KR102129239B1 - 다중 초점식 광학 검사장치 - Google Patents

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Abstract

다중 초점식 광학 검사장치는, 시료, 시료에 조사되는 빛을 생성하는 다중 초점 조절 유닛, 다중 초점 조절 유닛이 생성하는 빛을 반사시켜 시료로 조사되도록 하는 하프 미러, 하프 미러에서 반사되는 빛의 초점을 맞추고 시료로부터 반사되는 빛을 모아 전달하는 대물렌즈, 및 시료에서 반사되어 대물렌즈를 통해 전달되는 빛을 이용하여 시료를 촬영하는 촬영센서를 포함하고, 다중 초점 조절 유닛은, 고정 파장의 빛을 생성하는 제 1 기준 광원부, 및 제 1 기준 광원부를 끈 상태에서 작동하며, 다양한 파장의 빛을 생성하는 제 1 가변 광원부를 포함하고, 제 1 기준 광원부를 통해 시료 내에서 임의의 기준 초점면에 초점을 맞추고, 제 1 가변 광원부를 통해 시료 내에서 다양한 가변 초점면에 초점을 맞추면서, 촬영센서로 기준 초점면 및 가변 초점면을 검사하는 것이다.

Description

다중 초점식 광학 검사장치 {MULTIFOCAL OPTICAL INSPECTION DEVICE}
본 발명은 다중 초점식 광학 검사장치로서, 보다 구체적으로는 대물렌즈를 상하로 이동시키지 않으면서, 대신에 시료에 조사되는 빛의 파장을 조절하여 시료 내의 다양한 부분에 초점을 맞춤으로써 시료에 존재하는 이물질 및 패턴을 검사하는 다중 초점식 광학 검사장치에 관한 것이다.
기존의 광학 시스템에서 대물렌즈에서 집광된 영상을 튜브렌즈를 통해 육안 혹은 카메라 센서에 전달하여 최종 확대 영상을 관찰하게 된다.
대물렌즈는 배율에 따라 보이는 영역(FOV: Field of Viewer), 초점 심도 (DOF: Depth of Focus) 등이 물리적인 조건에 따라 정해져 있다.
이로 인해, 임의의 한점에 초점을 맞추고 높이 차가 있는, 즉 초점 심도를 벗어난, 다른 한 점에 초점을 맞추기 위해서 보조 기구를 이용하여 대물 렌즈를 상하로 이동시켜 초점을 맞추어야 한다. 이 방식에는 수동 초점 방식과 전동 초점 방식의 2가지로 실행을 한다(한국공개특허 제10-2016-0065675호 참조).
최근에는 전동 방식으로 Z축 이동에 있어서 Auto-Focusing 시스템이 출시되고 있다. 하지만, 이는 수동 방식의 초점 조절 장치 보다는 편리 하고 정확 할지라도 이 또한 기구적 이동방식으로 초점을 맞추기 때문에 시료의 안정성 및 속도의 한계를 극복할 수가 없다.
이러한 문제점을 해결하기 위하여, 대물렌즈를 상하로 이동시키지 않으면서도 다양한 초점면에 초점을 맞출 수 있는 다중 초점식 광학 검사장치의 필요성이 대두되고 있다.
본 발명이 해결하려는 과제는, 대물렌즈를 상하로 이동시키지 않으면서, 대신에 시료에 조사되는 빛의 파장을 조절하여 시료 내의 다양한 부분에 초점을 맞춤으로써 시료에 존재하는 이물질 및 패턴을 검사하는 다중 초점식 광학 검사장치를 제공하는 데 있다.
본 발명이 해결하려는 과제들은 이상에서 언급한 과제들로 제한되지 않으며, 언급되지 않은 또 다른 과제들은 아래의 기재로부터 당업자에게 명확하게 이해될 수 있을 것이다.
상기 과제를 해결하기 위한 본 발명의 일 실시예에 따른 다중 초점식 광학 검사장치는, 시료, 시료에 조사되는 빛을 생성하는 다중 초점 조절 유닛, 다중 초점 조절 유닛이 생성하는 빛을 반사시켜 시료로 조사되도록 하는 하프 미러, 하프 미러에서 반사되는 빛의 초점을 맞추고 시료로부터 반사되는 빛을 모아 전달하는 대물렌즈, 및 시료에서 반사되어 대물렌즈를 통해 전달되는 빛을 이용하여 시료를 촬영하는 촬영센서를 포함하고, 다중 초점 조절 유닛은, 고정 파장의 빛을 생성하는 제 1 기준 광원부, 및 제 1 기준 광원부를 끈 상태에서 작동하며, 다양한 파장의 빛을 생성하는 제 1 가변 광원부를 포함하고, 제 1 기준 광원부를 통해 시료 내에서 임의의 기준 초점면에 초점을 맞추고, 제 1 가변 광원부를 통해 시료 내에서 다양한 가변 초점면에 초점을 맞추면서, 촬영센서로 기준 초점면 및 가변 초점면을 검사하는 것이다.
본 발명에 따르면, 대물렌즈를 상하로 이동시키지 않으면서, 대신에 시료에 조사되는 빛의 파장을 조절하여 시료 내의 다양한 부분에 초점을 맞춤으로써 시료에 존재하는 이물질 및 패턴을 검사하는 다중 초점식 광학 검사장치를 제공할 수 있다.
도 1 은 본 발명의 일 실시예에 따른 다중 초점식 광학 검사장치의 개념도이다.
도 2 는 본 발명의 일 실시예에 따른 다중 초점식 광학 검사장치의 다중 초점 조절 유닛을 통해 시료 내의 다양한 초점면에 초점을 맞추는 모습을 나타낸 도면이다.
도 3 은 본 발명의 일 실시예에 따른 다중 초점식 광학 검사장치의 투과 광원 유닛이 시료에 빛을 조사하는 형태를 나타낸 도면이다.
도 4 는 본 발명의 일 실시예에 따른 다중 초점식 광학 검사장치의 투과 광원 유닛을 통해 시료 내의 다양한 초점면에 초점을 맞추는 모습을 나타낸 도면이다.
도 5 는 본 발명의 일 실시예에 따른 다중 초점식 광학 검사장치의 투과 광원 유닛이 조사각을 변화시키면서 시료에 빛을 조사하는 과정을 나타낸 도면이다.
도 6 은 본 발명의 일 실시예에 따른 다중 초점식 광학 검사장치의 투과 광원 유닛이 설치된 다양한 형태를 나타낸 도면이다.
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 것이다.
본 명세서에서, 단수형은 문구에서 특별히 언급하지 않는 한 복수형도 포함한다. 명세서에서 사용되는 "포함한다(comprises)" 및/또는 "포함하는(comprising)"은 언급된 구성요소, 단계 및 동작은 하나 이상의 다른 구성요소, 단계 및 동작의 존재 또는 추가를 배제하지 않는다.
도 1 내지 6 을 참조하여, 본 발명의 일 실시예에 따른 다중 초점식 광학 검사장치를 설명한다. 도 1 은 본 발명의 일 실시예에 따른 다중 초점식 광학 검사장치의 개념도이다. 도 2 는 본 발명의 일 실시예에 따른 다중 초점식 광학 검사장치의 다중 초점 조절 유닛을 통해 시료 내의 다양한 초점면에 초점을 맞추는 모습을 나타낸 도면이다. 도 3 은 본 발명의 일 실시예에 따른 다중 초점식 광학 검사장치의 투과 광원 유닛이 시료에 빛을 조사하는 형태를 나타낸 도면이다.
도 4 는 본 발명의 일 실시예에 따른 다중 초점식 광학 검사장치의 투과 광원 유닛을 통해 시료 내의 다양한 초점면에 초점을 맞추는 모습을 나타낸 도면이다. 도 5 는 본 발명의 일 실시예에 따른 다중 초점식 광학 검사장치의 투과 광원 유닛이 조사각을 변화시키면서 시료에 빛을 조사하는 과정을 나타낸 도면이다. 도 6 은 본 발명의 일 실시예에 따른 다중 초점식 광학 검사장치의 투과 광원 유닛이 설치된 다양한 형태를 나타낸 도면이다.
도 1 내지 6 을 참조하면, 본 발명의 일 실시예에 따른 다중 초점식 광학 검사장치(300)는, 시료(90), 다중 초점 조절 유닛(60), 하프 미러(half mirror)(70), 대물렌즈(80), 촬영센서(220), 투과 광원 유닛(210), 제 3 집광렌즈(230), 제 4 집광렌즈(240) 및 컨트롤러(250)를 포함할 수 있다.
시료(90)는 본 발명에 따른 다중 초점식 광학 검사장치(300)를 통해 검사되는 대상이다.
이러한 시료(90)로는 반도체, 디스플레이, 스마트폰 등에 적용되는 투명 재질 물체, 예를 들어 투명 유리 및 필름 등이 있을 수 있다.
이 시료(90)에 존재하는 이물질, 흠결 및 패턴 등을 다중 초점식 광학 검사장치(300)를 통해 검사할 수 있다.
다중 초점 조절 유닛(60)은 시료(90)에 조사되는 빛을 생성하는 유닛이다.
대물렌즈(80)의 초점은 조사되는 빛의 파장에 따라 다르기 때문에, 다중 초점 조절 유닛(60)은 조사되는 빛의 파장을 조절하여 다양한 파장의 빛을 조사할 수 있으며, 그에 따라 시료(90) 내에서 다양한 초점면에 초점을 맞출 수 있다.
예를 들어, 빛의 파장을 320nm∼700nm 사이에서 5nm 단위로 증감하여 시료(또는 투명 재질의 시료)(90)의 상면, 하면, 중간 부분에 위치한 이물질, 패턴 등을 조사할 수 있다.
이와 관련하여, 종래에는 임의 한 점에 초점을 맞추고 높이 차가 있는 다른 한 점에 초점을 맞추기 위해 보조기구를 이용하여 대물렌즈를 상하로 이동시켜 초점을 맞춰야 했다. 이러한 보조기구를 이용하는 기계적 초점 조절 방식으로는 수동 초점 방식과 전동 초점 방식이 있다.
이러한 종래 방식은 광학장치에 별도로 대물렌즈를 상하로 이동시키는 보조기구를 설치해야 하므로, 광학장치가 복잡해지고 크기가 커져서 사용 및 보관에 어려움이 있어왔다.
그러나, 본 발명의 경우는 대물렌즈(80)는 고정시키고, 대신에 다중 초점 조절 유닛(60)을 통해 다양한 파장의 빛을 조사함으로써 시료(90) 내에서 다양한 초점면에 초점을 맞출 수 있다.
따라서, 본 발명의 경우는 종래의 보조기구를 사용하지 않고서도 시료(90) 내에서 다양한 초점면에 초점을 맞출 수 있으므로, 사용 및 보관이 편리하다는 장점이 있다.
또한, 투명 재질의 시료에 빠른 속도로 초점을 맞출수 있을 뿐 아니라 시료의 안정성을 획기적으로 향상시킬 수 있다.
아울러, 자동 검사에 있어서 빠른 속도로 초점을 맞추므로 생산단가를 낮추고, 생산성을 높이며, 수율을 향상시킬 수 있다.
이러한 다중 초점 조절 유닛(60)은, 제 1 기준 광원부(25), 제 1 가변 광원부(35) 및 제 1 집광렌즈(50)를 포함할 수 있다.
제 1 기준 광원부(25)는 고정 파장의 빛을 생성하는 광원부로서, 고정 파장의 빛을 생성하는 제 1 기준 광원(10) 및 제 1 기준 광원(10)이 생성한 빛이 통과하는 제 1 기준 프리즘(20)을 포함할 수 있다.
제 1 가변 광원부(35)는 제 1 기준 광원부(25)를 끈(off) 상태에서 작동할 수 있으며, 다양한 파장의 빛을 생성하는 광원부로서, 다양한 파장의 빛을 생성하는 제 1 가변 광원(30) 및 제 1 가변 광원(30)이 생성한 빛이 통과하는 제 1 가변 프리즘(40)을 포함할 수 있다.
또한, 제 1 가변 프리즘(40)의 두께 조절을 통해 목표 초점면에 초점을 맞출 수 있다.
이와 관련하여, 광학장치 내로 외란광이 유입되거나, 시료(90)가 쿼츠(quartz), 필름 및 유리 중에서 어느 것으로 제작되었는지에 따라 초점거리가 변동이 생길 수 있다.
이러한 점을 고려하여, 본 발명의 경우는 제 1 가변 프리즘(40)의 두께를 조절하여 제 1 가변 광원(30)에서 나가는 빛의 초점거리를 조절하여 목표 초점면에 초점이 맞춰지도록 할 수 있다.
한편, 제 1 가변 프리즘(40)의 두께 범위는 0.01mm∼5mm 또는 1mm∼10mm 일 수 있으나, 이에 제한되는 것은 아니다.
도 2 에 도시된 바와 같이, 이러한 제 1 기준 광원부(25)를 통해 시료(90) 내에서 임의의 기준 초점면에 초점(S)을 맞추고, 제 1 가변 광원부(35)를 통해 시료(90) 내에서 다양한 가변 초점면에 초점(E1, E2)을 맞추면서, 후술하는 촬영센서(220)로 기준 초점면 및 가변 초점면을 검사할 수 있다.
제 1 집광렌즈(50)는 빛을 한 곳으로 모으는 렌즈로서, 빛을 원하는 방향 및 장소로 집중시키는 데 사용되는 렌즈이다.
이러한 제 1 집광렌즈(50)는 제 1 기준 광원부(25) 및 제 1 가변 광원부(35)에서 나온 빛을 모아 후술하는 하프 미러(70)로 전달할 수 있다.
하프 미러(70)는 다중 초점 조절 유닛(60)이 생성하는 빛을 반사시켜 시료(90)로 조사되도록 하는 구성이다.
다중 초점 조절 유닛(60)이 빛을 발산할 경우, 발산된 빛은 하프 미러(70)에 도착하게 되고, 하프 미러(70)는 빛을 90°반사시켜 하부에 위치하는 시료(90)로 조사할 수 있다.
또한, 하프 미러(70)는 시료(90)에서 반사된 빛을 투과시켜 후술하는 촬영센서(220)로 전달할 수 있으며, 그에 따라 촬영센서(220)는 시료(90)를 촬영할 수 있다.
대물렌즈(80)는 하프 미러(70)에서 반사되는 빛의 초점을 맞추고 시료(90)로부터 반사되는 빛을 모아 전달하는 렌즈이다.
대물렌즈(80)는 하프 미러(70)의 하부에 위치할 수 있으며, 하프 미러(70)에서 반사되어 시료(90)로 조사되는 빛의 초점을 맞출 수 있고, 또한 시료(90)로부터 반사되는 빛을 모아 촬영센서(220)로 전달할 수 있다.
전술한 바와 같이, 본 발명의 경우는 대물렌즈(80)를 상하 이동시키지 않고, 대신에 다중 초점 조절 유닛(60)을 통해 다양한 파장의 빛을 조사함으로써 시료(90) 내에서 다양한 초점면에 초점을 맞출 수 있다.
따라서, 대물렌즈(80)를 상하 이동시키는 보조기구를 사용하지 않고서도 시료(90) 내에서 다양한 초점면에 초점을 맞출 수 있으므로, 사용 및 보관이 편리하다는 장점이 있다.
촬영센서(220)는 시료(90)에서 반사되어 대물렌즈(80)를 통해 전달되는 빛을 이용하여 시료(90)를 촬영하는 센서이다.
촬영센서(220)가 빛을 촬영함으로써 시료(90) 내의 초점면을 검사할 수 있으며, 구체적으로 시료(90)의 상면, 하면 및 중간면에 존재하는 이물질, 흠결 및 패턴 등을 검사할 수 있다.
이러한 촬영센서(220)는 일종의 카메라로서, CCD 내지 촬상소자일 수 있다.
투과 광원 유닛(210)은 시료(90)의 하부에 위치하면서 시료(90)에 조사되는 빛을 생성하는 유닛이다.
투과 광원 유닛(210)은 전술한 다중 초점 조절 유닛(60)과 함께 사용되거나 단독으로 사용될 수 있다.
이와 관련하여, 시료(90) 내에 크랙 내지 스크래치가 발생하거나, 시료(90)에 유기물 내지 먼지가 묻을 경우, 이로 인해 시료(90)로 조사되는 빛이 산란될 수 있다.
이럴 경우, 산란된 빛은 대물렌즈(80)로 향하지 않고 대물렌즈(80)를 벗어날 수 있으므로, 시료(90)의 관찰에 어려움이 있을 수 있다.
반면에, 시료(90)의 하부에 위치한 투과 광원 유닛(210)에서 생성된 빛은 산란되더라도 대물렌즈(80)를 향하면서 대물렌즈(80)에 모일 수 있다.
따라서, 본 발명의 경우는 투과 광원 유닛(210)을 사용함으로써 시료(90)에 흠결 내지 오염물질이 존재하더라도 우수한 시료 검사 성능을 보일 수 있다.
이러한 투과 광원 유닛(210)은 전술한 다중 초점 조절 유닛(60)과 유사한 구성을 포함할 수 있다.
일 형태로서, 투과 광원 유닛(210)은, 제 2 기준 광원부 및 제 2 가변 광원부를 포함할 수 있다.
제 2 기준 광원부는 고정 파장의 빛을 생성하는 광원부로서, 고정 파장의 빛을 생성하는 제 2 기준 광원(100, 160) 및 제 2 기준 광원(100, 160)이 생성한 빛이 통과하는 제 2 기준 프리즘(110, 170)을 포함할 수 있다.
제 2 가변 광원부는 제 2 기준 광원부를 끈 상태에서 작동하며, 다양한 파장의 빛을 생성하는 광원부로서, 다양한 파장의 빛을 생성하는 제 2 가변 광원(120, 180) 및 제 2 가변 광원(120, 180)이 생성한 빛이 통과하는 제 2 가변 프리즘(130, 190)을 포함할 수 있다.
또한, 전술한 제 1 가변 프리즘(40)과 마찬가지로, 제 2 가변 프리즘(130, 190)의 두께 조절을 통해 목표 초점면에 초점을 맞출 수 있다.
한편, 제 2 가변 프리즘(130, 190)의 두께 범위는 0.01mm∼5mm 또는 1mm∼10mm 일 수 있으나, 이에 제한되는 것은 아니다.
도 4 에 도시된 바와 같이, 이러한 제 2 기준 광원부를 통해 시료(90) 내에서 임의의 기준 초점면에 초점(S)을 맞추고, 제 2 가변 광원부를 통해 시료(90) 내에서 다양한 가변 초점면에 초점(E1, E2)을 맞추면서, 촬영센서(220)로 기준 초점면 및 가변 초점면을 검사할 수 있다.
다중 초점 조절 유닛(60)과 투과 광원 유닛(210)이 함께 사용될 때, 다중 초점 조절 유닛(60)의 제 1 기준 광원부(25) 및 투과 광원 유닛의 제 2 기준 광원부 중 어느 하나를 통해 시료(90) 내에서 임의의 기준 초점면(S)에 초점을 맞출 수 있다.
또한, 다중 초점 조절 유닛(60)의 제 1 가변 광원부(35) 및 투과 광원 유닛(210)의 제 2 가변 광원부 중 어느 하나 이상을 통해 시료(90) 내에서 다양한 가변 초점면(E1, E2)에 초점을 맞추면서, 촬영센서(220)로 기준 초점면 및 가변 초점면을 검사할 수 있다.
아울러, 이러한 투과 광원 유닛(210)이 복수개일 수 있으며, 이럴 경우 투과 광원 유닛(210)은 중앙에 위치한 중앙 투과 광원부(150) 및 중앙 투과 광원부(150)의 둘레에 위치하는 둘레 투과 광원부(200)를 포함할 수 있다.
중앙 투과 광원부(150)는 시료(90)에 수직으로 빛을 조사할 수 있으며(도 3 참조), 일 형태로서, 중앙 투과 광원부(150)는 다중 초점 조절 유닛(60)과 동일한 구성을 포함할 수 있다.
즉, 중앙 투과 광원부(150)는 제 1 기준 광원부(25)와 동일한 제 2 기준 광원부, 제 1 가변 광원부(35)와 동일한 제 2 가변 광원부 및 제 1 집광렌즈(50)와 동일한 제 2 집광렌즈(140)를 포함할 수 있다.
중앙 투과 광원부(150)는 제 2 집광렌즈(140)를 통해 빛을 모아 시료(90)에 수직으로 빛을 조사할 수 있다.
둘레 투과 광원부(200)는 시료(90)에 경사지게 빛을 조사할 수 있으며(도 3 참조), 일 형태로서, 둘레 투과 광원부(200)는 중앙 투과 광원부(150)의 구성에서 제 2 집광렌즈(140)가 없을 수 있다.
물론, 필요에 따라서는 둘레 투과 광원부(200)도 제 2 집광렌즈(140)를 포함할 수도 있다.
도 5 에서 보듯이, 둘레 투과 광원부(200)는 수평선에 대한 조사각(θ,α)을 조절할 수 있다. 마치 꽃잎이 오무려졌다 펴졌다 하는 것처럼 둘레 투과 광원부(200)는 소정의 조사각 범위에서 회전할 수 있다.
한편, 조사각의 범위는 30°∼60°일 수 있으나 이에 제한되는 것은 아니다.
도 6 에 도시된 바와 같이, 중앙에 중앙 투과 광원부(150)가 위치하고, 둘레를 따라 4개의 둘레 투과 광원부(200)가 위치할 수 있으며(도 6(a) 참조), 중앙에 중앙 투과 광원부(150)가 위치하고, 둘레를 따라 6개의 둘레 투과 광원부(200)가 위치할 수 있으며(도 6(b) 참조), 중앙에 중앙 투과 광원부(150)가 위치하고, 둘레를 따라 8개의 둘레 투과 광원부(200)가 위치할 수 있다(도 6(c) 참조).
물론, 둘레 투과 광원부(200)의 개수는 필요에 따라서 얼마든지 다양할 수 있다.
제 3 집광렌즈(230)는 하프 미러(70)와 대물렌즈(80) 사이에 위치할 수 있으며, 일종의 튜브 렌즈(tube lens)일 수 있다.
제 3 집광렌즈(230)는 하프 미러(70)를 투과한 시료(90)의 반사광이 손실되는 것을 최소화하면서 반사광을 촬영센서(220)로 전달함으로써 보다 선명한 이미지를 촬영할 수 있게 한다.
제 4 집광렌즈(240)는 촬영센서(220)와 하프 미러(70) 사이에 위치할 수 있으며, 일종의 C-마운트 렌즈(c-mount lens)일 수 있다.
제 4 집광렌즈(240)는 상하로 구동하여 초점의 평행광을 집적하여 촬상면을 형성하고 촬영센서(220)에 이미지를 표시하게 할 수 있다.
컨트롤러(250)는 전술한 구성들을 제어하는 장치로서, 특히 다음과 같은 역할을 할 수 있다.
컨트롤러(250)는 파형 발생기로서, 원하는 주기와 모양의 파형을 만들 수 있다.
컨트롤러(250)는 동기신호 발생기로서, 촬영센서(220)와 다중 초점 조절 유닛(60)/투과 광원 유닛(210)을 동기화시킬 수 있다.
또한, 컨트롤러(250)는 기준 광원과 가변 광원의 교차 작동(on/off)을 제어할 수 있다.
아울러, 컨트롤러(250)는 조명 밝기를 조정하며, 전원을 제어할 수 있다.
이상 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 실시예를 설명하였지만, 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자는 본 발명이 그 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.
10: 제 1 기준 광원 20: 제 1 기준 프리즘
25: 제 1 기준 광원부 30: 제 1 가변 광원
35: 제 1 가변 광원부 40: 제 1 가변 프리즘
50: 제 1 집광렌즈 60: 다중 초점 조절 유닛
70: 하프 미러 80: 대물렌즈
90: 시료 100, 160: 제 2 기준 광원
110, 170: 제 2 기준 프리즘 120, 180: 제 2 가변 광원
130, 190: 제 2 가변 프리즘 140: 제 2 집광렌즈
150: 중앙 투과 광원부 200: 둘레 투과 광원부
210: 투과 광원 유닛 220: 촬영센서
230: 제 3 집광렌즈 240: 제 4 집광렌즈
250: 컨트롤러
300: 다중 초점식 광학 검사장치

Claims (8)

  1. 시료;
    상기 시료에 조사되는 빛을 생성하는 다중 초점 조절 유닛;
    상기 다중 초점 조절 유닛이 생성하는 빛을 반사시켜 상기 시료로 조사되도록 하는 하프 미러(half mirror);
    상기 하프 미러에서 반사되는 빛의 초점을 맞추고 상기 시료로부터 반사되는 빛을 모아 전달하는 대물렌즈; 및
    상기 시료에서 반사되어 상기 대물렌즈를 통해 전달되는 빛을 이용하여 상기 시료를 촬영하는 촬영센서를 포함하고,
    상기 다중 초점 조절 유닛은,
    고정 파장의 빛을 생성하는 제 1 기준 광원부; 및
    상기 제 1 기준 광원부를 끈(off) 상태에서 작동하며, 다양한 파장의 빛을 생성하는 제 1 가변 광원부를 포함하고,
    상기 제 1 기준 광원부를 통해 상기 시료 내에서 임의의 기준 초점면에 초점을 맞추고, 상기 제 1 가변 광원부를 통해 상기 시료 내에서 다양한 가변 초점면에 초점을 맞추면서, 상기 촬영센서로 상기 기준 초점면 및 가변 초점면을 검사하는 것이고,
    상기 제 1 가변 광원부는,
    다양한 파장의 빛을 생성하는 제 1 가변 광원; 및
    상기 제 1 가변 광원이 생성하는 빛이 통과하는 제 1 가변 프리즘을 포함하고,
    상기 제 1 가변 프리즘의 두께 조절을 통해 목표 초점면에 초점을 맞추는 것인 다중 초점식 광학 검사장치.
  2. 제 1 항에 있어서,
    상기 대물렌즈는 고정되어 있는 것인 다중 초점식 광학 검사장치.
  3. 삭제
  4. 제 1 항에 있어서,
    상기 시료의 하부에 위치하면서 상기 시료에 조사되는 빛을 생성하는 투과 광원 유닛을 더 포함하고,
    상기 투과 광원 유닛은 상기 다중 초점 조절 유닛과 함께 사용되거나 단독으로 사용되는 것인 다중 초점식 광학 검사장치.
  5. 제 4 항에 있어서,
    상기 투과 광원 유닛은,
    고정 파장의 빛을 생성하는 제 2 기준 광원부; 및
    상기 제 2 기준 광원부를 끈 상태에서 작동하며, 다양한 파장의 빛을 생성하는 제 2 가변 광원부를 포함하고,
    상기 제 2 기준 광원부를 통해 상기 시료 내에서 임의의 기준 초점면에 초점을 맞추고, 상기 제 2 가변 광원부를 통해 상기 시료 내에서 다양한 가변 초점면에 초점을 맞추면서, 상기 촬영센서로 상기 기준 초점면 및 가변 초점면을 검사하는 것인 다중 초점식 광학 검사장치.
  6. 제 5 항에 있어서,
    상기 다중 초점 조절 유닛과 상기 투과 광원 유닛이 함께 사용될 때,
    상기 제 1 기준 광원부 및 상기 제 2 기준 광원부 중 어느 하나를 통해 상기 시료 내에서 임의의 기준 초점면에 초점을 맞추고,
    상기 제 1 가변 광원부 및 상기 제 2 가변 광원부 중 어느 하나 이상을 통해 상기 시료 내에서 다양한 가변 초점면에 초점을 맞추면서, 상기 촬영센서로 상기 기준 초점면 및 가변 초점면을 검사하는 것인 다중 초점식 광학 검사장치.
  7. 제 4 항에 있어서,
    상기 투과 광원 유닛은 복수개이며,
    중앙에 위치한 중앙 투과 광원부; 및
    상기 중앙 투과 광원부의 둘레에 위치하는 둘레 투과 광원부를 포함하는 것인 다중 초점식 광학 검사장치.
  8. 제 7 항에 있어서,
    상기 중앙 투과 광원부는 상기 시료에 수직으로 빛을 조사하며,
    상기 둘레 투과 광원부는 상기 시료에 경사지게 빛을 조사하는 것인 다중 초점식 광학 검사장치.
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