린트 편차를 측정한다. 높이 측정은 PCB 점을 조사하는 레이저 선에 의해 수행된다. 장치와 PCB를 상호 이동시킴으로써, 레이저 점이 하나의 솔더 페이스트 대상체 위에 스캐닝된다. 직교하는 X- 및 Y- 방향으로 물체를 스캐닝함으로써, 물체의 영상이 솔더 페이스트 대상체 및 언더레이 패드를 나타내는 X-방향 및 Y-방향 프로필 라인의 형태로 얻어진다. 미리 프린팅된 패드와 관련한 솔더 페이스트 대상체로 프린팅된 스크린의 위치 및 두께는, 공지된 장치에 의해 결정될 수 있다. 이런 공지된 장치는 용도가 제한되어 있다는 결점을 가지고 있다. 예를 들면, 정확한 체적 측정과 정확한 영역 측정이 수행될 수 없으며, 적어도 이상적인 속도로 수행될 수 없는데, 그 이유는 양 방향으로 수많은 스캐닝이 요구되기 때문이다.
PCB 상에 프린팅된 솔더 페이스트를 검사하기 위해 제시된 다른 해결책은 필립스사(Philips)가 제조한 트리스캔(TriScan)이란 장치이다. 이 트리스캔 장치는, 초당 50바퀴까지 초고속 회전하는 20개의 별도 회전 다면경(polygonal rotating mirror)을 포함하고 있는 개선된 광학 스캐닝 시스템을 이용한다. 레이저 선은 다면경 상에 투영되어 레이저 점이 초당 1000광원 스윕(sweep)의 비율로 대상체 위에 스윕된다. 개선된 다면경 세트를 이용하여, 대상체는 상기 스윕에 의해 조사되고 반사된 광원은 센서에 의해 감지되고 센서로 인도된다. 이 장치는 여러 가지 형태의 특성을 고속으로 검사할 수 있지만, 모든 측정을 위한 기본으로서 높이 프로필의 측정만을 수행하며 복잡하다. 높이 프로필 측정의 한계는 정확성의 한계를 가져온다. 아주 근접하여 프로필을 측정함으로써, 정확성에 대한 어느 정도의 개선은 달성될 수 있다. 하지만, 이경우 고속측정이 요구되는데, 이를 수행하기는 쉽지 않다.
본 발명의 한 목적은, 장치와 기판이 상대 운동하는 동안 기판 상의 대상체를 검사하기 위한 검사 장치와, 이러한 검사 장치에 의해 기판 상의 대상체를 검사하기 위한 방법을 제공하는 것이며, 개선된 방식의 상술한 기판 상의 대상체의 검사 방법 및 검사 장치는 저렴하면서도 고속의 다중 처리 성능과 검사의 정확도를 겸비하고 있다.
본 발명의 목적은 첨부된 청구범위에 정의된 바와 같은 본 발명의 양상들에 따라 달성된다.
본 발명의 한 양상에서, 본 발명은 기판과 검사 장치 사이에서의 상대 운동 동안 검사 장치에 의해 기판 상의 대상체를 비접촉 검사하기 위한 방법에 관한 것이다. 이 방법은 다음과 같은 단계를 포함한다:
- 하나 이상의 대상체를 포함하는 기판의 적어도 일부를 제 1 방사 수단에 의해 조사함으로써 대상체의 높이 정보를 포함하는 제 1 이미지를 발생시키고, 상기 제 1 방사 수단에 의해 조사된 상기 하나 이상의 대상체 중 적어도 하나를 픽셀 요소의 포션와이즈 어드레서블 매트릭스 (portionwise addressable matrix)를 구비한 이차원 매트릭스 센서 수단(two-dimensional matrix sensor) 위에 이미지화하는 단계;
- 하나 이상의 대상체를 포함하는 기판의 적어도 일부를 제 2 방사 수단에 의해 조사함으로써 대상체의 영역 정보를 포함하는 제 2 이미지를 발생시키고, 상기 제 2 방사 수단에 의해 조사된 상기 하나 이상의 대상체 중 적어도 하나를 상기 센서 수단 위에 이미지화하는 단계;
- 상기 제 1 이미지로부터 대상체의 높이 정보를 상기 센서 수단에 의해 추출하는 단계; 그리고
- 상기 제 2 이미지로부터 대상체의 영역 정보를 상기 센서 수단에 의해 추출하는 단계.
본 발명의 다른 양상에서, 본 발명은 상기 방법을 수행하기 위한 장치에 관한 것이다. 이 장치는 픽셀 요소의 포션와이즈 어드레서블 매트릭스를 구비한 이차원 매트릭스 센서 수단; 제 1 방사 수단; 제 2 방사 수단; 그리고 상기 센서 수단 위의 대상체 평면으로부터 비롯된 방사선을 이미지화하기 위한 이미징 수단을 포함한다. 상기 제 1 방사 수단은 하나 이상의 대상체를 포함하는 기판의 적어도 일부를 조사하도록 배치되고, 상기 대상체 평면에 기판이 놓여 있을 때, 상기 이미징 수단은 상기 하나 이상의 대상체 중 적어도 하나에 대해 제 1 이미지를 발생시키며, 상기 제 1 이미지는 대상체의 높이 정보를 포함하고 있다. 상기 제 2 방사 수단은 하나 이상의 대상체를 포함하는 기판의 적어도 일부를 조사하도록 배치되고, 상기 대상체 평면에 기판이 놓여 있을 때, 상기 이미징 수단은 상기 하나 이상의 대상체 중 적어도 하나에 대해 제 2 이미지를 발생시키며, 상기 제 2 이미지는 대상체의 영역 정보를 포함한다. 상기 센서 수단은 상기 제 1 이미지로부터 대상체의 높이 정보를 추출하고 상기 제 2 이미지로부터 대상체의 영역 정보를 추출하기 위한 추출 수단(extraction means)을 포함한다.
픽셀 요소의 포션와이즈 어드레서블 매트릭스를 구비한 매트릭스 센서 수단의 사용과 관련되어 각 대상체의 높이 정보 및 대상체의 영역 정보를 추출하기 위해 사용된 제 1 및 제 2 이미지의 발생은, 하나 이상의 대상체의 특성을 검사하고 결정하기 위해 발생된 이미지 정보의 사용을 효과적이면서도 융통성 있게 제공한다. 이런 센서 수단의 특징은 픽셀 요소의 매트릭스와 어드레스에 대한 가능성, 그리고 한번에 전체 매트릭스의 일부만을 판독하는 것이다. 포션와이즈는 적어도 하나의 픽셀로서 한번에 판독될 수 있다. 이런 가능성은, 다양한 작업들을 위한 픽셀의 다양한 결합을 제공하기 위하여 독창적으로 이용된다. 상기 제 1 및 제 2 방사 수단에 의해 2 개의 다른 이미지를 발생시킴으로써, 다중 처리 성능은 독창적으로 그리고 효과적으로 사용된다.
미국특허 제 5,134,665호에 공지된 전술한 방법 및 장치와 비교하여, 본 발명은 기판과 장치가 서로에 대해 이동할 때, 어느 정도 동시에 대상체를 이차원 및 삼차원 검사하는 것을 제공한다.
"기판 상의 대상체"란 표현은 가능한 여러 대상체를 포함하는데, 예를 들면 접착제, 플럭스, 전도성 접착제, 솔더된 심(soldered seams), 전자 부품, 솔더된 전자 부품, 범프(bumps), 핀, 그리고 특히 하나의 솔더 페이스트 또는 접착 도트 또는 이들의 그룹 같은 증착물을 포함한다. 또한, 증착물은 부수체(satellites)를 포함하는데, 분배 과정으로부터 분배된 솔더 페이스트의 불필요한 액적(droplet), 접착제, 전도성 접착제 등을 포함한다.
"방사선"이란 가시광선, 적외선, 자외선 등과 같은 광원의 다양한 형태를 의미하며, "주파수"란 방사선 파동의 주파수를 의미한다. "주파수"란 용어 대신 "파장"이 동등하게 사용될 수 있다.
본 발명의 바람직한 실시예에서, 센서는 온-칩 신호 처리 성능(on-chip signal processing capability)을 포함한다. 신호 처리는 픽셀 요소가 형성될 경우 동일한 칩에서 수행되어, 외부 처리 수단에 인가될 필요가 있는 출력의 양을 감소시킴으로써 장치의 속도를 증가시킨다.
본 발명의 바람직한 실시예에서, 상기 제 1 및 제 2 이미지는 일부씩 교대로 처리되고, 즉 이미지들은 포션와이즈 처리되고, 이런 처리는 2 개의 이미지 사이를 이리저리 이동하여 이루어진다. 이런 처리 방식은 각각의 높이 및 영역 정보의 처리와 아주 유사하다. 본 발명의 추가의 실시예에서, 특별히 개선된 센서를 이용하여, 영역 및 높이 각각에 대해 진정한 의미의 다중 처리, 즉 동시 처리를 할 수 있다.
본 발명의 또 다른 실시예에서, 제 1 및 제 2 이미지의 처리는 추가적으로 분리된다.
분리의 한 양상은 시간 상 제 1 및 제 2 이미지의 발생을 분리시켜, 센서 표면 상에 제 1 및 제 2 이미지가 겹쳐졌을 경우 센서의 이미지 중 주파수 범위와 관련된 방사선이 다른 하나의 이미지와 관련된 방사선과 간섭하는 문제를 최소화하는 것이다. 이런 시간 상 분리는 양 이미지를 감지하기 위한 동일한 센서 영역의 사용을 제공하며, 어떤 경우에는 이것이 유리할 수 있다. 추가로, 대상체 평면에서 방사선의 간섭 위험성이 없고, 기판의 동일한 영역을 조사할 가능성이 높아진다.
분리의 다른 양상은 제 1 및 제 2 이미지 각각에 의해 조사되는, 기하학적으로 분리되는 서로 다른 센서 수단의 부분을 가짐으로써, 제 2 이미지로부터 제 1 이미지를 분리시키는 것이다. 간섭의 위험성을 현저히 제거하고, 이러한 방식으로, 다른 이미지에 대해 다른 센서 요소를 사용함으로써, 발생되는 이미지의 총 비율은 증가될 수 있다.
분리의 또 다른 양상은 제 1 및 제 2 방사 수단으로부터 생긴 제 1 및 제 2 방사선을 제 1 및 제 2 주파수 범위로 각각 분리함으로써, 그리고 적어도 센서 수단의 제 1 부분에 충돌하는 방사선을 필터링함으로써 제 1 및 제 2 주파수 범위 중 어느 하나의 주파수 범위의 방사선이 통과되고 제 1 및 제 2 주파수 범위 중 다른 하나의 주파수 범위의 방사선이 정지되도록 제 2 이미지로부터 제 1 이미지를 분리하는 것이다. 전술한 강화 분리의 장점 외에, 이 양상은 상기 제 1 부분의 치수를 제한함으로써, 기판 상의 검사된 영역을 적어도 어느 정도까지는 제한할 수 있는 가능성을 제공한다. 선택적으로, 센서 수단 중 두 곳 이상의 일부는 상이한 주파수 범위의 방사선을 통과시키는 필터에 의해 커버링된다.
본 발명의 추가의 목적 및 장점은 예시적인 실시예들에 의해 이하 설명될 것 이다.
도 1은 본 발명의 실시예에 따른 장치의 개략적인 도면;
도 2는 도 1의 장치에 사용된 레인지 이미징 기술(range imaging technique)의 개략적인 도면;
도 3은 도 1의 장치에 사용된 라인 스캔 기술(line scan technique)의 개략적인 도면;
도 4a 및 도 4b는 도 1의 장치에 포함된 센서 수단의 방사선 감지면의 개략적인 도면;
도 5는 도 4의 센서 수단의 방사선 감지면을 하위 영역(subarea)으로 분할한 도면;
도 6은 하위 영역으로 분할된 필터 수단을 도시하는 도면;
도 7은 센서 수단의 구조를 도시하는 사시도; 그리고
도 8은 도 7의 센서 수단을 보다 명확하게 확대한 사시도이다.
* 도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명 *
1 : 장치 2 : 대상체
3 : 제 1 방사 수단 4 : 기판
5 : 제 2 방사 수단 6, 8 : 제 1 및 제 2 방사선 발생기
7, 제 1 레이저원 9 : 제 1 광학 굴절 수단
11 : 제 1 방사선 배향 수단 13 : 제 2 레이저원
15 : 제 2 광학 굴절 수단 17 : 제 2 방사선 배향 수단
19, 20, 21 : 제 3, 제 4 및 제 5 방사선 발생기
22 : 제 3 방사 수단 23 : 센서
25 : 이미징 수단 27 : 지지체
29 : 칩 31 : 방사선 감지 유닛
32 : 대상체 평면 33 : 프로세싱 유닛
35 : 방사선 감지 요소/픽셀 37, 39 : 제 1 및 제 2 하위 영역
41 : 제 3 하위 영역 42 : 필터 수단/필터층
* 도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명 *
1 : 장치 2 : 대상체
3 : 제 1 방사 수단 4 : 기판
5 : 제 2 방사 수단 6, 8 : 제 1 및 제 2 방사선 발생기
7, 제 1 레이저원 9 : 제 1 광학 굴절 수단
11 : 제 1 방사선 배향 수단 13 : 제 2 레이저원
15 : 제 2 광학 굴절 수단 17 : 제 2 방사선 배향 수단
19, 20, 21 : 제 3, 제 4 및 제 5 방사선 발생기
22 : 제 3 방사 수단 23 : 센서
25 : 이미징 수단 27 : 지지체
29 : 칩 31 : 방사선 감지 유닛
32 : 대상체 평면 33 : 프로세싱 유닛
35 : 방사선 감지 요소/픽셀 37, 39 : 제 1 및 제 2 하위 영역
41 : 제 3 하위 영역 42 : 필터 수단/필터층
본 발명의 실시예에 따른 장치가 도 1에 도시되어 있다. 장치(1)는 검사될 대상체(2)가 놓인 기판 위쪽에 배치되어 있다. 장치(1) 및 대상체(2)는 도면에 도시된 화살표(A) 방향으로 상호적으로 즉 서로에 대해 운동한다. 대상체(2)는 전술한 바와 같이 여러 다양한 형태일 수 있다. 그러나, 설명의 용이함을 위해, 대상체는 도면부호 4로 도시된 기판의 표면에 제공된 솔더 페이스트 증착물로 가정한다. 일반적으로, 조사될 검사 영역에 걸쳐있는 검사될 대상체(2)는 여러 개의 도트(dots)를 포함하는 증착물(deposit)을 채택하지만, 명확함을 위해 도면에는 하나의 도트(2)만이 도시되어 있다.
이러한 장치(1)는 제 1 범위의 주파수 또는 파장에서 방사선을 발생시키기 위한 제 1 방사 수단(3)과 제 2 범위의 주파수에서 방사선을 발생시키기 위한 제 2 방사 수단(5)을 포함한다. 이 실시예에서, 제 1 방사 수단(3)은 2 개의 유사한 제 1 및 제 2 방사선 발생기(6, 8)를 포함하며, 2 개 중 하나의 제 1 방사선 발생기(6)는 레이저 다이오드인 것이 바람직한 제 1 레이저원(7), 한 쌍의 원통형 렌즈인 것이 바람직한 제 1 광학 굴절 수단(9), 그리고 제 1 방사선 배향 수단(11)을 포함한다; 그리고 나머지 하나의 제 2 방사선 발생기(8)는, 제 1 방사선 발생기와 유사하게 제 2 레이저원(13), 제 2 광학 굴절 수단(15) 및 제 2 방사선 배향 수단(17)을 포함한다. 발생된 방사선을 기판 상으로 향하게 하는 방사선 배향 수단(11, 17)은, 탄성이 있는 경량의 반사경을 포함하는 것이 바람직하다. 하지만, 프리즘과 같은 여러 가지 물체로 대체가 가능하다. 제 2 방사 수단(5)은 제 3, 4 및 5 방사선 발생기(19, 20, 21)를 각기 포함한다. 도시된 바람직한 실시예에서, 제 3, 제 4 및 제 5 방사선 발생기(19, 20, 21)는 굴절 광학계(개별적으로 도시 안됨) 및 LED(발광 다이오드; light emitting diode)요소의 그룹 또는 세트로 이루어진 LED원을 포함한다.
게다가, 장치(1)는 링 모양의 방사선 발생기로 이루어지는 것이 바람직한 제 3 방사 수단(22)을 포함하며, 이 링형의 방사선 발생기는 독립된 다수의 LED(24) 및 굴절 광학계(개별적으로 도시 안됨)를 포함한다.
방사선 발생기의 다양한 형태 중 바람직한 선택은 이하에서 보다 구체적으로 설명될 것이다.
장치(1)는, 대상체(2)의 이미지를 감지하도록 배열된 센서 수단 또는 단순한 센서(23)와 이런 센서(23) 위에 대상체(2)를 이미지화함으로써 이미지를 형성시키는 이미징 수단(25)을 추가로 포함한다. 센서(23)는, 온-칩 신호 처리 성능을 가지고 있는 이차원 매트릭스 센서가 바람직하다. 도 7 및 도 8에 도시된 바와 같이, 센서(23)는 지지체(27) 및 이 지지체에 지지된 집적회로 또는 칩(29)을 포함한다. 도 4b에 도시된 바와 같이, 칩(29)은 두 부품(31, 33)을 유지하고 있으며, 그 중 하나의 제 1 부품은 방사선 감지 유닛(31)으로 구성되어 있고, 다른 하나의 제 2 부품은 일련의 프로세싱 유닛(33)으로 이루어져 있다.
본 실시예에서, 이미징 수단(25)은 굴절 광학계, 즉 렌즈 시스템으로 구성되어 있다. 렌즈 시스템(25)은 방사선이 대상체(2)로부터 센서(23)로 광학적으로 향하게 배치되어 있다. 다시 말해서, 도 2 및 도 3에 도시된 바와 같이, 렌즈 시스템(25)은 대상체 평면(32)에 이미지화되도록 배치된다. 대상체(2)로부터 비롯된 방사선은 처음엔 방사선 발생기(6, 8, 19, 20, 21, 22)에 의해 발생되고 대상체(2)에 의해 반사되거나 재방사된다.
방사선 발생기(6, 8)는 상이한 방향, 바람직하게는 대향하는 방향으로부터 대상체(2)를 서로 조사하는 거리에 배치되며, 본 실시예에서는, 도 1에 도시된 바와 같이, 상이한 입사각에 즉, 대상체 평면(32)에 대해 상이한 각도로 배치된다. 입사각의 선택과 관련되어 적어도 세 가지의 중요한 특성이 있다. 그것은 폐색(occlusion), 수직 해상도 및 수직 측정의 동적 범위이다. 상이한 각도를 선택함으로써, 상이한 대상체를 검사하기 위한 상이한 동적 범위 및 해상도를 선택할 수 있다. 불행하게도, 거기에는 얼마간의 폐색에 따른 문제가 있다. 다른 한편, 다른 실시예에서 각도를 동일하게 할 경우에는 폐색의 문제를 배제시킬 수는 있지만, 해상도 및 동적 범위가 고정된다.
제 3, 제 4 및 제 5 방사선 발생기(19, 20, 21)는 서로 다른 거리, 바람직하게는 대상체 평면(32)에 대해 상이한 각으로 대상체(2)를 조사하도록 배치된다. 그러나, 이런 방사선 발생기는 대상체(2)의 동일한 영역을 조사한다.
다른 것들 중에서 제 3 방사 수단(22)은 방사선 감지 유닛(31) 상에 이미지화된 기판면 전 영역에 조사를 제공하기 위해 사용된다. 이것은 검사될 대상체의 표면 및 아주 가까운 이면 사이의 콘트라스트를 강화시킨다. 게다가, 기판(4) 상의 기준점 또는 참조점을 조사하고, 검사 장치(1)에 대해 기판을 정렬시키기 위한, 광학 특성을 보정하기 위해 제 3 방사 수단(22)이 사용된다.
도 4a 및 도 4b에 도시된 바와 같이, 센서(23) 상에, 보다 구체적으로 방사선 감지 유닛(31) 상에 투영된 방사선은, 방사선 감지 유닛(31)의 표면의 매트릭스에 배열된 방사선 감지 요소 또는 픽셀(35)에 의해 감지된다. 이러한 픽셀(35)은 적어도 동시에 그 픽셀의 서브세트(subset)가 일련의 프로세싱 유닛(33)에 연결될 수 있는데, 각각의 프로세싱 유닛(33)은 하나의 픽셀(35)을 취급한다. 예를 들면, IVP에서 제조한 MAPP2200이란 센서에 있어서, 하나의 행(row)에 있는 모든 픽셀은 프로세싱 유닛의 배열에 의해 동시에 평행하게 처리된다. 분석될 행은 임의로 선택된다.
다른 실예로서, 활성 픽셀 센서(active pixel sensor)의 약자인 APS에 있어서, 모든 픽셀 요소는 개별적으로 주소가 지정될 수 있다. 또한, APS는 픽셀이 칩에 배열되는 매트릭스 센서이다. 픽셀 출력 신호의 신호 처리의 수단은 온-칩(on-chip)에 집적화된다. 픽셀 출력 신호를 처리하기 위해 DSP(digital signal processor)가 추가로 사용된다. APS의 바람직한 실시예에서, DSP도 온-칩에 집적화된다. 통상적으로, 양 센서 형태는 상보형 금속 산화막 반도체(Complementary Metal Oxide Semiconductor; CMOS) 기술에 의해 제조되며, 선택적으로 다른 제조 방법들이 사용될 수 있다.
각각의 픽셀 요소는 입사 방사선(incident radiation)을 전자 전하로 전환시키며, 전환된 전자전하는 온-칩 하드웨어에 의해 처리된다. 즉, 전하값은 임계값 또는 A/D 전환 중 어느 하나에 의해 디지털화된다.
게다가, 적어도 MAPP2200형 센서의 경우, 센서(23)의 칩 내의 하드웨어는 이용 가능한 이미지 정보를 얻기 위해 실행될 필요가 있는 추가의 작업들을 처리할 수 있다. 이런 작업들은 소음을 감소시키거나 대상체의 테두리를 강화시키는 템플릿 매칭(template matching) 또는 필터링 작업 및 데이터 감소를 포함한다.
센서 성능은 본 발명의 장치에 의해 독창적으로 채용된다. 대상체(2)의 특성들을 결정하기 위해 필요한 이미지 정보는, 영역과 관련된 정보 또는 높이와 관련된 정보 또는 양 쪽 모두의 정보이다. 센서(23), 또는 보다 구체적으로 방사선 감지 유닛(31)은, 다수의 픽셀, 바람직하게는 하나 이상의 픽셀 열을 포함하는 각기 다른 하위 영역(subarea)으로 나누어질 수 있다. 상이한 하위 영역은 영역 또는 높이와 관련된 이미지 정보를 추출하기 위해 전용되어 사용된다.
이러한 바람직한 실시예에서, 방사선 감지 유닛(31)은, 도 5에 도시된 바와 같이, 높이 정보를 추출하기 위한 제 1 및 제 2 하위 영역(37, 39)과, 그리고 영역 정보를 추출하기 위한 제 3 하위 영역(41)으로 분할된다. 방사선 감지 유닛(31)의 분할은 도 6에 도시된 바와 같이, 물리적으로 처리되는 것이 바람직하다. 방사선 감지 유닛(31)의 표면 상에는 필터 수단 또는 필터층(42)이 배열된다. 이러한 필터 수단(42)에는, 제 1 방사 수단(3)으로부터 방사되는 제 1 주파수 범위를 통과시키고 제 2 방사 수단(5)으로부터 방사되는 제 2 주파수 범위를 정지시키는 제 2 부분(36)과, 제 1 협소형 모두 통과 부분(first narrow all pass portion; 34)이 제공된다. 결과적으로, 이런 필터 수단(42) 전체를 사용하기 위해, 제 1 및 제 2 주파수 범위가 분리된다. 즉, 본 발명의 상세한 설명에 언급된 분리 양상 중 어느 하나가 사용되며, 이것은 이하 추가 설명된다.
제 1 및 제 2 방사 수단(3, 5)은, 각각의 제 1 및 제 2 이미지를 센서(23)에 제공하기에 적합하게 되며, 제 1 이미지는 높이 정보를 실질적으로 포함하기 위해 발생되고 제 2 이미지는 실질적으로 영역 정보를 실질적으로 포함하기 위해 발생된다. 이러한 상이한 이미지를 얻기 위해, 제 1 방사 수단(3)에 의해 발생되는 방사선은 제 1 주파수 범위의 레이저 방사선이며, 대상체 평면(32)에 도달하였을 때는 라인 또는 시이트(line or sheet) 형상의 레이저 방사선이다. 이는 또한 시이트형 광 조사(sheet-of-light illumination)라고도 한다. 반면, 상기 제 2 방사 수단(5)에 의해 발생된 방사선은, 대상체 평면(32)에 도달하였을 때, 형상이 거의 제한되지 않는 LED 방사선이다. 시이트형 광 조사는 도 2에 도시되어 있고, LED 조사는 도 3에 도시되어 있다. 양 도면에서 명료함을 위해, 단일 발생기로부터의 방사선이 도시되어 있다.
제 1 및 제 2 방사선 발생기(6, 8)는 기판(4)의 제 1 부분을 조사하도록 배열되고 제 3 내지 제 5 방사선 발생기(19, 20, 21)는 기판(4)의 제 2 부분을 조사하도록 배열된다. 조사된 제 1 및 제 2 부분을 분리시키는 이유는, 높이 정보 및 영역 정보 각각에 부정적인 영향을 미치는 방사선 간섭을 억제하기 위해서이다. 하지만, 전술한 바와 같은 시간 상 분리를 제공하는 다른 실시예에서는 동일한 부분을 조사할 수 있다. 분리는 필터(42)를 이용한 혼합된 주파수 내 제 1 및 제 2 주파수를 분리함으로써 강화되며, 다른 실시예에서는 중첩하는 주파수 범위를 사용한다.
다른 형태의 각 방사선 발생기(6, 8 및 19 내지 21)의 선택은, 센서(23)의 구조, 방사선 감지 유닛(31)의 분할 및 추출된 다양한 형태의 이미지 정보에 달려있다. 대상체의 높이 정보는 삼각분할법에 의해 결정되기 때문에, 대상체(2)의 높이 프로필은 센서(23)에 의해 발생되는데, 이런 프로필을 둘러싸기 위해 충분한 크기의 하위 영역(37, 39)이 필요하며, 일반적으로 여러 개의 인접 픽셀 열이 사용된다. 각 시이트형 광은 하나의 프로필을 발생시킨다. 그 결과, 도 5에 도시된 바와 같이, 이 실시예에서 2 개의 프로필(38 ,40)이 각각 발생된다. 도시된 바와 같이, 조사된 기판(4) 상의 영역은 각각의 제 1 및 제 2 방사선 발생기(6, 8)와는 차이가 있으며, 프로필(38, 40)은 다른 대상체 또는 단일 대상체의 다른 부분과 관련되어 있다. 통상, 요구되는 특성을 측정하기 위해, 영역 정보와 함께 높이 정보를 얻는데에는 대상체(2) 당 몇몇의 프로필이면 충분하다.
영역 정보는 라인 스캐닝에 의해 달성되는데, 이것이 의미하는 바는 대상체(2)가 인접한 라인을 따라 한 라인씩 스캐닝된다는 것이다. 통상적으로, 하나의 라인은 방사선 감지 유닛(31)의 하나의 픽셀 열에 상응하며, 열의 모든 픽셀은 병렬로 처리된다. 방사선 감지 유닛(31)에 입사하는 방사선의 이런 얇은 라인이 달성되도록 하기 위해, 레이저원을 이용하여 상응하는 좁은 영역에 대상체를 조사하는 것이 자연스러울 것이다. 하지만, 이것은 대상체(2)의 국부적인 간섭에 의해 유도된 스펙클 노이즈(speckle noise)로 인하여 어렵다는 것이 증명되었다. 스펙클 노이즈의 문제점은 LED에 의해 발생되는 방사선과 같은 비간섭성 방사선에 의해 제거되며, 따라서 LED가 바람직하다. 반면에, LED를 이용하면, 조사되는 영역을 제한하는 문제점이 일어난다. 센서(23)에 영역 정보를 수용하기 위해 사용되는 하위 영역(41), 예를 들면 픽셀의 하나의 행(row)을 제한함으로써, 후자의 문제점을 배제시킨다. 하지만, 제 3 내지 제 5 방사선 발생기(19, 20, 21)의 LED원에 의해 조사된 대상체 평면(32) 내 영역은, 각각의 제 1 및 제 2 방사선 발생기(6, 8)의 제 1 및 제 2 레이저원(7, 13)에 의해 조사된 영역으로부터 분리되기 위해 굴절 광학계에 의해 제한된다. 굴절 광학계에 의한 대상체의 영역 제한의 다른 목적은, 기판(4)의 조사된 영역 내에서의 방사선의 강도를 보다 높게 하기 위해서이다. 이런 분리를 강화하기 위해 전술한 분광 필터가 사용되는 것이 바람직하다.
레이저 라인 또는 시이트형 광의 너비가 픽셀의 소수의 열, 가령 3 내지 5열에 대해 같다고 할지라도, 높이 정보를 얻기 위해서 양호한 해상도가 달성될 수 있다. 따라서, 스펙클 노이즈의 영향력이 현저히 감소되어 레이저원(7, 13)을 사용할 수 있다.
또한, 제 1 및 제 2 방사선 발생기(6, 8) 각각은 방사선 감지 유닛의 분리 영역에 이미지화되는 개별적인 레이저 라인을 발생시킨다. 즉, 도 5에 도시된 바와 같이, 제 1 및 제 2 하위 영역(37, 39) 각각을 발생시킨다. 그 결과, 상이한 해상도, 즉 상이한 수의 픽셀 행(pixel rows)이 사용될 수 있다.
따라서, 장치(1)에 대하여 대상체(2)가 움직일 때, 하위 영역(41)을 형성하는 픽셀 열은 한 라인씩 대상체의 영역 정보를 추출하기 위해 연속적으로 샘플링되고 처리된다. 이 처리는 다른 하위 영역(37, 39)의 픽셀 열을 샘플링함으로써 수집된 높이 정보의 처리와 결합된다. 영역 정보 및 높이 정보는 센서의 모든 성능이 사용되도록 번갈아 교대로 추출된다. 교대 측정은 작업을 삭감시킴으로써 주로 병렬 수행되며, 따라서 각 전체 라인 및 영역의 일부를 교대로 수행한다. 따라서, 고속의 움직임이 높은 수준의 정확성을 유지할 수 있다.
고속 움직임에서의 결과를 강화하기 위해서, 방사선 발생기(6, 8, 19, 20, 21)는 펄스되거나 방출된 방사선이 펄스되어, 방사선 발생기가 방사선을 방출할 때, 움직임에 의한 흐릿함을 최소화하는 것이 바람직하다.
상기에서 명백하게 알 수 있듯이, 센서(23)는 디지털 출력 신호를 발생시킨다. 이런 출력 신호는 CPU(central processing unit; 중앙처리장치; 도시 안됨)와 같은 제어 수단에 전달되고 처리된다. 출력 신호는 대상체(2)의 다양한 특성을 결정하도록 제어 수단에 의해 사용되는 높이 정보 출력과 영역 정보 출력을 포함한다. 또한, 제어 수단은 센서(23)를 프로그래밍하는 사용자에 의해 사용된다. 프로그래밍은, 예를 들면 다양한 하위 영역(37, 39, 41)을 규정하는 단계 그리고 다양한 이미지를 초기화하는 단계를 포함한다. 센서(23)의 성능을 처리하는 칩 내에 영구 전자회로 및/또는 프로그램된 신호로 인하여, 센서(23)와 제어 수단 사이의 데이터 교환량은 감소되고 대상체 검사 처리를 보다 신속하게 할 수 있다. MAPP2200과 같은 개선된 센서를 이용하면, 온-칩 성능은 온-칩에서 실행된 신호 처리를 이미지 처리라고 할 수 있을 만큼 복잡하다.
본 발명은 기판 상의 대상체, 구체적으로 기판 상에 분배된 솔더 페이스트 증착물(2)을 검사하기 위해 제공된다. 구성요소가 고정된 표면을 위해 배열된 기판에는 부품의 연결 터미널을 수용하기 위한 프린팅된 플랫폼 또는 패드가 제공된다. 이들 부품은 솔더링에 의해 패드에 연결된다. 솔더 페이스트는 스크린 프린팅(screen printing) 또는 디스펜싱(dispensing)과 같은 통상적인 방법에 의해 패드에 미리 적용된다. 부품의 마운팅 및 솔더링을 성공적으로 실행하기 위해서, 솔더 페이스트 증착물이 정확한 형상으로 정확하게 위치되고 솔더 페이스트 부수체가 발생되지 않는 것이 중요하다.
증착물의 작은 치수, 통상적으로 1밀리미터의 몇 분의 1의 차수로 인하여, 고해상도의 정밀한 측정이 검사 장치에 요구된다. 품질상 요구되는 조건으로 인하여, 기판 상의 모든 증착물은 분배된 후 검사되는 것이 바람직하다. 또한, 분배율이 높고 지속적으로 증가되어, 결과적으로 높은 속도로 검사가 수행되는 것이 바람직하다. 추가로, 전술한 바와 같은 다양한 특성이 결정될 수 있는 것이 바람직하다.
본 발명에 따라, 센서(23)의 독창적인 사용에 의해 속도가 높아질 수 있다. 다양한 특성의 측정과 관련, 영역 정보는 전술한 바에 따라 한 라인씩 얻어진다. 전술한 MAPP2200 센서는 때때로 발생되는 잘못된 픽셀을 교정하는 인접 영역 라인을 발생시킬 수 있고, 이들 라인은 증착물과 둘러싸는 패드 또는 패드들 사이에서 뚜렷한 한계를 가지고 있다. 이들 라인은, 증착물의 바로 그 영역을 산출하는 CPU에 출력된다. 유사하게, 온-칩에서 미리 처리되거나, 또는 장치(1)의 내부 또는 외부 중 어느 한 곳에서 다른 방식으로 미리 처리된 다수의 높이 프로필이 CPU에 출력된다. 영역 및 높이 출력은 센서와 연관된 위치이고, 따라서 CPU는 체적 등을 결정하기 위해 동일한 증착물과 연관된 높이 및 영역 정보를 결합시킬 수 있다. 심지어, 보다 개선된 센서는 많은 추가의 계산을 온-칩에서 수행할 수 있고, 센서는 하나의 행 내의 픽셀 수에 대응하는 다수의 처리 유닛 대신, 픽셀 당 하나의 처리 유닛을 포함할 것이라고 믿어진다.
이러한 장치(1)는 용이한 신호 처리와 정밀하면서도 신뢰성 있는 정보 추출을 위해, 대상체(2)의 특성에 따라 방사선 발생기(6, 8, 19 내지 22)로부터 방출된 방사선을 적합화시킴으로써 조사를 적합화한다. 적합성 조사(adaptive illumination)의 통상적인 목적은 대상체와 그 주위의 배경 사이의 콘트라스트(contrast)를 강조하는 것이다. 적합화될 수 있는 파라미터는 적어도 다음과 같다:
* 방사선의 강도는 충분한 레벨의 콘트라스트를 얻도록 조정된다.
* 콘트라스트를 강조하도록 대상체로 향한 입사각이 사용될 수 있다.
* 방사선의 극성(polarisation)은, 예를 들면 빛나는 대상체로부터의 반짝거림을 감소시키기 위해 효과적으로 사용될 수 있다. 이런 목적을 위해, 방사선 발생기(6, 8, 19 내지 22)와 기판(4) 사이에 편광자(polariser)가 제공되거나, 보다 구체적으로는 기판 상의 대상체 또는 대상체들에 제공된다. 추가적으로, 센서(23)의 앞쪽에는 다른 편광자가 제공되고, 이 편광자의 방향은 전술된 제 1 편광자에 대해 수직으로 제공된다. 그 결과로서, 모든 반사, 즉 제 1 편광자에 의해 극성이 변하지 않는 모든 반사는 제 2 편광자에 의해 차단된다. 반면에, 대상체(2)의 표면을 비추고 있는 방사선은 극성화의 임의의 기여를 제공하여, 방사선 감지 유닛(31)에 도달한다.
* 방사선의 주파수/파장.
본 발명의 장치는 독립형 장치, 또는 솔더 페이스트, 스크린 프린팅, 마운팅 구성요소 등을 분배하기 위한 기계의 한 부품으로서 수행된다.
본 발명의 실시예들을 상술하였으나, 이들은 비한정적인 예증일 뿐이다. 청구범위에 언급된 바와 같이, 본 발명의 범위 내에서 많은 추가의 변형이 가능하다.
Claims (32)
- 기판과 검사 장치 사이에서의 상대 운동 동안 상기 검사 장치에 의해 상기 기판 상의 대상체를 비접촉 검사하기 위한 방법에 있어서,- 하나 이상의 대상체를 포함하는 기판의 적어도 일부를 제 1 방사 수단에 의해 조사하고, 상기 제 1 방사 수단에 의해 조사된 상기 하나 이상의 대상체 중 하나 이상을 픽셀 요소의 포션와이즈 어드레서블 매트릭스를 가진 2차원 매트릭스 센서 수단 상에 이미지화함으로써 대상체 높이 정보를 포함하는 제 1 이미지를 발생시키는 단계와;- 하나 이상의 대상체를 포함하는 기판의 적어도 일부를 제 2 방사 수단에 의해 조사하고, 상기 제 2 방사 수단에 의해 조사된 상기 하나 이상의 대상체 중 하나 이상을 상기 센서 수단 상에 이미지화함으로써 대상체 영역 정보를 포함하는 제 2 이미지를 발생시키는 단계와;- 상기 센서 수단에 의해 상기 제 1 이미지로부터 상기 대상체 높이 정보를 추출하는 단계와; 그리고- 상기 센서 수단에 의해 상기 제 2 이미지로부터 상기 대상체 영역 정보를 추출하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는,기판 상의 대상체를 비접촉 검사하기 위한 방법.
- 제 1 항에 있어서,상기 제 1 이미지를 발생시키는 단계는 상기 제 2 이미지를 발생시키는 단계로부터 시간 단위로 분리되는 것을 특징으로 하는,기판 상의 대상체를 비접촉 검사하기 위한 방법.
- 제 1 항 또는 제 2 항에 있어서,상기 센서 수단의 개별의 부분 상에 상기 제 1 및 제 2 이미지 각각을 이미지화함으로써 상기 제 2 이미지로부터 상기 제 1 이미지를 분리하는 단계를 더 포함하는 것을 특징으로 하는,기판 상의 대상체를 비접촉 검사하기 위한 방법.
- 제 1 항 또는 제 2 항에 있어서,상기 제 1 및 제 2 방사 수단 각각에 의해 상기 기판의 상이한 부분들을 조사함으로써 상기 제 2 이미지로부터 상기 제 1 이미지를 분리하는 단계를 더 포함하는 것을 특징으로 하는,기판 상의 대상체를 비접촉 검사하기 위한 방법.
- 제 1 항 또는 제 2 항에 있어서,상기 제 1 및 제 2 방사 수단으로부터 발생된 방사선을 제 1 및 제 2 주파수 범위로 각각 분리함으로써, 그리고 상기 제 1 및 제 2 주파수 범위 중 어느 하나의 주파수 범위의 방사선이 통과되고 상기 제 1 및 제 2 주파수 범위 중 다른 하나의 주파수 범위의 방사선이 정지되도록 상기 센서 수단의 제 1 부분에 충돌하는 방사선을 적어도 필터링함으로써, 상기 제 2 이미지로부터 상기 제 1 이미지를 분리하는 단계를 더 포함하는 것을 특징으로 하는,기판 상의 대상체를 비접촉 검사하기 위한 방법.
- 제 1 항 또는 제 2 항에 있어서,대상체의 체적을 산출하기 위해 상기 영역 정보 및 상기 높이 정보를 이용하는 단계를 더 포함하는 것을 특징으로 하는,기판 상의 대상체를 비접촉 검사하기 위한 방법.
- 제 1 항 또는 제 2 항에 있어서,대상체의 위치를 산출하기 위해 상기 영역 정보를 이용하는 단계를 더 포함하는 것을 특징으로 하는,기판 상의 대상체를 비접촉 검사하기 위한 방법.
- 제 1 항 또는 제 2 항에 있어서,대상체의 윤곽 형상을 산출하기 위해 상기 영역 정보를 이용하는 단계를 더 포함하는 것을 특징으로 하는,기판 상의 대상체를 비접촉 검사하기 위한 방법.
- 제 1 항 또는 제 2 항에 있어서,대상체의 직경을 산출하기 위해 상기 영역 정보를 이용하는 단계를 더 포함하는,기판 상의 대상체를 비접촉 검사하기 위한 방법.
- 제 1 항 또는 제 2 항에 있어서,적어도 일부의 신호 처리가 온-칩에서 실행되는 것을 특징으로 하는,기판 상의 대상체를 비접촉 검사하기 위한 방법.
- 제 10 항에 있어서,상기 영역 정보 및 상기 높이 정보를 추출하는 단계가 온-칩에서 실행되는 단계를 더 포함하는 것을 특징으로 하는,기판 상의 대상체를 비접촉 검사하기 위한 방법.
- 제 1 항 또는 제 2 항에 있어서,상기 높이 정보 및 상기 영역 정보 각각을 얻기 위해서 상기 제 1 및 제 2 이미지를 교대로 처리하는 단계를 더 포함하는 것을 특징으로 하는,기판 상의 대상체를 비접촉 검사하기 위한 방법.
- 제 1 항 또는 제 2 항에 있어서,상기 높이 정보 및 상기 영역 정보 각각을 얻기 위해서 상기 제 1 및 제 2 이미지를 병렬식으로 처리하는 단계를 더 포함하는 것을 특징으로 하는,기판 상의 대상체를 비접촉 검사하기 위한 방법.
- 제 1 항 또는 제 2 항에 있어서,상기 기판은 시이트형 광 조사의 형태로 상기 제 1 방사 수단에 의해 조사되는 것을 특징으로 하는,기판 상의 대상체를 비접촉 검사하기 위한 방법.
- 제 1 항 또는 제 2 항에 있어서,상기 영역 정보를 추출하는 단계가 라인 스캐닝에 의해 실행되는 것을 특징으로 하는,기판 상의 대상체를 비접촉 검사하기 위한 방법.
- 제 1 항 또는 제 2 항에 있어서,상기 높이 정보를 추출하는 단계가 삼각분할법에 의해 실행되는 것을 특징으로 하는,기판 상의 대상체를 비접촉 검사하기 위한 방법.
- 제 1 항 또는 제 2 항에 있어서,조건 변화에 따라서 상기 제 1 및 제 2 방사 수단 중 하나 이상을 적합하게 조정하는 단계를 더 포함하는 것을 특징으로 하는,기판 상의 대상체를 비접촉 검사하기 위한 방법.
- 기판과 검사 장치 사이에서의 상대 운동 동안 상기 기판 상의 대상체를 검사하기 위한 장치에 있어서,- 픽셀 요소의 포션와이즈 어드레서블 매트릭스를 갖는 2차원 매트릭스 센서 수단과;- 제 1 방사 수단과;- 제 2 방사 수단과; 그리고- 대상체 평면으로부터 발생된 방사선을 상기 센서 수단 상에 이미지화하기 위한 이미징 수단을 포함하며,상기 제 1 방사 수단은, 하나 이상의 대상체를 포함하는 상기 기판이 상기 대상체 평면에 위치하는 경우, 상기 기판의 일부분 이상을 조사하도록 배열되어, 상기 이미징 수단이 상기 하나 이상의 대상체 중 하나 이상의 제 1 이미지를 발생시키고, 상기 제 1 이미지가 대상체 높이 정보를 포함하며;상기 제 2 방사 수단은, 하나 이상의 대상체를 포함하는 상기 기판이 상기 대상체 평면에 위치하는 경우, 상기 기판의 일부분 이상을 조사하도록 배열되어, 상기 이미징 수단이 상기 하나 이상의 대상체 중 하나 이상의 제 2 이미지를 발생시키고, 상기 제 2 이미지가 대상체 영역 정보를 포함하며;상기 센서 수단은 상기 제 1 이미지로부터 대상체 높이 정보를 추출하고 상기 제 2 이미지로부터 대상체 영역 정보를 추출하기 위한 추출 수단을 포함하는 것을 특징으로 하는,기판 상의 대상체를 검사하기 위한 장치.
- 제 18 항에 있어서,상기 센서는 온-칩 신호 처리 성능을 포함하는 것을 특징으로 하는,기판 상의 대상체를 검사하기 위한 장치.
- 제 19 항에 있어서,상기 온-칩 신호 처리 성능은 적어도 상기 추출 수단에 의해 제공되는 것을 특징으로 하는,기판 상의 대상체를 검사하기 위한 장치.
- 제 20 항에 있어서,상기 온-칩 신호 처리 성능은, 상기 대상체 높이 정보와 상기 대상체 영역 정보 중 어느 하나 이상에 의해 하나 이상의 대상체의 물성을 산출하기 위해 온-칩 수단에 의해 추가로 제공되는 것을 특징으로 하는,기판 상의 대상체를 검사하기 위한 장치.
- 제 18 항 내지 제 21 항 중 어느 한 항에 있어서,상기 제 1 이미지의 발생은 상기 제 2 이미지의 발생으로부터 시간 단위로 분리되는 것을 특징으로 하는,기판 상의 대상체를 검사하기 위한 장치.
- 제 18 항 내지 제 21 항 중 어느 한 항에 있어서,상기 센서에는 상기 제 1 이미지를 수용하기 위한 제 1 부분, 및 상기 제 1 부분으로부터 분리되어 상기 제 2 이미지를 수용하기 위한 제 2 부분 중 어느 하나 이상이 제공되는 것을 특징으로 하는,기판 상의 대상체를 검사하기 위한 장치.
- 제 18 항 내지 제 21 항 중 어느 한 항에 있어서,상기 제 1 방사 수단은 제 1 주파수 범위의 방사선을 발생시키기 위해 제공되고, 상기 제 2 방사 수단은 제 2 주파수 범위의 방사선을 발생시키기 위해 제공되며, 그리고상기 기판 상의 대상체를 검사하기 위한 장치는, 상기 제 1 및 제 2 주파수 범위 중 어느 하나의 주파수 범위의 방사선을 통과시키고 상기 제 1 및 제 2 주파수 범위 중 다른 하나의 주파수 범위의 방사선을 정지시키는 제 1 필터 수단을 적어도 더 포함하며, 상기 필터 수단이 상기 센서 수단의 제 1 부분을 커버링하는 것을 특징으로 하는,기판 상의 대상체를 검사하기 위한 장치.
- 제 18 항 내지 제 21 항 중 어느 한 항에 있어서,라인 스캐닝에 의해 상기 대상체 영역 정보가 추출되도록 배치되는 것을 특징으로 하는,기판 상의 대상체를 검사하기 위한 장치.
- 제 18 항 내지 제 21항 중 어느 한 항에 있어서,상기 제 1 방사 수단은 시이트형 광으로서 방사선을 발생시키는 레이저를 포함하는 것을 특징으로 하는,기판 상의 대상체를 검사하기 위한 장치.
- 제 18 항 내지 제 21 항 중 어느 한 항에 있어서,상기 방사 수단은 발광 다이오드(LED)를 포함하는 것을 특징으로 하는,기판 상의 대상체를 검사하기 위한 장치.
- 제 18 항 내지 제 21 항 중 어느 한 항에 있어서,각각의 픽셀 요소는 개별적으로 주소 지정 가능한 것을 특징으로 하는,기판 상의 대상체를 검사하기 위한 장치.
- 제 18 항 내지 제 21 항 중 어는 한 항에 있어서,상기 방사 수단 중 하나 이상은 적합하게 조정될 수 있는 것을 특징으로 하는,기판 상의 대상체를 검사하기 위한 장치.
- 제 18 항 내지 제 21 항 중 어느 한 항에 있어서,상기 픽셀 요소의 전체 매트릭스에 상응하는 상기 기판의 영역을 조사하기 위한 제 3 방사 수단을 더 포함하는 것을 특징으로 하는,기판 상의 대상체를 검사하기 위한 장치.
- 제 30 항에 있어서,상기 제 1, 제 2 및 제 3 방사 수단 중 하나 이상에는 제 1 편광자가 제공되고, 상기 센서의 일부분 이상에는 상기 제 1 편광자에 대해 수직으로 배열된 제 2 편광자가 제공되는 것을 특징으로 하는,기판 상의 대상체를 검사하기 위한 장치.
- 제 18 항 내지 제 21 항 중 어느 한 항에 있어서,상기 장치는 기판 상의 증착물의 체적을 측정하는데 사용되는 것을 특징으로 하는,기판 상의 대상체를 검사하기 위한 장치.
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