KR101523512B1 - 자동 광학 검사 시스템, 장치 및 방법 - Google Patents

자동 광학 검사 시스템, 장치 및 방법 Download PDF

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Abstract

자동 광학 검사 시스템, 장치 및 방법이 제공된다. 상기 자동 광학 검사 시스템은, 회로 기판에 포함된 불량을 판단하는 기준이 되는 광학 정보를 저장하는 데이터베이스부, 상기 회로 기판에 대한 광학 이미지를 획득하고, 상기 광학 정보와 상기 광학 이미지를 이용하여 상기 회로 기판을 검사하는 제1 광학 검사부, 및 상기 제1 광학 검사부로부터 판단이 보류된 상기 광학 이미지를 가공하고, 상기 광학 정보와 상기 가공된 광학 이미지를 이용하여 상기 회로 기판을 재검사하는 제2 광학 검사부를 포함하되, 상기 제1 및 제2 광학 검사부의 검사 결과가 상기 데이터베이스부에 저장된다.

Description

자동 광학 검사 시스템, 장치 및 방법{Automatic optical inspection system, apparatus and method thereof}
본 발명은 자동 광학 검사 시스템, 장치 및 방법에 관한 것이다.
광학 검사를 이용하여 기판 상의 불량 및 회로 패턴에 대한 불량 존재 여부를 검사한다. 광학 검사기를 통해, 회로 기판에 대한 광학 이미지를 촬영하고, 이를 분석하여 회로 기판에 존재하는 결함을 발견한다. 다만, 검사의 정확성을 위하여 광학 검사기에서 판단이 불가한 경우 사람이 직접 광학 이미지를 검사하는 목시 판정이 필요하다.
최근에는, 제품의 파인 피치(fine pitch)화 및 패턴 디자인 증가와 고객사의 품질 강화 요구에 따른 검사 수준이 까다로워 져서, 목시 판정을 필요로 하는 광학 이미지의 수가 증가하고 있다. 이는 생산성 저하 및 검사 비용 증가의 원인이 되고, 대량의 광학 이미지를 목시 판정함에 따라 제품의 불량을 확인하지 못할 염려도 발생하게 된다.
한국등록특허 제10-0673397호에는 인쇄 회로 기판의 과검출 방지를 위해 실시간 모니터링하는 자동 광학 검사 시스템 및 그 처리 방법에 관하여 개시되어 있다.
본 발명이 해결하고자 하는 기술적 과제는, 광학 이미지 검사의 효율화를 도모하여 검사 비용을 절감시킬 수 있는 자동 광학 검사 시스템 및 장치를 제공하는 것이다.
본 발명이 해결하고자 하는 기술적 과제는, 광학 이미지 검사의 효율화를 도모하여 검사 비용을 절감시킬 수 있는 자동 광학 검사 방법을 제공하는 것이다
본 발명이 해결하고자 하는 기술적 과제들은 이상에서 언급한 기술적 과제들로 제한되지 않으며, 언급되지 않은 또 다른 기술적 과제들은 아래의 기재로부터 당업자에게 명확하게 이해될 수 있을 것이다.
상기 과제를 해결하기 위한 본 발명의 자동 광학 검사 시스템의 일 실시예는, 회로 기판에 포함된 불량을 판단하는 기준이 되는 광학 정보를 저장하는 데이터베이스부, 상기 회로 기판에 대한 광학 이미지를 획득하고, 상기 광학 정보와 상기 광학 이미지를 이용하여 상기 회로 기판을 검사하는 제1 광학 검사부, 및 상기 제1 광학 검사부로부터 판단이 보류된 상기 광학 이미지를 가공하고, 상기 광학 정보와 상기 가공된 광학 이미지를 이용하여 상기 회로 기판을 재검사하는 제2 광학 검사부를 포함하되, 상기 제1 및 제2 광학 검사부의 검사 결과가 상기 데이터베이스부에 저장된다.
상기 제1 광학 검사부로부터 판단이 보류된 상기 광학 이미지 또는 상기 제2 광학 검사부로부터 판단이 보류된 상기 가공된 광학 이미지를 디스플레이하는 최종 검사부를 더 포함하되, 상기 최종 검사부는 입력받은 최종 검사 결과를 상기 데이터베이스부에 저장할 수 있다.
상기 데이터베이스부에 저장된 상기 광학 정보는, 상기 제1 광학 검사부, 상기 제2 광학 검사부, 또는 상기 최종 검사부의 검사 결과를 이용하여 업데이트(update)될 수 있다.
제N-1 광학 검사부로부터 판단이 보류된 광학 이미지를 검사하는 제N 광학 검사부를 더 포함하되, 상기 N은 3이상의 정수일 수 있다.
상기 광학 정보는, 상기 광학 이미지에 나타난, 양호 또는 불량인 회로 패턴의 외관, 밝기, 형태, 또는 사이즈에 관한 정보를 포함할 수 있다.
상기 광학 정보는, 상기 제1 광학 검사부의 검사 기준이 되는 제1 광학 정보 및 상기 제2 광학 검사부의 검사 기준이 되는 제2 광학 정보를 포함할 수 있다.
상기 과제를 해결하기 위한 본 발명의 자동 광학 검사 장치의 일 실시예는, 회로 기판을 공급하는 공급부, 상기 회로 기판에 포함된 불량을 판단하는 기준이 되는 광학 정보를 저장하는 데이터베이스부, 상기 회로 기판에 대한 광학 이미지를 획득하고, 상기 광학 정보와 상기 광학 이미지를 이용하여 상기 회로 기판을 검사하는 제1 광학 검사부, 상기 제1 광학 검사부로부터 판단이 보류된 상기 광학 이미지를 가공하고, 상기 광학 정보와 상기 가공된 광학 이미지를 이용하여 상기 회로 기판을 재검사하는 제2 광학 검사부, 상기 회로 기판을 수용하는 수용부, 및 상기 공급부, 상기 데이터베이스부, 상기 제1 광학 검사부, 상기 제2 광학 검사부, 및 상기 수용부를 제어하는 제어부를 포함하되, 상기 제1 및 제2 광학 검사부의 검사 결과가 상기 데이터베이스부에 저장된다.
상기 제1 광학 검사부로부터 판단이 보류된 상기 광학 이미지 또는 상기 제2 광학 검사부로부터 판단이 보류된 상기 가공된 광학 이미지를 디스플레이하는 최종 검사부를 더 포함하되, 상기 최종 검사부는 입력받은 최종 검사 결과를 상기 데이터베이스부에 저장할 수 있다.
제N-1 광학 검사부로부터 판단이 보류된 광학 이미지를 검사하는 제N 광학 검사부를 더 포함하되, 상기 N은 3이상의 정수일 수 있다.
상기 제2 광학 검사부 및 상기 최종 검사부는 상기 데이터베이스부에 네트워크로 연결될 수 있다.
상기 수용부는, 상기 제1 광학 검사부에서 검사가 완료된 회로 기판을 수용할 수 있다.
상기 광학 정보는, 상기 광학 이미지에 나타난, 양호 또는 불량인 회로 패턴의 외관, 밝기, 형태, 또는 사이즈에 관한 정보를 포함할 수 있다.
상기 광학 정보는, 상기 제1 광학 검사부의 검사 기준이 되는 제1 광학 정보 및 상기 제2 광학 검사부의 검사 기준이 되는 제2 광학 정보를 포함할 수 있다.
상기 과제를 해결하기 위한 본 발명의 자동 광학 검사 방법의 일 실시예는, 회로 기판에 포함된 불량을 판단하는 기준이 되는 광학 정보를 입력하고, 상기 회로 기판에 대한 광학 이미지를 획득하고, 상기 광학 정보와 상기 광학 이미지를 이용하여 상기 회로 기판을 제1 검사하고, 상기 제1 검사에서 판단이 보류된 상기 광학 이미지를 가공하고, 상기 광학 정보와 상기 가공된 광학 이미지를 이용하여, 상기 회로 기판을 재검사하는 것을 포함한다.
상기 회로 기판을 재검사한 후에, 판단이 보류된 상기 광학 이미지 또는 판단이 보류된 상기 가공된 광학 이미지를 디스플레이 하는 것을 더 포함할 수 있다.
상기 회로 기판을 제1 검사 또는 재검사한 결과를 이용하여, 상기 광학 정보를 업데이트하는 것을 더 포함할 수 있다.
상기 재검사 후에, 판단이 보류된 광학 이미지를 다시 검사하는 것을 더 포함할 수 있다.
상기 광학 정보는, 상기 광학 이미지에 나타난, 양호 또는 불량인 회로 패턴의 외관, 밝기, 형태, 또는 사이즈에 관한 정보를 포함할 수 있다.
상기 광학 정보는, 상기 제1 검사의 검사 기준이 되는 제1 광학 정보 및 상기 재검사의 검사 기준이 되는 제2 광학 정보를 포함할 수 있다.
기타 실시예들의 구체적인 사항들은 상세한 설명 및 도면들에 포함되어 있다.
본 발명의 실시예들에 따른 자동 광학 검사 시스템에 따르면, 미리 데이터베이스에 저장된 정보를 이용하여 광학 검사를 반복 수행하여, 회로 패턴에 대한 광학 이미지의 양품 또는 불량 판단을 자동화한다. 이에 따라, 검사 시간 단축 및 검사 비용을 절감할 수 있으며, 사람에 의한 목시 판정을 필요로 하는 광학 이미지의 수를 감소시켜 검사의 정확성을 높일 수 있다.
본 발명의 효과들은 이상에서 언급한 효과들로 제한되지 않으며, 언급되지 않은 또 다른 효과들은 청구범위의 기재로부터 당업자에게 명확하게 이해될 수 있을 것이다.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 자동 광학 검사 시스템의 블록도이다.
도 2a 내지 도 2e는 쇼트 결함 패턴에 대한 이미지 처리 과정을 나타낸 도면이다.
도 3a 내지 도 3e는 돌기 결함 패턴에 대한 이미지 처리 과정을 나타낸 도면이다.
도 4a 내지 도 4e는 결손 결함 패턴에 대한 이미지 처리 과정을 나타낸 도면이다.
도 5는 본 발명의 일 실시예에 따른 자동 광학 검사 장치의 블록도이다.
도 6은 본 발명의 일 실시예에 따른 자동 광학 검사 방법을 순차적으로 나타낸 흐름도이다.
본 발명의 이점 및 특징, 그리고 그것들을 달성하는 방법은 첨부되는 도면과 함께 상세하게 후술되어 있는 실시예들을 참조하면 명확해질 것이다. 그러나 본 발명은 이하에서 개시되는 실시예들에 한정되는 것이 아니라 서로 다른 다양한 형태로 구현될 것이며, 단지 본 실시예들은 본 발명의 개시가 완전하도록 하며, 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 발명의 범주를 완전하게 알려주기 위해 제공되는 것이며, 본 발명은 청구항의 범주에 의해 정의될 뿐이다. 도면에서 표시된 구성요소의 크기 및 상대적인 크기는 설명의 명료성을 위해 과장된 것일 수 있다. 명세서 전체에 걸쳐 동일 참조 부호는 동일 구성 요소를 지칭하며, "및/또는"은 언급된 아이템들의 각각 및 하나 이상의 모든 조합을 포함한다.
소자(elements) 또는 층이 다른 소자 또는 층의 "위(on)" 또는 "상(on)"으로 지칭되는 것은 다른 소자 또는 층의 바로 위뿐만 아니라 중간에 다른 층 또는 다른 소자를 개재한 경우를 모두 포함한다. 반면, 소자가 "직접 위(directly on)" 또는 "바로 위"로 지칭되는 것은 중간에 다른 소자 또는 층을 개재하지 않은 것을 나타낸다.
공간적으로 상대적인 용어인 "아래(below)", "아래(beneath)", "하부(lower)", "위(above)", "상부(upper)" 등은 도면에 도시되어 있는 바와 같이 하나의 소자 또는 구성 요소들과 다른 소자 또는 구성 요소들과의 상관관계를 용이하게 기술하기 위해 사용될 수 있다. 공간적으로 상대적인 용어는 도면에 도시되어 있는 방향에 더하여 사용시 또는 동작시 소자의 서로 다른 방향을 포함하는 용어로 이해되어야 한다. 예를 들면, 도면에 도시되어 있는 소자를 뒤집을 경우, 다른 소자의 "아래(below)" 또는 "아래(beneath)"로 기술된 소자는 다른 소자의 "위(above)"에 놓여질 수 있다. 따라서, 예시적인 용어인 "아래"는 아래와 위의 방향을 모두 포함할 수 있다. 소자는 다른 방향으로도 배향될 수 있고, 이에 따라 공간적으로 상대적인 용어들은 배향에 따라 해석될 수 있다.
본 명세서에서 사용된 용어는 실시예들을 설명하기 위한 것이며 본 발명을 제한하고자 하는 것은 아니다. 본 명세서에서, 단수형은 문구에서 특별히 언급하지 않는 한 복수형도 포함한다. 명세서에서 사용되는 "포함한다(comprises)" 및/또는 "포함하는(comprising)"은 언급된 구성요소 외에 하나 이상의 다른 구성요소의 존재 또는 추가를 배제하지 않는다.
비록 제1, 제2 등이 다양한 소자나 구성요소들을 서술하기 위해서 사용되나, 이들 소자나 구성요소들은 이들 용어에 의해 제한되지 않음은 물론이다. 이들 용어들은 단지 하나의 소자나 구성요소를 다른 소자나 구성요소와 구별하기 위하여 사용하는 것이다. 따라서, 이하에서 언급되는 제1 소자나 구성요소는 본 발명의 기술적 사상 내에서 제2 소자나 구성요소 일 수도 있음은 물론이다.
다른 정의가 없다면, 본 명세서에서 사용되는 모든 용어(기술 및 과학적 용어를 포함)는 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 공통적으로 이해될 수 있는 의미로 사용될 수 있을 것이다. 또 일반적으로 사용되는 사전에 정의되어 있는 용어들은 명백하게 특별히 정의되어 있지 않는 한 이상적으로 또는 과도하게 해석되지 않는다.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 자동 광학 검사 시스템의 블록도이다.
도 1을 참조하면, 본 발명의 일 실시예에 따른 자동 광학 검사 시스템은, 데이터베이스부(100), 제1 광학 검사부(200), 제2 광학 검사부(300), 피드백 부(400), 최종 검사부(500)를 포함한다.
데이터베이스부(100)에는 회로 기판에 포함된 불량을 판단하는 기준이 되는 제1 광학 정보(D1)가 미리 저장된다. 제1 광학 정보(D1)는 양호 또는 불량인 회로 기판의 외관 및 회로 패턴에 관한 광학 정보를 포함할 수 있다. 즉, 데이터베이스부(100)에는 회로 기판 상에 형성되는 다양한 패턴 중 제품으로서 양호하다고 판단되는 회로 기판에 관한 광학 정보와, 제품으로서 불량이라고 판단되는 회로 기판에 관한 광학 정보가 함께 저장될 수 있다. 이러한 제1 광학 정보(D1)는 광학 검사를 위해 촬영된 광학 이미지에 나타나는 외관 및 패턴에 대한 정보일 수 있다. 예를 들어, 제1 광학 정보(D1)는 양호한 회로 기판 또는 불량인 회로 기판을 촬영한 광학 이미지에 나타난, 회로기판 및 패턴의 외관, 밝기, 형태, 또는 사이즈 등에 관한 정보를 포함할 수 있다.
즉, 데이터베이스부(100)에는 불량인 회로 기판에 대해서도 결함(예를 들어, 오픈, 쇼트, 돌기, 결손, 스크래치, 이물, 변형 등)의 종류에 따라 각 결함 항목의 외관, 밝기, 형태, 또는 사이즈 등의 정보가 저장될 수 있다. 뿐만 아니라, 데이터베이스부(100)에는 양호한 회로 기판에 대해서도 패턴의 외관, 밝기, 형태, 또는 사이즈 등의 정보가 저장될 수 있다.
제1 광학 검사부(200)는 회로 기판에 대한 광학 이미지(OI1)를 획득하고, 제1 광학 정보(D1)와 광학 이미지(OI1)를 이용하여 회로 기판을 검사한다. 제1 광학 검사부(200)의 검사 결과 및 광학 이미지(OI1)는 데이터베이스부(100)에 저장될 수 있다. 이 때, 제1 광학 검사부(200)는 광학 이미지(OI1)의 명암을 리버스 처리하여 검사할 수 있다. 즉, 제1 광학 검사부(200)는 이미지 리버스(Image reverse)를 통해, 광학 이미지(OI1)에서 회로 패턴이 나타난 밝은 부분을 어둡게 처리하고, 회로 패턴의 윤곽선은 그대로 두어, 회로 패턴의 전체적인 형태를 인식하기에 용이하도록 처리하여 광학 이미지(OI1)를 검사할 수 있다. 또한, 제1 광학 검사부(200)는 제1 광학 정보(D1)로서 추가해야 하거나 갱신해야 할 광학 이미지(OI1)가 있다면, 피드백부(400)를 통하여 데이터베이스부(100)의 제1 광학 정보(D1)에 반영할 수 있다. 여기에서, 제1 광학 정보(D1)에 반영되는 광학 이미지(OI1)는 회로 기판의 새로운 결함 또는 양호 판단에 관한 정보일 수 있다.
제2 광학 검사부(300)는 제1 광학 검사부(200)로부터 판단이 보류된 회로 기판의 광학 이미지(OI1)를 데이터베이스부(100)로부터 로딩하여 가공하고, 제2 광학 정보(D2)와 상기 가공된 광학 이미지(OI1_R)를 이용하여 회로 기판을 재검사한다. 여기서, 제2 광학 정보(D2)는 광학 이미지(OI1) 또는 제1 광학 정보(D1)를 가공하거나, 이들의 조합에 의한 광학 정보일 수 있다. 제2 광학 검사부(300)의 재검사 결과 및 가공된 광학 이미지(OI_R)는 데이터베이스부(100)에 저장될 수 있다. 제2 광학 검사부(300)는 가공된 광학 이미지(OI1_R)의 명암을 리버스 처리하여 검사할 수 있다. 즉, 제1 광학 검사부(200)와 마찬가지로, 회로 패턴이 나타난 밝은 부분을 어둡게 처리하고, 회로 패턴의 윤곽선은 그대로 두어, 회로 패턴의 전체적인 형태를 인식하기에 용이하도록 처리하여 가공된 광학 이미지(OI1_R)를 검사할 수 있다. 또한, 제2 광학 검사부(300)는 제2 광학 정보(D2)로서 추가해야 하거나 갱신해야 할 광학 이미지(OI1_R)가 있다면, 피드백부(400)를 통하여 데이터베이스부(100)의 제2 광학 정보(D2)에 반영할 수 있다. 여기에서, 상기 제2 광학 정보(D2)에 반영되는 광학 이미지(OI1_R)는 회로 기판의 새로운 결함 또는 양호 판단에 관한 정보일 수 있다. 이에 더하여, 본 발명의 일 실시예에 따른 자동 광학 검사 시스템은, 제N-1 광학 검사부로부터 판단이 보류된 광학 이미지를 검사하는 제N 광학 검사부를 더 포함할 수 있다. 여기에서 N은 3이상의 정수이다.
최종 검사부(500)는 제2 광학 검사부(300)로부터 판단이 보류된 회로 기판의 광학 이미지(OI1, OI1_R)를 로딩하여 디스플레이 하고, 작업자가 최종 불량여부를 입력한다. 최종 검사부(500)에서 입력된 최종 검사 결과는 데이터베이스부(100)에 저장할 수 있다. 또한, 최종 검사부(500)는 제1 광학 정보(D1) 또는 제2 광학 정보(D2)로서 추가해야 하거나 갱신해야 할 광학 이미지(OI1, OI1_R)가 있다면, 피드백부(400)를 통하여 광학 이미지(O11)는 데이터베이스부(100)의 제1 광학 정보(D1)에, 가공된 광학 이미지(OI1_R)는 데이터베이스부(100)의 제2 광학 정보(D2)에 각각 반영할 수 있다. 여기에서, 상기 제1 광학 정보(D1) 및 제2 광학 정보(D2)에 반영되는 광학 이미지(OI1, OI1_R)는 회로 기판의 새로운 결함 또는 양호 판단에 관한 정보일 수 있다. 본 발명에 따르면, 제1 광학 검사부(200) 및 제2 광학 검사부(300)를 거친 후 최종 검사를 할 수 있도록 함으로써, 최종 검사에서 목시 검사를 해야하는 광학 이미지의 양을 현저하게 감소시킬 수 있는 이점이 있다.
피드백 부(400)는 제1 광학 검사부(200), 제2 광학 검사부(300) 및 최종 검사부(500)로부터 제1 광학 정보(D1) 또는 제2 광학정보(D2)에 대해 추가 또는 갱신 요청이 있을 경우, 해당 정보를 데이터베이스부(100)에 반영하여 저장한다. 피드백 부(400)가 제1 및 제2 광학 검사부(200, 300), 최종 검사부(500)로부터 제1 광학 정보(D1) 및 제2 광학 정보(D2)를 피드백함으로써, 제1 및 제2 광학 검사부(200, 300)에서 항상 최신의 광학 정보를 이용하여 추후 검사시에 보다 정확한 검사를 하도록 하여 판단 보류와 오검출을 줄일 수 있다.
도 2a 내지 도 2e는 쇼트 결함 패턴에 대한 이미지 처리 과정을 나타낸 도면이다.
도 2a는 기판 상에 존재하는 쇼트 결함 패턴에 대한 광학 이미지(OI2)이다. 도 2b는 데이터베이스부(100)에 저장된 광학 이미지(OI3)로서, 광학 이미지(OI2)와 광학 이미지(OI3)를 서로 비교하여, 도 2c와 같은 비교 광학 이미지(OI4)를 생성할 수 있다. 또한, 광학 이미지(OI2)에 대해 이미지 리버스 처리하여, 도 2d와 같은 리버스 광학 이미지(OI5)를 생성할 수 있다. 도 2c의 비교 광학 이미지(OI4)와 도 2d의 리버스 광학 이미지(OI5)를 이용하여, 도 2e와 같은 쇼트 결함 패턴에 대한 최종 광학 이미지(OI6)를 확인할 수 있다. 도 2a 및 도 2b에 나타난 광학 이미지(OI2, OI3)를 이용하여 제1 광학 검사부(200)에서 회로 기판을 검사한다. 제1 광학 검사부(200)를 통한 검사 후에, 판단이 보류된 광학 이미지(OI2)에 대해 제2 광학 검사부(300)는 가공된 광학 이미지(OI4, OI5)를 생성하고(도 2c 내지 도 2e 참조), 가공된 광학 이미지(OI4, OI5)를 이용하여 재검사 한다. 제2 광학 검사부에서도 판단이 보류될 경우에는, 광학 이미지(IO2) 및 가공된 광학 이미지(OI4, OI5, OI6) 중 하나 또는 복수의 이미지를 이용하여 목시 판정하여 쇼트 결함 패턴이 실제로 존재하는지 여부를 최종 판정한다.
도 3a 내지 도 3e는 돌기 결함 패턴에 대한 이미지 처리 과정을 나타낸 도면이다.
도 3a는 기판 상에 존재하는 돌기 결함 패턴에 대한 광학 이미지(OI2´)이다. 도 3b는 데이터베이스부(100)에 저장된 광학 이미지(OI3´)로서, 광학 이미지(OI2´)와 광학 이미지(OI3´)를 서로 비교하여, 도 3c와 같은 비교 광학 이미지(OI4´)를 생성할 수 있다. 또한, 광학 이미지(OI2´)에 대해 이미지 리버스 처리하여, 도 3d와 같은 리버스 광학 이미지(OI5´)를 생성할 수 있다. 도 3c의 비교 광학 이미지(OI4´)와 도 3d의 리버스 광학 이미지(OI5´)를 이용하여, 도 3e와 같은 돌기 결함 패턴에 대한 최종 광학 이미지(OI6´)를 확인할 수 있다. 도 3a 및 도 3b에 나타난 광학 이미지(OI2´, OI3´)를 이용하여 제1 광학 검사부(200)에서 회로 기판을 검사한다. 제1 광학 검사부(200)를 통한 검사 후에, 판단이 보류된 광학 이미지(OI2´)에 대해 제2 광학 검사부(300)는 가공된 광학 이미지(OI4´, OI5´)를 생성하고(도 3c 내지 도 3e 참조), 가공된 광학 이미지(OI4´, OI5´)를 이용하여 재검사 한다. 제2 광학 검사부(300)에서도 판단이 보류될 경우에는 광학 이미지(OI2´) 및 가공된 광학 이미지(OI4´, OI5´, OI6´) 중 하나 또는 복수의 이미지를 이용하여 목시 판정하여 돌기 결함 패턴이 실제로 존재하는지 여부를 최종 판정한다.
도 4a 내지 도 4e는 결손 결함 패턴에 대한 이미지 처리 과정을 나타낸 도면이다.
도 4a는 기판 상에 존재하는 결손 결함 패턴에 대한 광학 이미지(OI2´´)이다. 도 4b는 데이터베이스부(100)에 저장된 광학 이미지(OI3´´)로서, 광학 이미지(OI2´´)와 광학 이미지(OI3´´)를 서로 비교하여, 도 4c와 같은 비교 광학 이미지(OI4´´)를 생성할 수 있다. 또한, 광학 이미지(OI2´´)에 대해 이미지 리버스 처리하여, 도 4d와 같은 리버스 광학 이미지(OI5´´)를 생성할 수 있다. 도 4c의 비교 광학 이미지(OI4´´)와 도 4d의 리버스 광학 이미지(OI5´´)를 이용하여, 도 4e와 같은 결손 결함 패턴에 대한 최종 광학 이미지(OI6?)를 확인할 수 있다. 도 4a 및 도 4b에 나타난 광학 이미지(OI2´´, OI3´´)를 이용하여 제1 광학 검사부(200)에서 회로 기판을 검사한다. 제1 광학 검사부(200)를 통한 검사 후에, 판단이 보류된 광학 이미지(OI2´´)에 대해 제2 광학 검사부(300)는 가공된 광학 이미지(OI4´´, OI5´´)를 생성하고(도 4c 내지 도 4e 참조), 가공된 광학 이미지(OI4´´, OI5´´)를 이용하여 재검사 한다. 제2 광학 검사부(300)에서도 판단이 보류될 경우에는 광학 이미지(OI2?) 및 가공된 광학 이미지(OI4´´, OI5´´, OI6?) 중 하나 또는 복수의 이미지를 이용하여 목시 판정하여 결손 결함 패턴이 실제로 존재하는지 여부를 최종 판정한다.
이하에서는, 본 발명의 일 실시예에 따른 자동 광학 검사 장치에 대해 설명한다.
도 5는 본 발명의 일 실시예에 따른 자동 광학 검사 장치의 블록도이다.
도 5를 참조하면, 본 발명의 일 실시예에 따른 자동 광학 검사 장치는, 공급부(10), 데이터베이스부(20), 제1 광학 검사부(30), 제2 광학 검사부(40), 최종 검사부(50), 수용부(60), 제어부(70) 등을 포함한다.
공급부(10)는 회로 기판을 공급한다. 즉, 공급부(10)는 필름 또는 테이프 형태의 회로 기판으로서, 릴(reel) 또는 롤(roll) 형태의 연속적으로 이어진 회로 기판들을 제1 광학 검사부(30)로 제공한다.
데이터베이스부(20)에는 회로 기판에 포함된 불량을 판단하는 기준이 되는 광학 정보(D)가 저장된다. 여기서, 광학 정보(D)는 제1 광학 검사부(30)에서 사용하는 광학 정보(D1)와 제2 광학 검사부(40)에서 사용하는 광학 정보(D2)를 포함한다.
제1 광학 검사부(30)는 회로 기판에 대한 광학 이미지(OI)를 획득하고, 광학 정보(D)와 광학 이미지(OI)를 이용하여 회로 기판을 검사한다. 이 때, 제1 광학 검사부(30)는 광학 이미지(OI)의 명암을 리버스 처리하여 검사할 수 있다.
광학 정보(D)는 양호한 회로 기판 또는 불량인 회로 기판에 관한 광학 정보일 수 있다. 이러한 광학 정보(D)는 광학 검사를 위해 촬영된 광학 이미지에 나타나는 외관 및 패턴에 대한 정보일 수 있다. 예를 들어, 광학 정보(D)는 양호한 회로 기판 또는 불량인 회로 기판을 촬영한 광학 이미지에 나타난, 회로 기판 및 패턴의 외관, 밝기, 형태, 또는 사이즈 등에 관한 정보를 포함할 수 있다.
제2 광학 검사부(40)는 제1 광학 검사부(30)로부터 판단이 보류된 광학 이미지(OI)를 가공하고, 광학 정보(D)와 가공된 광학 이미지(OI_R)를 이용하여 회로 기판을 재검사한다. 제2 광학 검사부(40)는 가공된 광학 이미지(OI_R)의 명암을 리버스 처리하여 검사할 수 있다.
최종 검사부(50)는 제2 광학 검사부(40)로부터 판단이 보류된 회로 기판의 광학 이미지(OI) 또는 가공된 광학 이미지(OI_R)를 디스플레이 하고 작업자의 최종 검사결과를 입력 받는다. 또한, 최종 검사부(50)는 입력받은 최종 검사 결과를 데이터베이스부(20)에 저장할 수 있다. 즉, 데이터베이스부(20)에 저장된 광학 정보(D)는 제1 광학 검사부(30), 제2 광학 검사부(40), 또는 최종 검사부(50)의 검사 결과를 이용하여 업데이트될 수 있다.
수용부(60)는 회로 기판을 수용한다. 즉, 제1 광학 검사부(30)를 거쳐 검사가 완료된 회로 기판들을 수용하고 되감는다. 여기서, 수용부(60)는 제2 광학 검사부(40) 및 최종 검사부(50)의 검사 완료 여부와 상관 없이 회로 기판을 수용할 수 있으며, 제2 광학 검사부(40) 및 최종 검사부(50)는 네트워크로 데이터 베이스부(20)와 연결되어 검사를 실시할 수 있다.
제어부(70)는 공급부(10), 데이터베이스부(20), 제1 광학 검사부(30), 제2 광학 검사부(40), 목시 검사부(50), 수용부(60)의 동작을 제어한다.
이하에서는, 본 발명의 일 실시예에 따른 자동 광학 검사 방법에 대해 설명한다.
도 6은 본 발명의 일 실시예에 따른 자동 광학 검사 방법을 순차적으로 나타낸 흐름도이다.
도 6을 참조하면, 우선, 회로 기판에 포함된 불량 판단의 기준이 되는 제1 광학 정보(D1)를 입력한다(S100). 제1 광학 정보(D1)는 양호한 회로 기판 또는 불량인 회로 기판에 관한 광학 정보일 수 있다. 예를 들어, 제1 광학 정보(D1)는 양호한 회로 패턴 또는 불량인 회로 패턴 각각에 대한 패턴의 외관, 밝기, 형태, 또는 사이즈 등에 관한 정보를 포함할 수 있다. 여기서, 제1 광학 정보(D1)는 양호한 회로 기판으로부터 취득한 광학 이미지(OI1)를 포함할 수 있다.
이어서, 회로 기판에 대한 광학 이미지(OI1)를 획득한다(S200). 광학 이미지(OI1)는 카메라를 이용하여 취득된 촬상 이미지일 수 있다.
이어서, 제1 광학 정보(D1)와 광학 이미지(OI1)를 이용하여 회로 기판을 검사한다(S300). 회로 기판을 검사하는 것은, 광학 이미지(OI1)의 명암을 리버스 처리하여 검사할 수 있다. 한편, 제1 광학 정보(D1)는 피드백을 통해 갱신될 수 있으므로 최신의 검사기준으로 검사가 가능하다.
이어서, 검사 과정(S300)에서 판단이 보류된 광학 이미지(OI1)를 가공한다(S400).
이어서, 제2 광학 정보(D2)와 가공된 광학 이미지(OI1_R)를 이용하여 회로 기판을 재검사한다(S500). 회로 기판을 재검사하는 것은, 가공된 광학 이미지(OI1_R)의 명암을 리버스 처리하여 검사할 수 있다. 한편, 제2 광학 정보(D2)는 피드백을 통해 갱신될 수 있으므로 최신의 검사기준으로 검사가 가능하다.
이어서, 검사 과정(S500)에서 판단이 보류된 회로 기판의 광학 이미지(OI1) 또는 가공된 광학 이미지(OI1_R)를 디스플레이한다(S600). 디스플레이된 가공된 광학 이미지(OI1_R)를 이용하여 목시 검사로써 최종 검사를 수행할 수 있다.
또한, 회로 기판을 검사, 재검사 또는 최종 검사한 결과를 이용하여, 제1 광학 정보(D1) 또는 제2 광학 정보(D2)를 업데이트할 수 있다(S700).
이상 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 실시예들을 설명하였으나, 본 발명은 상기 실시예들에 한정되는 것이 아니라 서로 다른 다양한 형태로 제조될 수 있으며, 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자는 본 발명의 기술적 사상이나 필수적인 특징을 변경하지 않고서 다른 구체적인 형태로 실시될 수 있다는 것을 이해할 수 있을 것이다. 그러므로 이상에서 기술한 실시예들은 모든 면에서 예시적인 것이며 한정적이 아닌 것으로 이해해야만 한다.
100: 데이터베이스부 200: 제1 광학 검사부
300: 제2 광학 검사부 400: 피드백 부
500: 최종 검사부

Claims (19)

  1. 회로 기판에 포함된 불량을 판단하는 기준이 되는 광학 정보를 저장하는 데이터베이스부;
    상기 회로 기판에 대한 광학 이미지를 획득하고, 상기 광학 정보와 상기 광학 이미지를 이용하여 상기 회로 기판을 검사하는 제1 광학 검사부; 및
    상기 제1 광학 검사부로부터 판단이 보류된 상기 광학 이미지를 가공하고, 상기 광학 정보와 상기 가공된 광학 이미지를 이용하여 상기 회로 기판을 재검사하는 제2 광학 검사부를 포함하되,
    상기 제1 및 제2 광학 검사부의 검사 결과가 상기 데이터베이스부에 저장되고,
    상기 제1 광학 검사부는 상기 광학 이미지에 대해 제1 패턴과 제1 외곽선을 구분하고, 상기 제1 패턴에 대해서는 명암을 반전시키고, 상기 제1 외곽선에 대해서는 명암을 반전시키지 않고,
    상기 제2 광학 검사부는 상기 가공된 광학 이미지에 대해 제2 패턴과 제2 외곽선을 구분하고, 상기 제2 패턴에 대해서는 명암을 반전시키고, 상기 제2 외곽선에 대해서는 명암을 반전시키지 않는 자동 광학 검사 시스템.
  2. 제 1항에 있어서,
    상기 제1 광학 검사부로부터 판단이 보류된 상기 광학 이미지 또는 상기 제2 광학 검사부로부터 판단이 보류된 상기 가공된 광학 이미지를 디스플레이하는 최종 검사부를 더 포함하되,
    상기 최종 검사부는 입력받은 최종 검사 결과를 상기 데이터베이스부에 저장하는 자동 광학 검사 시스템.
  3. 제 2항에 있어서,
    상기 데이터베이스부에 저장된 상기 광학 정보는, 상기 제1 광학 검사부, 상기 제2 광학 검사부, 또는 상기 최종 검사부의 검사 결과를 이용하여 업데이트(update)되는 자동 광학 검사 시스템.
  4. 제 3항에 있어서,
    제N-1 광학 검사부로부터 판단이 보류된 광학 이미지를 검사하는 제N 광학 검사부를 더 포함하되,
    상기 N은 3이상의 정수인 자동 광학 검사 시스템.
  5. 제 1항에 있어서,
    상기 광학 정보는, 상기 광학 이미지에 나타난, 양호 또는 불량인 회로 패턴의 외관, 밝기, 형태, 또는 사이즈에 관한 정보를 포함하는 자동 광학 검사 시스템.
  6. 제 1항에 있어서,
    상기 광학 정보는, 상기 제1 광학 검사부의 검사 기준이 되는 제1 광학 정보 및 상기 제2 광학 검사부의 검사 기준이 되는 제2 광학 정보를 포함하는 자동 광학 검사 시스템.
  7. 회로 기판을 공급하는 공급부;
    상기 회로 기판에 포함된 불량을 판단하는 기준이 되는 광학 정보를 저장하는 데이터베이스부;
    상기 회로 기판에 대한 광학 이미지를 획득하고, 상기 광학 정보와 상기 광학 이미지를 이용하여 상기 회로 기판을 검사하는 제1 광학 검사부;
    상기 제1 광학 검사부로부터 판단이 보류된 상기 광학 이미지를 가공하고, 상기 광학 정보와 상기 가공된 광학 이미지를 이용하여 상기 회로 기판을 재검사하는 제2 광학 검사부;
    상기 회로 기판을 수용하는 수용부; 및
    상기 공급부, 상기 데이터베이스부, 상기 제1 광학 검사부, 상기 제2 광학 검사부, 및 상기 수용부를 제어하는 제어부를 포함하되,
    상기 제1 및 제2 광학 검사부의 검사 결과가 상기 데이터베이스부에 저장되고,
    상기 제1 광학 검사부는 상기 광학 이미지에 대해 제1 패턴과 제1 외곽선을 구분하고, 상기 제1 패턴에 대해서는 명암을 반전시키고, 상기 제1 외곽선에 대해서는 명암을 반전시키지 않고,
    상기 제2 광학 검사부는 상기 가공된 광학 이미지에 대해 제2 패턴과 제2 외곽선을 구분하고, 상기 제2 패턴에 대해서는 명암을 반전시키고, 상기 제2 외곽선에 대해서는 명암을 반전시키지 않는 자동 광학 검사 장치.
  8. 제 7항에 있어서,
    상기 제1 광학 검사부로부터 판단이 보류된 상기 광학 이미지 또는 상기 제2 광학 검사부로부터 판단이 보류된 상기 가공된 광학 이미지를 디스플레이하는 최종 검사부를 더 포함하되,
    상기 최종 검사부는 입력받은 최종 검사 결과를 상기 데이터베이스부에 저장하는 자동 광학 검사 장치.
  9. 제 8항에 있어서,
    제N-1 광학 검사부로부터 판단이 보류된 광학 이미지를 검사하는 제N 광학 검사부를 더 포함하되,
    상기 N은 3이상의 정수인 자동 광학 검사 장치.
  10. 제 8항에 있어서,
    상기 제2 광학 검사부 및 상기 최종 검사부는 상기 데이터베이스부에 네트워크로 연결되는 자동 광학 검사 장치.
  11. 제 7항에 있어서,
    상기 수용부는, 상기 제1 광학 검사부에서 검사가 완료된 회로 기판을 수용하는 자동 광학 검사 장치.
  12. 제 7항에 있어서,
    상기 광학 정보는, 상기 광학 이미지에 나타난, 양호 또는 불량인 회로 패턴의 외관, 밝기, 형태, 또는 사이즈에 관한 정보를 포함하는 자동 광학 검사 장치.
  13. 제 7항에 있어서,
    상기 광학 정보는, 상기 제1 광학 검사부의 검사 기준이 되는 제1 광학 정보 및 상기 제2 광학 검사부의 검사 기준이 되는 제2 광학 정보를 포함하는 자동 광학 검사 장치.
  14. 회로 기판에 포함된 불량을 판단하는 기준이 되는 광학 정보를 입력하고,
    상기 회로 기판에 대한 광학 이미지를 획득하고,
    상기 광학 정보와 상기 광학 이미지를 이용하여 상기 회로 기판을 제1 검사하고,
    상기 제1 검사에서 판단이 보류된 상기 광학 이미지를 가공하고,
    상기 광학 정보와 상기 가공된 광학 이미지를 이용하여, 상기 회로 기판을 재검사하는 것을 포함하되,
    상기 제1 검사하는 것은, 상기 광학 이미지에 대해 제1 패턴과 제1 외곽선을 구분하고, 상기 제1 패턴에 대해서는 명암을 반전시키고, 상기 제1 외곽선에 대해서는 명암을 반전시키지 않고,
    상기 재검사하는 것은, 상기 가공된 광학 이미지에 대해 제2 패턴과 제2 외곽선을 구분하고, 상기 제2 패턴에 대해서는 명암을 반전시키고, 상기 제2 외곽선에 대해서는 명암을 반전시키지 않는 자동 광학 검사 방법.
  15. 제 14항에 있어서,
    상기 회로 기판을 재검사한 후에, 판단이 보류된 상기 광학 이미지 또는 판단이 보류된 상기 가공된 광학 이미지를 디스플레이 하는 것을 더 포함하는 자동 광학 검사 방법.
  16. 제 15항에 있어서,
    상기 회로 기판을 제1 검사 또는 재검사한 결과를 이용하여, 상기 광학 정보를 업데이트하는 것을 더 포함하는 자동 광학 검사 방법.
  17. 제 16항에 있어서,
    상기 재검사 후에, 판단이 보류된 광학 이미지를 다시 검사하는 것을 더 포함하는 자동 광학 검사 방법.
  18. 제 14항에 있어서,
    상기 광학 정보는, 상기 광학 이미지에 나타난, 양호 또는 불량인 회로 패턴의 외관, 밝기, 형태, 또는 사이즈에 관한 정보를 포함하는 자동 광학 검사 방법.
  19. 제 14항에 있어서,
    상기 광학 정보는, 상기 제1 검사의 검사 기준이 되는 제1 광학 정보 및 상기 재검사의 검사 기준이 되는 제2 광학 정보를 포함하는 자동 광학 검사 방법.
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