KR100843620B1 - 검사/가공을 위한 현미경 장치 및 그 방법 - Google Patents

검사/가공을 위한 현미경 장치 및 그 방법 Download PDF

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Abstract

본 발명은 검사/가공을 위한 현미경 장치 및 그 방법에 관한 것으로, 그 구성은 기판에 대해 빛을 조사하는 조명 모듈; 상기 조명 모듈에서 조사된 빛을 이용해 기판을 촬상하여 검사를 가능케 하는 씨씨디 카메라; 상기 기판에 대해 별도의 레이저광을 조사하고 조사된 레이저광을 입사시켜 기판과의 거리를 상시 조정 가능하게 하는 포커싱 모듈; 및 상기 포커싱 모듈에 의해 입수된 조정값을 토대로 기판과 레이저간의 배율을 조정하여 가공을 가능하게 하는 광학모듈;을 포함하여 이루어지는 것을 특징으로 하며, 검사/가공 방법은, 1) 기판을 검사 및 가공하기 위해 적재하는 단계; 2) 기판에 빛을 조사하고, 씨씨디 카메라를 이용해 저배율에서 기판을 검사하는 단계; 3) 2)단계에서 검출된 결함 지점에서 조사되는 레이저광을 이용해 초점을 고배율로 변경하는 단계; 4) 3)단계에 의해 변경된 배율에 따라 렌즈를 정밀 초점 조정하는 단계; 및 5) 레이저를 이용해 가공하는 단계;를 포함하여 이루어진다.
본 발명의 검사/가공을 위한 현미경 장치 및 그 방법에 따르면, 구조가 간단하고 렌즈간의 이동거리를 단축함과 동시에 정확한 초점이 가능하게 하며, 상시 초점 조정이 가능하게 하는 효과가 있다.
레이저, 씨씨디 카메라, 포커싱 모듈, 조정 모듈, 렌즈

Description

검사/가공을 위한 현미경 장치 및 그 방법{Microscope Unit for the Inspection / Processing, and, a Method}
도 1a는 종래기술의 검사/가공 현미경 장치를 나타내는 개략도.
도 1b는 종래 기술의 광학 모듈을 나타내는 사시도.
도 1c는 종래 기술의 다른 광학 모듈을 나타내는 정면도.
도 2는 본 발명의 검사/가공을 위한 현미경 장치를 나타내는 개략도.
도 3은 본 발명에 따른 광학 모듈의 제1실시예를 나타내는 사시도.
도 4는 도 3에 도시된 광학 모듈을 나타내는 정면도.
도 5는 본 발명에 따른 광학 모듈의 제2실시예를 나타내는 사시도.
도 6은 본 발명의 검사/가공 방법을 나타내는 블록도.
<도면 주요 부분에 대한 부호의 설명>
100 : 현미경 장치 110 : 씨씨디 카메라
111 : 레이저 112 : 조명 모듈
113a,113b,121a,121b : 반사체 120 : 포커싱 모듈
130,230 : 광학 모듈 131,231 : 렌즈 지그
131a,231a : 홀 132,232 : 렌즈부
133,233 : 렌즈 하우징 134,234 : 렌즈
133a : 돌출부 138 : 리니어 모터
본 발명은 검사/가공을 위한 현미경 장치 및 그 방법에 관한 것으로서, 더욱 상세하게는 구조가 간단하고 렌즈간의 이동거리를 단축함과 동시에 정확한 초점이 가능하게 하며, 상시 초점 조정이 가능하게 하는 검사/가공을 위한 현미경 장치 및 그 방법에 관한 것이다.
박막(Thin Film)이란 기계가공으로는 실현 불가능한 두께 수 ㎛ 이하의 엷은 막을 말한다. 이에는, 수면의 기름막, 비누방울이 아롱진 막, 금속 표면의 녹, 함석, 생철의 아연막, 주석막 등이 속하지만, 이 밖에 여러 가지 금속이나 반도체 또는 절연물 등을 재료로 삼아 금속 박막, 반도체 박막, 절연 박막, 화합물 반도체 박막, 자성박막, 유전체 박막, 집적회로, 초전도 박막 등이 소정의 진공증착법("증기건조법"이라고도 함)을 위시하여 전기도금법, 기체 또는 액체 속의 산화법, 화합물 열분해법, 전자빔 증착법, 레이저빔 증착법 등에 의해 만들어진다.
물질은 박막상태가 되면 물리적, 화학적 성질이 크게 변한다. 예를 들면, 불에 타지 않는 금속도 박으로 만들면 타는 경우가 있다. 일반적으로 점성이 커지고 표면장력이 작아지며, 빛의 간섭에 의해 착색현상이 일어난다. 이러한 특성은 각종 이화학 원리의 실험이나 이화학기계 제작에 원용되고 있다.
한편 실용적으로는 광학렌즈의 반사방지막이 유명하며, 전자장치의 초소형화 경향에 힘입어, 초소형 박막 전자회로의 제조 및 전자부품의 박막화가 활발히 추진되고 있다.
이처럼 박막화를 추진함으로서, 소형, 경량화되며, 얇고 표면적이 크기 때문에 열방산이 좋아져서 큰 전력을 다룰 수 있는 장점이 있다. 또한, 인덕턴스가 감소하고 고주파 특성이 좋아지며, 얇고 치밀한 보호막으로서 성능이 뛰어나다. 그리고, 자성체 박막은 히스테리시스 반전의 고속화를 가능하게 하고, 발광 박막과 같이 고휘도의 것을 만들 수 있다는 등의 이점이 있으며, 재료가 적게 들고 소형의 것을 동시에 대량생산할 수 있다.
앞서 설명한 바와 같이, 반도체 박막은, 통상적으로 증착에 의한 방법을 이용하여 제조된다. 증착에는 여러 가지의 방법이 존재하지만, 산업체의 현장에서 주로 채용되는 것으로 진공증착(Vacuum Plating)과 증착도금이라는 것이 존재한다.
진공증착이란, 금속 또는 비금속의 작은 조각을 진공 속에서 가열하여 그 증기를 물체면에 부착시키는 것을 말한다. 고진공에 놓은 용기 속에 피복될 물체와 그 표면에 부착시키려는 금속 등의 입자를 넣어 둔 다음, 히터에 전류를 흘려서 가열함으로써 그 금속입자를 증발시키면, 차가운 물체 표면에 응축해서 부착하는 것을 이용하여 표피를 붙이는 방식이다.
이러한 방식은 모든 물품에 적용될 수 있다는 것이 특색이며 천에 알루미늄을 붙이거나 플라스틱에 은을 붙일 수도 있다. 광학렌즈의 반사방지 피막도 플루오르화마그네슘 등을 진공 증착시킨 것이다.
이에 반해, 증착도금이라는 것도 존재한다. 증착도금은, 진공 속에 물건과 도금할 금속을 넣고, 금속을 가열하여 휘산시킴으로써 물건의 표면에 응축시켜 표면에 얇은 층을 만드는 방법이다. 이러한 증착도금은, 반도체 박막을 포함하여, 근자에 들어 활발히 제조되고 있는 액정 표시 장치(Liquid Crystal Display, LCD)에도 널리 적용된다.
상기 방식을 이용해 제조되는 액정표시장치는 증착공정, 식각공정, 세척공정, 검사 및 리페어(Repair)의 공정을 반복하며 제작되게 된다.
여기서 상기 검사에는 육안 검사를 하거나 도 1a에 도시된 현미경 장치(10)에 의해 정밀하게 검사된다. 상기 현미경 장치(10)의 경우 CCD 카메라(11), 다수개의 반사체(13a,13b), 조명모듈(12) 및 광학 모듈(15)로 이루어져 있어서, 기판 안치대(미도시)에 안치된 기판(S)에 대해 조명모듈(12)을 이용해 빛을 조사하여 기판 검사 대상 표면을 밝게 한다. 그리고 CCD 카메라(11)를 이용해 기판(S)에 특정 파장대의 폭을 갖는 빛을 조사하면, 조사된 빛은 반사체(13b)에 의해 반사되어 광학모듈(15)을 통과하여 기판(S)에 이르게 되고, 상기 기판(S)에 다다른 빛은 기판(S) 표면에서 반사되어 다시 반사체(13a)에 의해 반사되어 CCD 카메라(11)에 입사하게 되고, 상기 CCD 카메라(11)는 기판(S) 표면을 촬상하여 CCD 카메라와 연결된 모니터(미도시)에 영상을 전달하게 된다. 이 과정에 상기 CCD 카메라(11)는 조사된 빛을 이용해 기판(S)과의 거리를 조정함으로써 촬상된 영상이 정확히 모니터링되게 한다. 한편, 상기 반사체(13a,13b)는 CCD 카메라, 조명모듈 및 레이저 각각에 대해 필요한 빛만을 입사 또는 반사시킬 수 있게 하는 기능을 하고 있다.
그리고 검사에서 발견된 결함은 리페어 공정을 통해 수정되게 되는데, 이 과 정은 정밀 검사 공정과 병행하여 수행된다. 즉, CCD 카메라(11)에 의해 촬상된 영상정보를 토대로 기판(S)에 발생된 결함를 찾고, 이를 기판(S)에 대해 수직하게 마련되는 레이저(14)를 이용해 결함을 수정 복구하게 하는 것이다. 이 과정에서도 반사체(13a,13b)는 레이저(14)에서 조사된 빛에 대해서 반사시키지 않고 통과시킨다.
한편, 도 1b 또는 도 1c에 도시된 바와 같이, 레이저(14) 가공 공정 중 정확한 초점을 위해 상기 광학 모듈(15)은 렌즈 지그(15a) 상에 다수개의 렌즈부(15b)를 마련하고 있으며, 상기 렌즈부(15b)는 각각 다른 배율을 갖고 마련되어 있어서, CCD 카메라에 의해 촬상된 기판을 토대로 기판과 레이저 간의 초점을 정확히 얼라인하도록 하여 레이저에 의해 기판을 가공되게 한다.
그러나 종래의 경우 CCD 카메라에 의해 촬상된 영상정보에 의해 기판과의 거리를 수동 조정하도록 되어 있고, 기판 또는 현미경 장치의 이동시에는 초점 조절이 불가능하다는 단점이 있었다. 이는 CCD 카메라의 전단에 위치한 배율조정수단(미도시)는 기판 표면 평탄도 편차가 심할 경우 이동 속도에 비해 입수되는 영상정보에 대한 초점 조정이 느려 검사 공정이 실시간이 아닌 스텝 바이 스텝 방식으로 이루어져 이로 인한 기판에 발생된 검사 및 리페어 시간이 오래 걸리는 문제점이 있었다.
또한 도 1b와 같이 광학 모듈의 경우 기판과의 초점 거리 조정이 다변화됨에 따라 렌즈 수가 증가하게 되고, 로터리 방식의 렌즈 교체시에는 렌즈와 렌즈간의 거리가 멀고, 렌즈간에 각운동을 해야하기 때문에 이동시간이 오래 소요되는 문제점이 있었으며, 이로 인해 렌즈 증가에 따른 렌즈 지그의 크기 또한 증가하여 필요 이상의 공간을 차지하는 문제점이 있었다.
그리고, 도 1b 또는 도 1c에서와 같이 로터리 방식이나 리니어 방식의 경우 모두 렌즈를 고정하기 위한 다수개의 고정 캡(미도시)으로 이루어져 렌즈 결합 구조가 복잡하여 렌즈간의 간격이 필요 이상 멀리 위치하는 문제점이 있으며, 렌즈 결합을 다수개의 고정 캡을 이용해 결합하고 있어 가공 공차, 렌즈 결합 공차, 구성요소간의 결합 공차 등 다양한 오차 발생 요소로 인해 정확한 위치정밀도 확보가 어렵다는 문제점이 있었다.
본 발명은 상기와 같은 문제점을 해결하기 위해 안출된 것으로서, 본 발명의 목적은 구조가 간단하고 렌즈간의 이동거리를 단축함과 동시에 정확한 초점이 가능하게 하며, 상시 초점 조정이 가능하게 하는 검사/가공을 위한 현미경 장치 및 그 방법을 제공함에 있다.
본 발명은 앞서 본 목적을 달성하기 위하여 다음과 같은 구성을 가진 실시예에 의해 구현된다.
본 발명의 검사/가공을 위한 현미경 장치는, 기판에 대해 빛을 조사하는 조명 모듈; 상기 조명 모듈에서 조사된 빛을 이용해 기판을 촬상하여 검사를 가능케 하는 씨씨디 카메라; 상기 기판에 대해 별도의 레이저광을 조사하고 조사된 레이저광을 입사시켜 기판과의 거리를 상시 조정 가능하게 하는 포커싱 모듈; 및 상기 포커싱 모듈에 의해 입수된 조정값을 토대로 기판과 레이저간의 배율을 조정하여 기 판 가공을 가능하게 하는 광학모듈;을 포함하여 이루어지는 것을 특징으로 한다.
또한 상기 포커싱 모듈은 레이저광을 조사하는 레이저 다이오드와, 상기 레이저 다이오드에 의해 조사된 레이저광을 검출하는 광 검출기와, 검출된 레이저광에 의해 거리를 조정하는 액츄에이터로 이루어지며, 상기 레이저 다이오드는 조사되는 레이저광이 점 또는 라인 형태 중 선택된 어느 하나로 이루어지도록 한다.
그리고 상기 포커싱 모듈과 광학 모듈의 사이에는 복수의 반사체;가 더 구비되며, 상기 광학 모듈은 원형 타입 또는 수평 타입 중 선택된 어느 하나에 의해 형성되도록 하고, 상기 수평 타입은 리니어 모터(Linear Motor)에 의해 수평 이동하게 한다.
또한 상기 광학 모듈은 렌즈가 수용된 복수의 렌즈 하우징과, 상기 렌즈 하우징을 직접 고정되게 하는 렌즈 지그로 이루어지며, 상기 렌즈 지그는 일체형으로 형성되는 것이 바람직하다.
그리고 상기 포커싱 모듈, 조명 모듈 및 레이저에서 조사되는 빛 및 레이저광은 서로 동일 경로를 갖고 조사되도록 한다.
한편 본 발명의 검사/가공 방법은, 1) 기판을 검사 및 가공하기 위해 적재하는 단계; 2) 기판에 빛을 조사하고, 씨씨디 카메라를 이용해 저배율에서 기판을 검사하는 단계; 3) 2)단계에서 검출된 결함 지점에서 조사되는 레이저광을 이용해 초점을 고배율로 변경하는 단계; 4) 3)단계에 의해 변경된 배율에 따라 렌즈를 정밀 초점 조정하는 단계; 및 5) 레이저를 이용해 가공하는 단계;를 포함하여 이루어진다.
그리고 상기 3)단계는 2)단계를 수행하는 과정 중 초점 조정을 포커싱 모듈을 이용해 상시할 수 있게 하며, 상기 2)단계 및 3)단계는 포커싱 모듈과 광학 모듈에 의해 이루어지도록 하고, 상기 광학 모듈은 원형 타입 또는 수평 타입 중 선택된 어느 하나에 의해 형성되도록 한다.
또한 상기 포커싱 모듈은 조사되는 레이저광이 점 또는 라인 형태 중 선택된 어느 하나로 이루어지도록 하며, 상기 수평 타입은 리니어 모터(Linear Motor)에 의해 수평 이동하게 한다.
그리고 상기 광학 모듈은 렌즈가 수용된 복수의 렌즈 하우징과, 상기 렌즈 하우징을 직접 고정되게 하는 렌즈 지그로 이루어지며, 상기 렌즈 지그는 일체형으로 형성되는 것이 바람직하다.
또한 상기 2)단계 내지 5)단계에서 조사되는 빛 및 레이저광은 서로 동일 경로를 갖고 조사되도록 한다.
이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 바람직한 실시예를 설명한다.
도 2에 도시된 바에 의하면, 상기 검사/가공 현미경 장치(100)는 기판(S) 상부에 위치하며, 씨씨디 카메라(110), 조명 모듈(112) 및 반사체(113a,113b)를 이용해 반입된 기판(S)을 검사하도록 하고 있다. 즉, 상기 조명 모듈(112)을 통해 빛을 조사하여 조사된 빛이 반사체(113b)에 반사되어 기판(S)에 빛이 도달하게 한다. 도달된 빛은 기판(S)에 의해 반사되고 반사된 빛에 의해 상기 반사체(113a)에 기판(S)이 투영되게 되고, 상기 반사체(113a)에 투영된 기판(S)은 상기 씨씨디 카메라(110)에 의해 촬상되어 모니터(미도시)에 투영되게 된다. 이 투영된 영상을 통해 기판(S)을 검사하도록 하는데, 이때 상기 씨씨디 카메라(110) 전단에는 배율 조정 렌즈(미도시)가 배치되어 있어서 이를 통해 씨씨디 카메라(110)에 투영되는 기판(S) 영상의 초점을 조정하도록 하고 있다.
그리고 검사 과정 중 결함이 검출되며, 상기 광학 모듈(130)의 배율을 조정하여 레이저(111)에서 가공용 레이저를 조사하도록 하는데, 상기 광학 모듈(130)의 배율 조정은 상기 포커싱 모듈(120)에 의해 이루어지도록 하고 있다.
상기 포커싱 모듈(120)은 그 내부에 레이저광을 조사하는 레이저 다이오드(미도시)와, 상기 레이저 다이오드에 의해 조사된 레이저광을 검출하는 광 검출기(미도시)와, 검출된 레이저광에 의해 거리를 조정하는 액츄에이터(미도시)로 이루어지며, 상기 포커싱 모듈(120)과 광학 모듈(130)의 사이에는 복수의 반사체(121a,121b);가 더 구비된다. 이는 상기 포커싱 모듈(120)에서 조사된 레이저광이 상기 반사체(121a,121b)에 의해 반사되어 기판(S)에 도달하면 상기 기판(S)은 조사된 레이저광을 반사시켜 검출함으로써 상기 포커싱 모듈(120)에서 기판(S)에 이루는 거리를 측정하도록 하는 것이다.
그리고 상기 레이저 다이오드는 조사되는 레이저광을 점 또는 라인 형태 중 선택된 어느 하나로 조사되도록 하며, 바람직한 실시예로는 라인 형태의 레이저광을 이용한다. 이는 조사된 레이저광이 기판에 반사시 상기 기판의 미세한 회로 패턴에 의해 기판 표면과의 편차가 생기는데 이 편차에 의해 레이저광이 난반사되는 것을 방지하여 정확한 초점 조정을 가능하게 하기 위함이다.
즉, 상기 레이저 다이오드에서 조사된 레이저광이 기판(S)에 반사되어 다시 돌아오는 것을 측정하여 기판과의 거리를 측정함으로써 상기 레이저(111)와 기판(S)의 사이에 위치한 광학 모듈(130)의 배율을 조정하게 하여 레이저(111)에서 조사되는 가공용 레이저빔의 초점을 정확하게 조정하게 되는 것이다.
한편 상기 포커싱 모듈(120)은 레이저 다이오드에 의해 항시 레이저광을 조사하도록 하고 있어서, 씨씨디 카메라(110)에 의해 기판(S) 검사시에도 포커싱 모듈에서 실시간으로 초점을 조정하고 있어 이를 토대로 광학 모듈(130)을 조정하여 정확한 초점이 이루어지게 할 수 있으며, 조사되는 레이저광에 의해 기판(S)과의 거리를 항시 조정하고 있어서 레이저(111)에서 가공용 레이저빔을 조사시에도 빠른 시간에 광학 모듈(130)을 이동시켜 가공을 신속하게 할 수 있게 된다.
여기서 상기 반사체(113a,113b)는 조명 모듈(112)과 기판(S)에서 반사된 기판(S) 영상은 반사시키되 상기 레이저(111)에서 조사되는 빔은 투과시킬 수 있는 소재를 사용하고 있다. 그리고 상기 반사체(121a,121b)는 상기 조명 모듈(112)의 빛은 투과시키되 상기 포커싱 모듈(120)에서 조사되는 레이저광은 반사시킬 수 있는 소재를 사용한다. 즉, 상기 레이저(111), 조명 모듈(112) 및 포커싱 모듈(120)에서 조사되는 가공용 레이저, 빛 및 레이저광은 각각 다른 파장을 갖고 조사되게 함으로써 가능하게 된다.
그리고 상기 포커싱 모듈(120), 조명 모듈(112) 및 레이저(111)에서 조사되는 빛, 가공용 레이저빔 및 레이저광은 서로 동일 경로를 갖고 조사되도록 하는 것이 바람직하다. 이는 빛이 동일 경로를 갖고 조사되게 함으로써 레이저(111)에 의해 가공되는 기판(S)의 위치와 씨씨디 카메라(110)에 의해 촬상되는 기판(S)의 위 치가 동일하게 하여 동일한 위치에 조명을 조사할 수 있게 됨으로써 검사와 가공이 신속하게 이루어지게 하기 위함이다.
도 3 또는 도 4는 광학 모듈의 제1실시예로서 이를 참조하면, 상기 광학 모듈(130)은 "ㄱ" 형태의 렌즈 지그(131) 상면부 상에 복수의 홀(231a)을 직렬 방향으로 일정하게 관통 형성하고 있으며, 상기 홀(131a)과 대응되는 렌즈(134)가 수용된 복수의 렌즈 하우징(133)을 마련하고 있다. 여기서 상기 렌즈(134)는 각각 다른 배율을 하고 있다.
상기 렌즈 하우징(233)은 상단부에 돌출부(133a)를 마련하여 상기 돌출부(133a)가 상기 홀(231a)에 결합되게 하고 있다. 상기 돌출부(133a) 외주면 및 홀(131a) 내부면에는 각각 동일 피치를 갖는 나사(미도시)가 형성되는 것은 주지사실이다. 이렇게 렌즈(134)가 수용된 렌즈 하우징(133)을 렌즈 지그(131)에 직접 결합하여 상기 렌즈 하우징(133)의 간격(L)을 더욱 근접하게 할 수 있게 되어 리니어 모터에 의한 광학 모듈(130)의 위치 이동이 더욱 신속하고 빠르게 이루어질 수 있게 함과 동시에 광학 모듈(130) 간의 사이 간격(L)을 최대한 근접하게 위치시킴으로써 상기 포커싱 모듈에 의한 응답속도가 빨라 상대적으로 공정시간을 단축할 수 있게 된다.
또한 렌즈부(132)를 렌즈 지그(131)에 한번에 결합할 수 있게 하여 렌즈부(132) 렌즈 지그(131)의 가공 공차와 결합 공차에 의한 오차를 최소화할 수 있게 하고 있다.
한편 상기 렌즈 지그(131)는 직사면체를 가공하여 "ㄱ"자 형태를 취함으로써 두장의 판체를 각각 결합하여 형성하는 것에 비해 상대적으로 결합 오차를 줄일 수 있는 효과가 있다.
도 5는 본 발명에 따른 광학 모듈의 제 2실시예로서 이를 참조하면 상기 광학 모듈(230)은 원판 형태의 렌즈 지그(231)의 축 중심에서 일정간격 이격된 위치에 원주를 따라 다수개의 나사가 형성된 홀(미도시)을 가공한 후 렌즈부(232)를 상기 홀(미도시)에 대해 직접 나사 결합할 수 있게 함으로써 도 3 또는 도 4에서와 같은 동일한 효과를 기대할 수 있게 된다. 즉, 렌즈부(232)를 렌즈 지그(231)에 직접 결합함으로써 렌즈부(232) 간의 간격을 최대한 근접하게 위치함으로써 렌즈 지그(231)의 회전시 회전 반경을 최소화하여 렌즈 이동시간을 단축하게 되는 것이다.
이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 검사/가공 방법을 설명한다.
도 6에 도시된 바에 의하면, 상기 1)단계(S10)는 검사/가공 공정 전 기판에 대해 일정 공정이 끝난 기판을 반입시켜 적재대(미도시)에 안치시키는 단계이다.
상기 2)단계(S20)는 조명 모듈을 이용해 기판에 빛을 조사하고, 조사된 빛을 이용해 기판 영상을 씨씨디 카메라로 촬상하여 모니터링을 통해 검사하는 단계이며, 이때 씨씨디 카메라는 광학 모듈 및 포커싱 모듈과 연계하여 저배율 상태로 이동하며 신속하고 빠른 검사를 한다.
즉, 상기 씨씨디 카메라에 의해 촬상되는 영상 배율을 광학 모듈의 저배율 렌즈를 이용해 영상의 크기를 크게 한 상태에서 포커싱 모듈을 통해 렌즈 초점을 상시 조정하며 영상정보를 입수하여 조절함으로써 이동과정에도 빠른 검사가 가능하게 된다.
상기 3)단계(S30)는 상기 2)단계(S20)의 저배율 상태에서 검출된 결함에 대해 광학 모듈을 고배율 렌즈로 변경시켜 검출된 결함을 확대하여 가공할 수 있게 하는 단계이다.
상기 4)단계(S40)는 변경된 광학 모듈의 배율에 따라 렌즈 초점을 조정하는 단계이다. 즉, 3)단계(S30)에서 광학 모듈은 검사과정 중 저배율 상태로 있던 렌즈를 고배율 렌즈로 변경시켜 검출된 결함부분만을 크게 확대시키고 이에 대해 4)단계(S40)에서는 포커싱 모듈을 이용해 변경된 배율에 따라 초점을 자동으로 정밀 조정하여 검출된 결함에 가공용 레이저빔를 조사할 수 있게 하는 것이다. 여기서 상기 3단계와 4)단계는 포커싱 모듈에 의해 동시에 실시된다.
상기 5)단계(S50)는 상기 2단계(S20)에서 검출된 결함에 대해 광학 모듈과 포커싱 모듈의 연계에 의해 레이저와 기판의 초점을 조정한 후 초점이 일치하면 레이저빔을 이용해 기판을 가공하는 단계이다. 이 또한 상기 3)단계(S30) 및 4)단계(S40)에서 포커싱 모듈에 의해 기판과의 초점을 항시 조정하고 있어 광학 모듈의 배율 조정에 의한 배율 변경에 신속하게 대응하여 레이저 조사가 신속하게 이루어지게 되는 것이다.
여기서 상기 2)단계(S20), 3)단계(S30), 4단계(S40) 및 5)단계(S50)는 항시 연계하여 작동되는 것이 바람직하다. 이는 기판 표면을 이동하며 검사와 가공을 반복적이면서 지속적으로 수행하기 위함이다. 즉, 현미경 장치가 기판의 불특정 위치에 있다 하더라도 포커싱 모듈에 의해 항시 초점을 유지하고 있는 상태여서 검사 시작위치와 관계없이 검사 시작 위치에서 근접한 곳으로 이동하며 검사와 가공을 반복할 수 있기 때문이다.
한편 상기 3)단계(S30)는 상기 2)단계(S20)를 수행하는 과정 중 포커싱 모듈을 이용해 상시 초점을 조정할 수 있게 하며, 상기 광학 모듈은 원형 형태 또는 직선형태의 어느 하나에 의해 형성될 수 있으며, 특히 직선형태의 경우 리니어 모터(Linear Motor)에 의해 수평 이동을 빠르게 하여 빠른 초점 조정이 가능하게 하며, 상기 광학 모듈의 렌즈 결합을 단순화함으로써 렌즈 배율 조정의 오차를 최소화할 수 있게 한다.
그리고 상기 광학 모듈은 렌즈가 수용된 복수개의 렌즈 하우징과, 상기 렌즈 하우징을 고정하는 렌즈 지그로 이루어지며, 상기 광학 모듈은 상기 렌즈 하우징이 렌즈 지그에 직접 결합되도록 함으로써 렌즈부 간의 간격을 최소화하여 렌즈 변경을 신속하고 빠르게 할 수 있게 하고 있다.
또한 상기 2)단계(S20)와 3)단계(S30), 4)단계(S40) 및 5단계(S50)에서 조사되는 빛은 서로 동일 경로를 갖고 조사되도록 하는 것이 바람직하다. 이는 빛이 동일 경로를 갖고 조사되게 함으로써 레이저에 의해 가공되는 기판의 위치와 씨씨디 카메라에 의해 촬상되는 기판 위치가 항시 동일한 위치에서 조사됨으로써 검사와 가공이 신속하고 빠르게 이루어지게 하기 위함이다.
그리고 상기 포커싱 모듈은 조사되는 레이저광을 점 또는 라인 형태 중 선택된 어느 하나로 조사되도록 하며, 바람직한 실시예로는 라인 형태의 레이저광을 이용한다. 이는 조사된 레이저광이 기판에 반사시 상기 기판의 미세한 회로 패턴에 의해 기판 표면과의 편차가 생기는데 이 편차에 의해 레이저광이 난반사되는 것을 방지하여 정확한 초점 조정을 가능하게 하기 위함이다.
이상의 본 발명은 상기에 기술된 실시예들에 의해 한정되지 않고, 당업자들에 의해 다양한 변형 및 변경을 가져올 수 있으며, 이는 첨부된 청구항에서 정의되는 본 발명의 취지와 범위에 포함된다.
본 발명의 검사/가공을 위한 현미경 장치 및 그 방법에 따르면, 구조가 간단하고 렌즈간의 이동거리를 단축함과 동시에 정확한 초점이 가능하게 하며, 상시 초점 조정이 가능하게 하는 효과가 있다.
또한 렌즈 교체 및 교정을 빠르게 진행할 수 있어 공정 시간 및 가공 조립 공차를 최소화할 수 있는 효과가 있다.
그리고 렌즈를 렌즈 지그에 직접 결합하여 위치 정밀도를 극대화함으로써 위치 조정이 정밀하게 이루어질 수 있는 효과를 기대할 수 있다.

Claims (18)

  1. 기판에 대해 빛을 조사하는 조명 모듈;
    상기 조명 모듈에서 조사된 빛을 이용해 기판을 촬상하여 검사를 가능케 하는 씨씨디 카메라;
    상기 기판에 대해 별도의 레이저광을 조사하고 조사된 레이저광을 입사시켜 기판과의 거리를 상시 조정 가능하게 하는 포커싱 모듈; 및
    상기 포커싱 모듈에 의해 입수된 조정값을 토대로 기판과 레이저간의 배율을 조정하여 기판 가공을 가능하게 하는 광학모듈;을 포함하여 이루어지며,
    상기 광학 모듈은 렌즈가 수용된 복수의 렌즈 하우징과, 상기 렌즈 하우징을 직접 고정되게 하되 일체형으로 이루어진 렌즈 지그를 포함하여 이루어지는 것을 특징으로 하는 검사/가공을 위한 현미경 장치.
  2. 제 1 항에 있어서,
    상기 포커싱 모듈은 레이저광을 조사하는 레이저 다이오드와, 상기 레이저 다이오드에 의해 조사된 레이저광을 검출하는 광 검출기와, 검출된 레이저광에 의해 거리를 조정하는 액츄에이터로 이루어지는 것을 특징으로 하는 검사/가공을 위한 현미경 장치.
  3. 제 2 항에 있어서,
    상기 레이저 다이오드는 조사되는 레이저광이 점 또는 라인 형태 중 선택된 어느 하나에 의해 이루어지도록 하는 것을 특징으로 하는 검사/가공을 위한 현미경 장치.
  4. 제 1 항에 있어서,
    상기 포커싱 모듈과 광학 모듈의 사이에는 복수의 반사체;가 더 구비되는 것을 특징으로 하는 검사/가공을 위한 현미경 장치.
  5. 제 1 항에 있어서,
    상기 광학 모듈은 원형 타입 또는 수평 타입 중 선택된 어느 하나에 의해 형성되도록 하는 것을 특징으로 하는 검사/가공을 위한 현미경 장치.
  6. 제 5 항에 있어서,
    상기 수평 타입은 리니어 모터(Linear Motor)에 의해 수평 이동하게 하는 것을 특징으로 하는 검사/가공을 위한 현미경 장치.
  7. 삭제
  8. 삭제
  9. 제 1 항에 있어서,
    상기 포커싱 모듈, 조명 모듈 및 레이저에서 조사되는 빛 및 레이저광은 서로 동일 경로를 갖고 조사되도록 하는 것을 특징으로 하는 검사/가공을 위한 현미경 장치.
  10. 1) 기판을 검사 및 가공하기 위해 적재하는 단계;
    2) 기판에 빛을 조사하고, 씨씨디 카메라를 이용해 저배율에서 기판을 검사하는 단계;
    3) 2)단계에서 검출된 결함 지점에서 조사되는 레이저광을 이용해 초점을 고배율로 변경하는 단계;
    4) 3)단계에 의해 변경된 배율에 따라 렌즈를 정밀 초점 조정하는 단계; 및
    5) 레이저를 이용해 가공하는 단계;를 포함하여 이루어지는 것을 특징으로 하는 검사/가공 방법.
  11. 제 10 항에 있어서,
    상기 3)단계는 2)단계를 수행하는 과정 중 초점 조정을 포커싱 모듈을 이용해 상시할 수 있게 하는 것을 특징으로 하는 검사/가공 방법.
  12. 제 10 항에 있어서,
    상기 2)단계 및 3)단계는 포커싱 모듈과 광학 모듈에 의해 이루어지도록 하는 것을 특징으로 하는 검사/가공 방법.
  13. 제 12 항에 있어서,
    상기 광학 모듈은 원형 타입 또는 수평 타입 중 선택된 어느 하나에 의해 형성되도록 하는 것을 특징으로 하는 검사/가공 방법.
  14. 제 12 항에 있어서,
    상기 포커싱 모듈은 조사되는 레이저광이 점 또는 라인 형태 중 선택된 어느 하나로 이루어지도록 하는 것을 특징으로 하는 검사/가공 방법.
  15. 제 13 항에 있어서,
    상기 수평 타입은 리니어 모터(Linear Motor)에 의해 수평 이동하게 하는 것을 특징으로 하는 검사/가공 방법.
  16. 제 13 항에 있어서,
    상기 광학 모듈은 렌즈가 수용된 복수의 렌즈 하우징과, 상기 렌즈 하우징을 직접 고정되게 하는 렌즈 지그로 이루어지는 것을 특징으로 하는 검사/가공 방법.
  17. 제 15 항에 있어서,
    상기 렌즈 지그는 일체형으로 형성되는 것을 특징으로 하는 검사/가공 방법.
  18. 제 10 항에 있어서,
    상기 2)단계 내지 5)단계에서 조사되는 빛 및 레이저광은 서로 동일 경로를 갖고 조사되도록 하는 것을 특징으로 하는 검사/가공 방법.
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