KR102129678B1 - 시편 검사 장치 및 시편 검사 방법 - Google Patents

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Abstract

시편 검사 장치에 대한 일 실시 예에 따르면, 상기 시편 검사 장치는 방출부, 반사부, 초점 조정부, 수신부, 및 제어부로 구성될 수 있다. 상기 시편 검사 장치는 테라헤르츠 파를 조사하는 방출부; 상기 방출부에서 조사된 테라헤르츠 파의 경로를 변환시키는 반사부; 상기 테라헤르츠 파의 경로에 따라 시편에 제1 영역을 형성하게 하는 초점 조정부 -상기 반사부와 상기 초점 조정부 사이의 거리는 제1 거리로 이격되어 있고, 상기 제1 영역은 제2 영역 및 제3 영역을 포함하고, 상기 제2 영역 및 상기 제3 영역은 제2 거리로 이격되어 있음-; 상기 제1 영역에 조사된 상기 테라헤르츠 파가 상기 시편에서 각각 반사된 테라헤르츠 파를 수신하는 수신부; 및 상기 제1 거리 및 상기 제2 거리 중 적어도 하나를 제어하고, 상기 테라헤르츠 파의 반사도 차이에 따른 상기 시편의 불량 여부를 검출하는 제어부로 구성될 수 있고, 상기 제1 거리가 57mm 내지 61mm 인 경우 상기 제2 영역은 64mm 내지 67mm의 직경을 가지고, 상기 제3 영역은 적정 직경 -상기 적정 직경은 상기 시편의 불량 여부를 검출할 수 있는 직경을 의미함- 을 각각 가질 수 있다.

Description

시편 검사 장치 및 시편 검사 방법{Specimen Inspection Device and Specimen Inspection Method}
실시 예는 테라헤르츠 파를 이용한 시편 검사 장치에 관한 것이다.
실시 예는 테라헤르츠 파를 이용한 시편 검사 방법에 관한 것이다.
현재 반도체 산업 분야와 같은 최첨단 산업이 발전함에 따라 고밀도화 및 소형화 기술이 각광받고 있어, 비파괴 검사 기술에 대한 발전 역시 요구되고 있다.
테라헤르츠 파는 금속을 제외한 비전도성 물질에 대해서 우수한 투과성이 있고, X-ray보다 낮은 에너지로 인체에 무해하다는 특성을 가진다. 테라헤르츠 파의 상기 특성들에 따라, 테라헤르츠 파는 비파괴 검사 기술에 대한 응용이 가능하다.
현재 테라헤르츠 파를 이용한 영상화 기법에 관한 연구가 활발히 진행 중에 있으나, 현재 개발된 기술을 실제 산업에 적용하기에는 분해능 및 영상화 속도에서 한계를 가진다.
실시 예는 테라헤르츠 파를 이용한 시편 검사 장치 및 시편 검사 방법을 제공한다.
실시 예는 테라헤르츠 파를 이용하여 시편의 불량 여부를 검출하는 시편 검사 장치 및 시편 검사 방법을 제공한다.
실시 예는 테라헤르츠 파의 경로를 변환하여 시편 상에 복수의 조사 영역을 형성하고, 상기 영역에서 반사되는 테라헤르츠 파를 수신하여 상기 시편의 불량 여부를 판단하는 시편 검사 장치 및 시편 검사 방법을 제공한다.
본 발명이 해결하고자 과제가 상술한 과제로 제한되는 것은 아니며, 언급되지 아니한 과제들은 본 명세서 및 첨부된 도면으로부터 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 명확하게 이해될 수 있을 것이다.
시편 검사 장치에 대한 일 실시 예에 따르면, 상기 시편 검사 장치는 방출부, 반사부, 초점 조정부, 수신부, 및 제어부로 구성될 수 있다. 상기 시편 검사 장치는 테라헤르츠 파를 조사하는 방출부; 상기 방출부에서 조사된 테라헤르츠 파의 경로를 변환시키는 반사부; 상기 테라헤르츠 파의 경로에 따라 시편에 제1 영역을 형성하게 하는 초점 조정부 -상기 반사부와 상기 초점 조정부 사이의 거리는 제1 거리로 이격되어 있고, 상기 제1 영역은 제2 영역 및 제3 영역을 포함하고, 상기 제2 영역 및 상기 제3 영역은 제2 거리로 이격되어 있음-; 상기 제1 영역에 조사된 상기 테라헤르츠 파가 상기 시편에서 각각 반사된 테라헤르츠 파를 수신하는 수신부; 및 상기 제1 거리 및 상기 제2 거리 중 적어도 하나를 제어하고, 상기 테라헤르츠 파의 반사도 차이에 따른 상기 시편의 불량 여부를 검출하는 제어부로 구성될 수 있고, 상기 제1 거리가 57mm 내지 61mm 인 경우 상기 제2 영역은 64mm 내지 67mm의 직경을 가지고, 상기 제3 영역은 적정 직경 -상기 적정 직경은 상기 시편의 불량 여부를 검출할 수 있는 직경을 의미함- 을 각각 가질 수 있다.
시편 검사 방법에 대한 일 실시 예에 따르면, 상기 시편 검사 방법은 방출부에서 테라헤르츠 파를 조사하는 단계; 상기 방출부에서 조사된 테라헤르츠 파의 경로를 반사부를 통해 변환시키는 단계; 상기 테라헤르츠 파가 초점 조정부를 통해 시편에 제1 영역을 형성하는 단계 -상기 반사부와 상기 초점 조정부 사이의 거리는 제1 거리로 이격되어 있고, 상기 제1 영역은 제2 영역 및 제3 영역을 포함하고, 상기 제2 영역 및 상기 제3 영역은 제2 거리로 이격되어 있음-; 상기 제1 영역에 조사된 상기 테라헤르츠 파가 상기 시편에서 각각 반사된 테라헤르츠 파를 수신부를 통해 수신하는 단계; 및 제어부가 상기 제1 거리 및 상기 제2 거리 중 적어도 하나를 제어하고, 상기 테라헤르츠 파의 반사도 차이에 따른 상기 시편의 불량 여부를 검출하는 단계로 구성될 수 있고, 상기 제1 거리가 57mm 내지 61mm 인 경우 상기 제2 영역은 64mm 내지 67mm의 직경을 가지고, 상기 제3 영역은 적정 직경 -상기 적정 직경은 상기 시편의 불량 여부를 검출할 수 있는 직경을 의미함- 을 각각 가질 수 있다.
본 발명의 과제의 해결 수단이 상술한 해결 수단들로 제한되는 것은 아니며, 언급되지 아니한 해결 수단들은 본 명세서 및 첨부된 도면으로부터 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 명확하게 이해될 수 있을 것이다.
실시 예에 따른 시편 검사 장치 및 시편 검사 방법은 테라헤르츠 파를 시편에 조사할 수 있고, 상기 시편에서 반사된 테라헤르츠 파를 통해 상기 시편의 불량 여부를 검출할 수 있어, 상기 시편 상에 형성된 불량 영역을 검출할 수 있는 효과가 있다.
실시 예에 따른 시편 검사 장치 및 시편 검사 방법은 반사부를 통해 테라헤르츠 파의 경로를 변환할 수 있고, 경로가 변환된 상기 테라헤르츠 파는 상기 시편에서 복수의 영역을 형성할 수 있고, 상기 영역은 상기 시편의 불량 여부를 검출할 수 있는 분해능을 가진 적정 직경을 가질 수 있으며, 이를 통해 상기 시편에 대해 고분해능으로 상기 시편의 불량 여부를 검출할 수 있는 효과가 있다.
실시 예에 따른 시편 검사 장치 및 시편 검사 방법은 반사부를 통해 테라헤르츠 파의 경로를 변환할 수 있고, 경로가 변환된 상기 테라헤르츠 파는 초점 조정부를 통해 상기 시편에서 동일 평면 상에 초점을 형성할 수 있고, 상기 테라헤르츠 파는 상기 시편의 동일 평면 상에서 복수의 영역을 형성할 수 있고, 상기 영역은 상기 반사부와 상기 초점 조정부 사이의 거리 및 상기 복수의 영역 사이의 거리 중 적어도 어느 하나에 기초하여 적정 직경이 결정될 수 있어, 상기 시편의 사이즈에 따라 적정 직경을 가지는 복수의 영역을 통해 고분해능으로 상기 시편의 불량 여부를 검출할 수 있는 효과가 있다.
본 발명의 효과가 상술한 효과들로 제한되는 것은 아니며, 언급되지 아니한 효과들은 본 명세서 및 첨부된 도면으로부터 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 명확히 이해될 수 있을 것이다.
도 1은 일 실시 예에 따른 시편 검사 시스템 및 시편 검사 장치를 나타내는 도면이다.
도 2는 일 실시 예에 따른 시편 검사 장치를 제어하는 제어부를 나타내는 블록도이다.
도 3은 일 실시 예에 따른 시편 검사 장치의 방출부에서 방출된 테라헤르츠 파가 반사부에 의해 변환된 경로를 나타내는 도면이다.
도 4는 일 실시 예에 따른 시편 검사 장치의 반사부에 의해 경로가 변환된 테라헤르츠 파가 초점 조정부에 의해 시편의 동일 평면 상에서 초점을 형성하는 것을 나타내는 도면이다.
도 5는 일 실시 예에 따른 시편 검사 장치에서 테라헤르츠 파가 조사되어 시편에 형성한 복수의 영역들을 나타내는 도면이다.
도 6 내지 도 9는 일 실시 예에 따른 시편 검사 장치에서 상기 시편에 형성되는 복수의 영역들의 크기에 대한 실험값을 나타내는 도면이다.
도 10은 일 실시 예에 따른 시편 검사 방법을 나타내는 순서도이다.
도 11 및 도 12는 일 실시 예에 따른 시편 검사 장치가 투명 전극의 불량 여부를 검출하는 방법을 나타내는 도면이다.
도 13 및 도 14는 일 실시 예에 따른 시편 검사 장치가 투명 전극의 불량 여부를 검출하는 방법을 나타내는 도면이다.
이하에서는 도면을 참조하여 본 발명의 구체적인 실시 예를 상세하게 설명한다. 다만, 본 발명의 사상은 제시되는 실시 예에 제한되지 아니하고, 본 발명의 사상을 이해하는 당업자는 동일한 사상의 범위 내에서 다른 구성요소를 추가, 변경, 삭제 등을 통하여, 퇴보적인 다른 발명이나 본 발명 사상의 범위 내에 포함되는 다른 실시 예를 용이하게 제안할 수 있을 것이나, 이 또한 본원 발명 사상 범위 내에 포함된다고 할 것이다.
또한, 각 실시 예의 도면에 나타나는 동일한 사상의 범위 내의 기능이 동일한 구성요소는 동일한 참조 부호를 사용하여 설명한다.
본 출원의 일 실시 예에 따르면, 테라헤르츠 파를 조사하는 방출부; 상기 방출부에서 조사된 테라헤르츠 파의 경로를 변환시키는 반사부; 상기 테라헤르츠 파의 경로에 따라 시편에 제1 영역을 형성하게 하는 초점 조정부 -상기 반사부와 상기 초점 조정부 사이의 거리는 제1 거리로 이격되어 있고, 상기 제1 영역은 제2 영역 및 제3 영역을 포함하고, 상기 제2 영역 및 상기 제3 영역은 제2 거리로 이격되어 있음-; 상기 제1 영역에 조사된 상기 테라헤르츠 파가 상기 시편에서 각각 반사된 테라헤르츠 파를 수신하는 수신부; 및 상기 제1 거리 및 상기 제2 거리 중 적어도 하나를 제어하고, 상기 테라헤르츠 파의 반사도 차이에 따른 상기 시편의 불량 여부를 검출하는 제어부로 구성되고, 상기 제1 거리가 57mm 내지 61mm 인 경우, 상기 제2 영역은 64mm 내지 67mm의 직경을 가지고, 상기 제3 영역은 적정 직경 -상기 적정 직경은 상기 시편의 불량 여부를 검출할 수 있는 직경을 의미함- 을 각각 가지는 시편 검사 장치가 제공될 수 있다.
또한, 상기 적정 직경은 최소값을 기준으로 0.2% 내지 2% 이내의 편차를 가지는 시편 검사 장치가 제공될 수 있다.
또한, 상기 제3 영역의 상기 적정 직경은 67.5mm 내지 68.5mm인 시편 검사 장치가 제공될 수 있다.
또한, 상기 제1 거리가 58mm 내지 60mm인 경우, 상기 제3 영역의 상기 적정 직경은 67.5mm 내지 68.5 또는 75.4mm 내지 75.8mm인 시편 검사 장치가 제공될 수 있다.
또한, 상기 제1 거리는 59mm 내지 60mm인 경우, 상기 제3 영역의 상기 적정 직경은 67.5mm 내지 68.5 또는 75.4mm 내지 75.8mm 또는 87mm 내지 87.6mm인 시편 검사 장치가 제공될 수 있다.
또한, 상기 제1 거리는 60mm인 경우, 상기 제3 영역의 상기 적정 직경은 68mm 내지 103mm인 시편 검사 장치가 제공될 수 있다.
또한, 상기 제1 거리는 60mm 내지 61mm인 경우, 상기 제3 영역의 상기 적정 직경은 102.5mm 내지 102.8mm인 시편 검사 장치가 제공될 수 있다.
또한, 상기 테라헤르츠 파의 광원은 연속형 또는 펄스형인 시편 검사 장치가 제공될 수 있다.
또한, 상기 테라헤르츠 파의 파장은 3mm 내지 30um인 시편 검사 장치가 제공될 수 있다.
또한, 상기 제2 거리는 상기 반사부가 상기 제어부에 의해 회전되는 각도에 기초하여 결정되는 시편 검사 장치가 제공될 수 있다.
또한, 상기 시편은 전자 소자 또는 투명 전극이고, 상기 전자 소자 또는 투명 전극은 투명 폴리머 기판, 유리, 및 석영 중 어느 하나에 금속 물질로 코팅된 시편 검사 장치가 제공될 수 있다.
또한, 상기 금속 물질은 인듐 주석 산화물, 인듐 아연 산화물, 불소 도핑 주석 산화물, 및 금속 나노 와이어 중 적어도 어느 하나인 시편 검사 장치가 제공될 수 있다.
본 출원의 일 실시 예에 따르면, 방출부에서 테라헤르츠 파를 조사하는 단계; 상기 방출부에서 조사된 테라헤르츠 파의 경로를 반사부를 통해 변환시키는 단계; 상기 테라헤르츠 파가 초점 조정부를 통해 시편에 제1 영역을 형성하는 단계 -상기 반사부와 상기 초점 조정부 사이의 거리는 제1 거리로 이격되어 있고, 상기 제1 영역은 제2 영역 및 제3 영역을 포함하고, 상기 제2 영역 및 상기 제3 영역은 제2 거리로 이격되어 있음-; 상기 제1 영역에 조사된 상기 테라헤르츠 파가 상기 시편에서 각각 반사된 테라헤르츠 파를 수신부를 통해 수신하는 단계; 및 제어부가 상기 제1 거리 및 상기 제2 거리 중 적어도 하나를 제어하고, 상기 테라헤르츠 파의 반사도 차이에 따른 상기 시편의 불량 여부를 검출하는 단계로 구성되고, 상기 제1 거리가 57mm 내지 61mm 인 경우, 상기 제2 영역은 64mm 내지 67mm의 직경을 가지고, 상기 제3 영역은 적정 직경 -상기 적정 직경은 상기 시편의 불량 여부를 검출할 수 있는 직경을 의미함- 을 각각 가지는 시편 검사 방법이 제공될 수 있다.
이하에서는 본 출원의 일 실시 예에 따른 시편 검사 장치 및 시편 검사 방법에 대해 설명한다.
도 1은 일 실시 예에 따른 시편 검사 시스템(1) 및 시편 검사 장치(10)를 나타내는 도면이다.
상기 시편 검사 시스템(1)은 시편 검사 장치(10) 및 시편(700)을 포함할 수 있다.
상기 시편 검사 시스템(1)은 상기 시편 검사 장치(10)를 통해 상기 시편(700)을 검사할 수 있다. 상기 시편 검사 시스템(1)은 상기 시편 검사 장치(10)를 통해 상기 시편(700)의 불량 여부를 검사할 수 있다. 상기 시편 검사 시스템(1)은 상기 시편 검사 장치(10)를 통해 상기 시편(700)에 포함된 불량 영역을 검출할 수 있다.
상기 시편 검사 장치(1)는 제어부(100), 방출부(200), 반사부(300), 초점 조정부(400), 빔 스플리터(500), 및 수신부(600)를 포함할 수 있다.
상기 제어부(100)는 상기 시편 검사 장치(1)를 제어할 수 있다. 상기 제어부(100)는 상기 방출부(200), 상기 반사부(300), 상기 초점 조정부(400), 상기 빔 스플리터(500), 및 상기 수신부(600) 중 적어도 어느 하나를 제어할 수 있다. 상기 제어부(100)는 상기 반사부(300)의 회전 각도를 제어할 수 있다. 상기 제어부(100)는 상기 반사부(300)와 상기 초점 조정부(400) 사이의 거리를 제어할 수 있다.
상기 시편 검사 장치(1)는 상기 시편(700)과 이격되어 위치할 수 있다. 상기 시편 검사 장치(1)는 상기 시편(700)과 대응되는 방향으로 이격되어 위치할 수 있다. 상기 시편 검사 장치(1)는 상기 초점 조정부(400)와 상기 시편(700)이 대응되도록 이격되어 위치할 수 있다.
상기 방출부(200)는 상기 시편(700)과 이격되어 위치할 수 있다. 상기 방출부(200)는 상기 시편(700)에 대해 수직 방향으로 이격되어 위치할 수 있다.
상기 반사부(300)는 상기 시편(700)과 이격되어 위치할 수 있다. 상기 반사부(300)는 상기 시편(700)과 대응되는 방향을 이격되어 위치할 수 있다. 상기 반사부(300)는 상기 방출부(200)와 상기 시편(700) 사이에 위치할 수 있다. 상기 반사부(300)를 기준으로 상기 방출부(200)와 상기 시편(700)은 수직 관계로 위치할 수 있다. 상기 반사부(300)는 상기 방출부(200)에서 방출되는 테라헤르츠 파(210)가 상기 시편(700)에 조사되는 경로 상에 위치할 수 있다.
상기 초점 조정부(400)는 상기 시편(700)과 이격되어 위치할 수 있다. 상기 초점 조정부(400)는 상기 시편(700)과 대응되는 방향으로 이격되어 위치할 수 있다. 상기 초점 조정부(400)는 상기 방출부(200)에서 방출되는 테라헤르츠 파(210)가 상기 시편(700)에 조사되는 경로 상에 위치할 수 있다.
상기 초점 조정부(400)는 상기 반사부(300)와 상기 시편(700) 사이에 위치할 수 있다. 상기 초점 조정부(400)는 상기 반사부(300)와 제1 거리(d1)만큼 이격되어 위치할 수 있다. 상기 제1 거리(d1)는 상기 시편의 크기에 따라 변경될 수 있다. 상기 제1 거리(d1)는 상기 시편(700) 상에 형성되는 복수의 조사 영역이 적정 직경을 가지도록 변경될 수 있다.
상기 빔 스플리터(500)는 상기 시편(700)과 이격되어 위치할 수 있다. 상기 빔 스플리터(500)는 상기 방출부(200)와 상기 시편(700) 사이에 위치할 수 있다. 상기 빔 스플리터(500)는 상기 방출부(200)에서 상기 시편(700)으로 방출되는 테라헤르츠 파(210)의 경로 상에 위치할 수 있다. 상기 빔 스플리터(500)는 상기 방출부(200)에서 상기 반사부(300)로 방출되는 테라헤르츠 파(210)의 경로 상에 위치할 수 있다.
상기 수신부(600)는 상기 빔 스플리터(500)에 이격되어 위치할 수 있다. 상기 수신부(600)는 상기 시편(700)에서 반사된 반사 테라헤르츠 파(220)가 상기 빔 스플리터(500)를 통해 반사되는 경로 상에 위치할 수 있다.
상기 시편(700)은 트레이 상에 위치할 수 있다. 상기 시편(700)은 상기 시편 검사 장치(1)와 대응되는 방향으로 트레이 상에 위치할 수 있다. 상기 시편(700)은 상기 시편 검사 장치(1)와 대응되는 위치로 이동될 수 있다.
이하 각 구성에 대하여 설명하기로 한다.
도 1을 참조하여, 상기 방출부(200), 상기 반사부(300), 상기 초점 조정부(400), 상기 빔 스플리터(500), 및 상기 수신부(600)에 대해 설명하고자 한다.
상기 방출부(200)는 테라헤르츠 파를 방출할 수 있다. 상기 방출부(200)에서 방출되는 테라헤르츠 파(210)는 소정의 간격으로 이격되어 있는 복수의 파들을 포함할 수 있다. 상기 방출부(200)에서 방출되는 테라헤르츠 파(210)의 파장은 3mm 내지 30um일 수 있다. 상기 테라헤라츠 파(210)는 연속형 또는 펄스형일 수 있다. 상기 테라헤르츠 파(210)의 광원은 1개 또는 복수일 수 있다. 상기 테라헤르츠 파(210)의 주파수는 0.1 THz 내지 10THz일 수 있다. 상기 방출부(200)는 상기 주파수 범위 내의 테라헤르츠 파를 방출하여, 가시 광선 또는 적외선 보다 강한 투과력을 가질 수 있다. 또한, 상기 방출부(200)에서 방출되는 테라헤르츠 파(210)는 외부 빛이 존재하는 곳에서도 이용할 수 있어, 외부 빛을 차단하는 별도의 공정 없이도 시편(700)의 불량 여부를 검출할 수 있다.
상기 반사부(300)는 상기 방출부(200)에서 방출된 테라헤르츠 파(210)를 반사할 수 있다. 상기 반사부(300)는 상기 방출부(200)에서 방출된 테라헤르츠 파(210)를 반사시켜, 상기 초점 조정부(400)에 조사되도록 할 수 있다. 상기 반사부(300)는 소정의 각도로 회전할 수 있다. 상기 반사부(300)는 소정의 각도로 회전하여, 상기 방출부(200)에서 방출된 테라헤르츠 파(210)의 경로를 변환할 수 있다. 상기 반사부(300)는 상기 방출부(200)에서 방출된 테라헤르츠 파(210)의 경로를 변환시켜, 상기 초점 조정부(400)의 서로 상이한 위치에 테라헤르츠 파(210)가 조사되도록 할 수 있다.
상기 반사부(300)는 복수 개일 수 있다. 상기 반사부(300)가 복수 개인 경우, 상기 반사부(300)는 서로 대응되는 방향으로 이격되어 위치할 수 있다. 상기 복수의 반사부(300)는 상기 방출부(200)에서 방출되는 테라헤르츠 파(210)가 상기 시편(700)에 조사되는 경로 상에 위치할 수 있다. 상기 반사부(300)는 갈바노 미러일 수 있다. 상기 복수의 반사부(300)들 중 적어도 어느 하나는 갈바노 미러일 수 있다.
상기 반사부(300)는 상기 방출부(200)에서 방출되는 테라헤르츠 파(210)의 경로를 변환시켜, 상기 시편(700)에 복수의 조사 영역을 형성할 수 있다. 상기 반사부(300)는 상기 방출부(200)에서 방출되는 테라헤르츠 파(210)의 경로를 변환시켜, 상기 시편(700)에 포함되는 검사 영역에 대해 소정의 분해능을 가지는 복수의 조사 영역을 형성할 수 있고, 이로 인해 상기 시편(700)의 불량 여부 검출의 정확도가 향상될 수 있다.
상기 초점 조정부(400)는 상기 반사부(300)에서 반사된 테라헤르츠 파(210)를 통과시킬 수 있다. 상기 초점 조정부(400)는 상기 반사부(300)에 의해 경로가 변환되어 입사되는 테라헤르츠 파(210)를 통과시킬 수 있다. 상기 초점 조정부(400)는 상기 반사부(300)에서 반사된 테라헤르츠 파(210)의 적어도 일부를 반사 또는 굴절시킬 수 있다. 상기 초점 조정부(400)는 상기 반사부(300)에서 반사된 테라헤르츠 파(210)가 상기 시편(700)에 조사되게 할 수 있다. 상기 초점 조정부(400)는 상기 반사부(300)에 의해 경로가 변환된 테라헤르츠 파(210)를 상기 시편(700)에 수직으로 조사되도록 조정할 수 있다. 상기 초점 조정부(400)는 상기 반사부(300)에서 반사된 테라헤르츠 파(210)의 적어도 일부의 초점을 조정할 수 있다. 상기 초점 조정부(400)는 상기 반사부(300)에 의해 경로가 변환된 테라헤르츠 파(210)의 적어도 일부의 초점을 조정할 수 있다. 상기 초점 조정부(400)는 상기 반사부(300)에 의해 경로가 변환된 테라헤르츠 파(210)의 적어도 일부의 초점을 상기 시편(700)과 대응되도록 조정할 수 있다. 상기 초점 조정부(400)는 상기 반사부(300)에 의해 경로가 변환된 테라헤르츠 파(210)의 초점을 상기 시편(700)의 동일 평면 상에 위치하도록 조정할 수 있다. 상기 초점 조정부(400)는 상기 반사부(300)에서 반사된 테라헤르츠 파(210)의 진행 경로와 상관 없이 상기 테라헤르츠 파(210)가 상기 시편(700)에 수직 방향으로 조사되게 할 수 있다.
상기 초점 조정부(400)는 복수의 렌즈를 포함할 수 있다. 상기 초점 조절부(400)는 telecentric-f-theta 렌즈일 수 있다. 상기 초점 조절부(400)는 소정의 거리로 이격되어 위치하는 복수의 렌즈를 포함할 수 있다. 상기 초점 조정부(400)는 소정의 거리로 이격되어 위치하는 동일하거나 상이한 4개의 렌즈를 포함할 수 있다. 상기 초점 조정부(400)는 2개 이상의 구면 렌즈 또는 1개의 비구면 렌즈로 구성될 수 있다.
상기 빔 스플리터(500)는 입사되는 광의 일부를 반사 또는 투과할 수 있다. 상기 빔 스플리터(500)는 상기 방출부(200)에서 조사되는 광의 일부를 투과시킬 수 있고, 투과된 광이 상기 시편(700)에 의해 반사되며, 반사된 광의 일부가 상기 빔 스플리터(500)에 의해 반사되어 상기 수신부(600)에 수신될 수 있다. 상기 빔 스플리터(500)는 상기 방출부(200)와 상기 수신부(600)가 시편(700) 상에 위치하게 할 수 있다.
상기 수신부(600)는 상기 방출부(200)에서 방출된 테라헤르츠 파(210)가 상기 시편(700)에 의해 반사된 반사 테라헤르츠 파(220)를 수신할 수 있다. 상기 시편(700)에 포함된 불량 영역에서 반사된 반사 테라헤르츠 파(220)는 상기 수신부(600)에서 수신될 수 있다.
상기 방출부(200)에서 방출되는 테라헤르츠 파(210)는 상기 시편(700)을 향해 조사될 수 있다. 상기 방출부(200)에서 방출되는 테라헤르츠 파(210)는 상기 빔 스플리터(500)로 조사될 수 있다. 상기 방출부(200)에서 조사된 광의 적어도 일부는 상기 빔 스플리터(500)를 투과할 수 있다. 상기 방출부(200)로부터 상기 빔 스플리터(500)를 투과한 광은 상기 반사부(300)에 조사될 수 있다. 상기 방출부(200)로부터 상기 빔 스플리터(500)를 투과한 광의 적어도 일부는 상기 반사부(300)에 의해 반사될 수 있다. 상기 방출부(200)로부터 상기 빔 스플리터(500)를 투과한 광의 적어도 일부는 상기 반사부(300)에 의해 경로가 변환되어 반사될 수 있다. 상기 반사부(300)에 의해 반사된 광의 적어도 일부는 상기 초점 조정부(400)에 조사될 수 있다. 상기 반사부(300)에 의해 반사된 광의 적어도 일부는 상기 초점 조정부(400)를 투과할 수 있다. 상기 반사부(300)에 의해 경로가 변환되어 반사된 광의 적어도 일부는 상기 초점 조정부(400)를 투과할 수 있다. 상기 반사부(300)에 의해 반사된 광의 적어도 일부는 상기 초점 조정부(400)에 의해 초점이 조정되어 상기 시편(700)에 조사될 수 있다. 상기 초점 조정부(400)에 의해 초점이 조정되어 조사된 광의 적어도 일부는 상기 시편(700)의 동일 평면 상에 조사될 수 있다. 상기 초점 조정부(400)에 의해 초점이 조정되어 조사된 광의 적어도 일부는 상기 시편(700)에 수직하게 조사될 수 있다. 상기 시편(700)에 조사된 광의 적어도 일부는 상기 시편(700)에서 반사될 수 있다. 상기 시편(700)에 조사된 광의 적어도 일부는 상기 시편(700)의 표면에서 반사될 수 잇다. 상기 시편(700)에서 반사된 광의 적어도 일부는 상기 초점 조정부(400)를 통과할 수 있다. 상기 초점 조정부(400)를 통과한 광의 적어도 일부는 상기 반사부(300)에 의해 반사될 수 있다. 상기 초점 조정부(400)를 통과한 광이 상기 반사부(300)에 조사되는 경로는 상기 반사부(300)에서 반사된 광이 상기 초점 조정부(400)로 조사되는 경로와 일치할 수 있다. 상기 반사부(300)에서 반사된 광은 상기 빔 스플리터(500)에 의해 상기 수신부(600)로 조사될 수 있다. 상기 수신부(600)는 상기 시편(700)에서 반사된 광의 적어도 일부를 수신할 수 있다.
상기 시편(700)은 하나 또는 복수의 시편(700)일 수 있다. 상기 시편(700)은 투명 전극 또는 전자 소자일 수 있다. 상기 시편(700)은 표면에 금속 물질이 코팅될 수 있다. 상기 금속 물질은 인듐 주석 산화물(Indium Tin Oxide, ITO), 인듐 아연 산화물(Indium Zinc Oxide, IZO), 불소도핑 주석 산화물(Fluorine-doped Tin Oxide), 금속(은, 구리, 니켈 등) 나노 와이어 등을 포함할 수 있다. 상기 시편(700)은 투명 폴리머 기판, 유리, 또는 석영을 상기 금속 물질로 코팅 시킨 투명 전극 또는 전자 소자일 수 있다.
도 2는 일 실시 예에 따른 시편 검사 장치(10)를 제어하는 제어부(100)를 나타내는 블록도이다. 도 2를 참조하면, 상기 제어부(100)는 구동부(110), 수신 제어부(130), 검출부(150), 데이터 저장부(170), 및 데이터 출력부(190)를 포함할 수 있다.
도 1 및 도 2를 참조하여, 상기 제어부(100)에 대해 설명하고자 한다.
상기 구동부(110)는 상기 시편 검사 시스템(1)을 구동시킬 수 있다. 상기 구동부(110)는 상기 시편 검사 장치(10)를 구동시킬 수 있다. 상기 구동부(110)는 제1 구동부(111), 제2 구동부(113), 및 제3 구동부(115)를 포함할 수 있다.
상기 제1 구동부(111)는 상기 방출부(200)가 테라헤르츠 파를 방출하도록 제어할 수 있다. 상기 제1 구동부(111)는 상기 방출부(200)에서 방출된 테라헤르츠 파(210)가 상기 시편(700)에 대응되는 경우에 상기 방출부(200)가 테라헤르츠 파(210)를 방출하도록 제어할 수 있다.
상기 제2 구동부(113)는 상기 반사부(300)가 회전되는 각도를 제어할 수 있다. 상기 제2 구동부(113)는 상기 시편(700)의 크기에 따라 상기 반사부(300)가 회전되는 각도를 제어할 수 있다. 상기 제2 구동부(113)는 상기 반사부(300)가 소정의 각도로 회전되도록 제어할 수 있다. 상기 제2 구동부(113)는 상기 반사부(300)가 소정의 간격을 가진 각도로 회전되도록 제어할 수 있다. 상기 제2 구동부(113)는 상기 반사부(300)가 연속적인 각도로 회전되도록 제어할 수 있다. 상기 제2 구동부(113)는 상기 반사부(300)가 상기 반사부(300)와 상기 시편이 대응되는 방향을 기준으로 회전되도록 제어할 수 있다. 상기 제2 구동부(113)는 상기 반사부(300)가 상기 반사부(300)와 상기 시편이 대응되는 방향을 기준으로 회전되어, 상기 시편(700)에 복수의 조사 영역이 형성되도록 제어할 수 있다. 상기 제2 구동부(113)는 상기 반사부(300)가 상기 반사부(300)와 상기 시편이 대응되는 방향을 기준으로 회전되어, 상기 시편(700)에 서로 상이한 위치에서 복수의 조사 영역이 형성되도록 제어할 수 있다. 상기 제2 구동부(113)는 상기 반사부(300)가 상기 반사부(300)와 상기 시편이 대응되는 방향을 기준으로 1도 내지 20도의 범위 내에서 회전되도록 제어할 수 있다. 상기 제2 구동부(113)는 상기 반사부(300)가 상기 반사부(300)와 상기 시편이 대응되는 방향을 기준으로 바람직하게는 1도 내지 4도 및 20도로 회전되도록 제어할 수 있다.
상기 제3 구동부(115)는 상기 반사부(300)와 상기 초점 조정부(400) 사이의 거리를 제어할 수 있다. 상기 제3 구동부(115)는 상기 시편(700)의 크기에 따라 상기 반사부(300)와 상기 초점 조정부(400) 사이의 거리인 제1 거리(d1)를 제어할 수 있다. 상기 제3 구동부(115)는 상기 시편(700)에 형성되는 복수의 조사 영역의 크기에 따라 상기 제1 거리(d1)를 제어할 수 있다. 상기 제3 구동부(115)는 상기 시편(700)에 형성되는 복수의 조사 영역의 크기를 조정하기 위해 상기 제1 거리(d1)를 제어할 수 있다. 상기 제3 구동부(115)는 상기 제1 거리(d1)를 57mm 내지 61mm로 제어될 수 있다.
상기 수신 제어부(130)는 상기 수신부(600)가 상기 방출부(200)에서 방출된 테라헤르츠 파를 수신하도록 제어할 수 있다. 상기 수신 제어부(130)는 상기 수신부(600)가 상기 방출부(200)에서 방출된 테라헤르츠 파(210)가 상기 시편(700)에서 반사된 반사 테라헤르츠 파(220)를 수신하도록 제어할 수 있다. 상기 수신 제어부(130)는 상기 수신부(600)가 상기 방출부(200)에서 방출된 테라헤르츠 파(210)가 사이 시편(700)의 표면에서 반사된 반사 테라헤르츠 파(220)를 수신하도록 제어할 수 있다. 상기 수신 제어부(130)는 상기 수신부(600)가 수신한 테라헤르츠 파를 기초로 하여 상기 테라헤르츠 파의 세기를 검출할 수 있다. 상기 수신 제어부(130)는 상기 수신부(600)가 수신한 테라헤르츠 파를 기초로 하여 상기 테라헤르츠 파의 세기 변화를 검출할 수 있다. 상기 수신 제어부(130)는 상기 수신부(600)가 수신한 테라헤르츠 파를 기초로 하여 상기 시편의 영역 마다 상기 테라헤르츠 파의 세기 변화를 검출할 수 있다. 상기 수신 제어부(130)는 상기 시편의 영역 중 상기 테라헤르츠 파의 세기 변화가 나타난 영역의 좌표를 검출할 수 있다.
상기 데이터 저장부(170)는 상기 테라헤르츠 파의 세기에 대한 데이터를 저장할 수 있다. 상기 데이터 저장부(170)는 상기 테라헤르츠 파의 세기 변화에 대한 데이터를 저장할 수 있다. 상기 데이터 저장부(170)는 상기 시편의 영역마다 상기 테라헤르츠 파의 세기 변화에 대한 데이터를 저장할 수 있다. 상기 데이터 저장부(170)는 상기 시편의 영역 중 상기 테라헤르츠 파의 세기 변화가 나타난 영역의 좌표에 대한 데이터를 저장할 수 있다.
상기 데이터 출력부(190)는 상기 데이터 저장부(170)에 저장된 데이터를 출력할 수 있다. 상기 데이터 출력부(190)는 상기 데이터 저장부(170)에 저장된 상기 시편의 불량 여부에 대한 데이터를 출력할 수 있다. 상기 데이터 출력부(190)는 상기 데이터 저장부(170)에 저장된 상기 시편의 불량 영역의 좌표에 대한 데이터를 출력할 수 있다.
도 3은 일 실시 예에 따른 시편 검사 장치(10)의 방출부(200)에서 방출된 테라헤르츠 파(210)가 반사부(300)에 의해 변환된 경로를 나타내는 도면이다.
도 1 내지 도 3을 참조하여, 상기 시편 검사 장치(10)의 상기 반사부(300)가 상기 방출부(200)에서 방출된 테라헤르츠 파(210)의 경로를 변환하고, 변환된 경로에 따라 상기 테라헤르츠 파(210)이 상기 시편(700) 상에서 복수의 조사 영역을 형성하는 것을 설명하고자 한다. 상기 복수의 조사 영역은 제2 거리(d2)만큼 이격되어 위치할 수 있다. 상기 제2 거리(d2)는 2mm 내지 10mm일 수 있다. 상기 제2 거리(d2)는 바람직하게는 2.3mm 내지 9.5mm일 수 있다.
상기 반사부(210)는 소정의 각도로 회전할 수 있다. 상기 반사부(210)는 소정의 각도에 따라 서로 상이한 방향으로 회전할 수 있다. 상기 반사부(210)는 소정의 각도에 따라 좌우 중 적어도 어느 하나의 방향으로 회전할 수 있다. 상기 반사부(210)는 상기 방출부(200)에서 방출된 테라헤르츠 파(210)가 상기 시편(700)에 입사되는 경로가 수직인 것을 기준으로 회전할 수 있다. 상기 반사부(210)는 상기 방출부(200)에서 방출된 테라헤르츠 파(210)가 상기 시편(700)에 입사되는 경로가 수직인 것을 기준으로 소정의 각도에 따라 서로 상이한 방향으로 회전할 수 있다.
상기 반사부(210)가 회전한 각도가 0인 경우, 상기 방출부(200)에서 방출된 테라헤르츠 파(210)는 상기 시편에 대해 제1 테라헤르츠 파(230)의 방향으로 조사될 수 있다. 상기 반사부(210)가 회전한 각도가 소정의 각도인 경우, 상기 방출부(200)에서 방출된 테라헤르츠 파(210)는 상기 시편에 대해 제2 테라헤르츠 파(250)의 방향으로 조사될 수 있다. 상기 제1 테라헤르츠 파(230) 및 상기 제2 테라헤르츠 파(250) 중 적어도 어느 하나는 상기 시편에 대해 수직인 방향일 수 있다. 상기 제1 테라헤르츠 파(230)와 상기 제2 테라헤르츠 파(250)는 서로 이격되어 위치할 수 있다. 상기 제1 테라헤르츠 파(230)와 상기 제2 테라헤르츠 파(250)는 상기 제2 거리(d2)만큼 이격되어 위치할 수 있다.
상기 제1 테라헤르츠 파(230)는 상기 시편(700) 상에 조사되어 제1 영역(240)을 형성할 수 있다. 상기 제2 테라헤르츠 파 (250)는 상기 시편(700) 상에 조사되어 제2 영역(260)을 형성할 수 있다. 상기 제1 영역(240) 및 상기 제2 영역(260)은 이격되어 위치할 수 있다. 상기 제1 영역(240) 및 상기 제2 영역(260)은 상기 제2 거리(d2)만큼 이격되어 위치할 수 있다.상기 제1 영역(240) 및 상기 제2 영역(260) 중 적어도 일부 영역이 서로 중첩될 수 있다.
상기 시편 검사 장치(10)는 상기 방출부(200)에서 방출된 테라헤르츠 파(210)가 상기 반사부(300)에 의해 경로가 변환되어, 상기 방출부(200)에서 방출된 테라헤르츠 파(210)의 조사 방향이 고정되어 있어도 상기 시편(700) 상에는 복수의 조사 영역이 형성될 수 있다. 상기 시편 검사 장치(10)는 상기 방출부(200)가 복수의 조사 방향을 가지는 테라헤르츠 파(210)를 조사하지 않더라도 상기 반사부(300)에 의해 다양한 경로의 테라헤르츠 파(210)를 형성할 수 있어, 상기 시편(700)의 전체 영역을 일시에 검사할 수 있다. 또한, 상기 시편 검사 장치(10)는 상기 방출부(200)에서 방출되는 테라헤르츠 파(210)의 세기가 상기 반사부(300)에 의해 다양한 조사 영역에 대해 비슷하게 유지될 수 있어, 상기 시편(700)의 전체 영역을 비교적 균일한 세기로 검사할 수 있다.
도 4는 일 실시 예에 따른 시편 검사 장치의 반사부에 의해 경로가 변환된 테라헤르츠 파가 초점 조정부에 의해 시편의 동일 평면 상에서 초점을 형성하는 것을 나타내는 도면이다.
도 1 내지 도 4를 참조하여, 상기 초점 조정부(400)가 상기 방출부(200)에서 상기 반사부(300)에 의해 서로 다른 경로로 입사되는 테라헤르츠 파의 초점을 조정할 수 있는 것을 설명하고자 한다.
상기 초점 조정부(400)는 복수의 렌즈를 포함할 수 있다. 상기 초점 조절부(400)는 소정의 거리로 이격되어 위치하는 제1 렌즈(410), 제2 렌즈(420), 제3 렌즈(430), 및 제4 렌즈(440) 중 적어도 어느 하나를 포함할 수 있다. 상기 초점 조정부(400)는 소정의 거리로 이격되어 위치하는 동일하거나 상이한 상기 제1 렌즈(410), 상기 제2 렌즈(420), 상기 제3 렌즈(430), 및 상기 제4 렌즈(440) 중 적어도 어느 하나를 포함할 수 있다. 상기 제1 렌즈(410), 상기 제2 렌즈(420), 상기 제3 렌즈(430), 및 상기 제4 렌즈(440) 중 적어도 어느 하나는 telecentric-f-theta 렌즈일 수 있다.
상기 방출부(200)에서 방출되는 테라헤르츠 파(210)는 상기 반사부(300)에 의해 경로가 변환되어, 서로 상이한 방향을 가지는 상기 제1 테라헤르츠 파(230), 상기 제2 테라헤르츠 파(250), 및 제3 테라헤르츠 파(270)를 형성할 수 있다. 상기 제1 테라헤르츠 파(230)를 기준으로 상기 제2 테라헤르츠 파(250) 및 상기 제3 테라헤르츠 파(270)는 소정의 거리만큼 각각 이격되어 위치할 수 있다. 상기 제1 테라헤르츠 파(230)를 기준으로 상기 제2 테라헤르츠 파(260) 및 상기 제3 테라헤르츠 파(270)는 상기 제2 거리(d2) 및 제3 거리(d3)만큼 각각 이격되어 위치할 수 있다. 상기 제1 테라헤르츠 파(230)의 중심선을 기준으로 상기 제2 테라헤르츠 파(260)의 중심선 및 상기 제3 테라헤르츠 파(270)의 중심선은 상기 제2 거리(d2) 및 제3 거리(d3)만큼 각각 이격되어 위치할 수 있다.
상기 초점 조정부(400)는 상기 1 테라헤르츠 파(230), 상기 제2 테라헤르츠 파(250), 및 상기 제3 테라헤르츠 파(270) 중 적어도 어느 하나의 초점을 조정할 수 있다. 상기 초점 조정부(400)는 상기 제1 테라헤르츠 파(230), 상기 제2 테라헤르츠 파(250), 및 상기 제3 테라헤르츠 파(270) 중 적어도 어느 하나의 초점을 상기 시편(700)에 대해 수직 방향으로 조사하도록 조정할 수 있다. 상기 초점 조정부(400)는 상기 제1 테라헤르츠 파(230), 상기 제2 테라헤르츠 파(250), 및 상기 제3 테라헤르츠 파(270)의 적어도 어느 하나의 초점을 상기 시편(700)에 대응되도록 조정할 수 있다. 상기 초점 조정부(400)는 상기 제1 테라헤르츠 파(230), 상기 제2 테라헤르츠 파(250), 및 상기 제3 테라헤르츠 파(270)의 적어도 어느 하나의 초점을 상기 시편(700)의 동일 평면 상에 대응되도록 조정할 수 있다.
상기 제1 테라헤르츠 파(230), 상기 제2 테라헤르츠 파(250), 및 상기 제3 테라헤르츠 파(270)가 조사되는 영역은 상기 제1 영역(240), 상기 제2 영역(260), 및 상기 제3 영역(280)일 수 있다. 상기 제1 테라헤르츠 파(230), 상기 제2 테라헤르츠 파(250), 및 상기 제3 테라헤르츠 파(270)의 초점이 형성되는 영역은 각각 상기 제1 영역(240), 상기 제2 영역(260), 및 상기 제3 영역(280)일 수 있다. 상기 제1 영역(240), 상기 제2 영역(260), 및 상기 제3 영역(280)은 상기 시편(700)에 위치할 수 있다. 상기 제1 영역(240), 상기 제2 영역(260), 및 상기 제3 영역(280)은 상기 시편(700) 상에 이격되어 위치할 수 있다. 상기 제1 영역(240), 상기 제2 영역(260), 및 상기 제3 영역(280)은 상기 제1 영역(240)을 기준으로 상기 제2 거리(d2) 및 상기 제3 거리(d3)만큼 각각 이격되어 위치할 수 있다. 상기 제1 영역(240), 상기 제2 영역(260), 및 상기 제3 영역(280)은 상기 제1 테라헤르츠 파(230), 상기 제2 테라헤르츠 파(250), 및 상기 제3 테라헤르츠 파(270)의 초점이 형성되는 영역일 수 있고, 상기 제1 영역(240), 상기 제2 영역(260), 및 상기 제3 영역(280)은 상기 제1 영역(240)을 기준으로 상기 제2 거리(d2) 및 상기 제3 거리(d3)만큼 각각 이격되어 위치할 수 있다. 상기 제1 영역(240), 상기 제2 영역(260), 및 상기 제3 영역(280) 중 적어도 일부 영역은 중첩될 수 있다.
상기 방출부(200)에서 방출되는 테라헤르츠 파(210)는 소정의 간격으로 이격되어 있는 복수의 파들을 포함할 수 있다. 상기 제1 테라헤르츠 파(230), 상기 제2 테라헤르츠 파(250), 및 상기 제3 테라헤르츠 파(270) 중 적어도 어느 하나는 소정의 간격으로 이격되어 있는 복수의 파들을 포함할 수 있다. 상기 소정의 간격으로 이격되어 있는 복수의 파들은 상기 초점 조정부(400)에 의해 초점이 조정될 수 있다. 상기 소정의 간격으로 이격되어 있는 복수의 파들은 상기 초점 조정부(400)에 의해 단일 초점으로 수렴하도록 조정될 수 있다. 상기 소정의 간격으로 이격되어 있는 복수의 파들은 상기 초점 조정부(400)에 의해 단일 초점으로 수렴되어, 상기 시편(700)에 조사 영역을 형성할 수 있다.
상기 시편 검사 장치(10)는 상기 초점 조정부(400)가 상기 테라헤르츠 파(210)의 초점을 조정하여, 상기 시편(700)에 형성되는 조사 영역에 가장 세기가 큰 테라헤르츠 파가 조사될 수 있다. 상기 시편 검사 장치(10)는 상기 초점 조정부(400)가 상기 시편(700)에 형성되는 조사 영역이 초점과 일치되도록 하여, 상기 시편(700)의 불량 여부를 높은 분해능으로 검사할 수 있다. 상기 시편 검사 장치(10)는 상기 초점 조정부(400)가 상기 시편(700)의 불량 여부를 높은 분해능으로 검사함에 따라, 상기 시편(700)에 대한 불량 여부 판단의 정확도가 향상될 수 있다.
도 5는 일 실시 예에 따른 시편 검사 장치에서 테라헤르츠 파가 조사되어 시편에 형성한 복수의 영역들을 나타내는 도면이다.
도 1 내지 도 5를 참조하여, 상기 제1 테라헤르츠 파(230) 및 상기 제2 테라헤르츠 파(250)가 상기 시편(700)에 상기 제1 영역(240) 및 상기 제2 영역(260)을 각각 형성하고, 상기 조사 영역의 적정 직경에 대해 설명하고자 한다.
상기 제1 영역(240) 및 상기 제2 영역(260)은 제1 직경(s1) 및 제2 직경(s2)을 각각 가질 수 있다. 상기 제1 영역(240)과 상기 제2 영역(260)은 상기 제2 거리(d2)로 이격되어 위치할 수 있다. 상기 제2 영역(260)은 상기 제1 영역(240)을 중심으로 상기 제2 거리(d2)로 이격되어 있는 복수의 영역들일 수 있다. 복수의 상기 제2 영역(260)들은 소정의 간격으로 상기 제1 영역(240)으로부터 상기 제2 거리(d2)만큼 이격되어 위치할 수 있다. 복수의 상기 제2 영역(260)들은 연속적으로 상기 제1 영역(240)으로부터 상기 제2 거리(d2)만큼 이격되어 위치할 수 있다.
상기 제1 직경(s1) 및 상기 제2 직경(s2)은 상기 제1 거리(d1) 및 상기 제2 거리(d2) 중 적어도 어느 하나가 변경됨에 따라 달라질 수 있다. 상기 제1 직경(s1) 및 상기 제2 직경(s2)은 적정 직경일 수 있다. 상기 적정 직경은 상기 시편(700)의 불량 여부를 검출할 수 있는 직경일 수 있다. 상기 적정 직경은 상기 시편(700)의 불량 여부를 검출하기 위한 분해능을 가지는 직경일 수 있다. 상기 시편(700)의 불량 여부를 검출하기 위한 분해능은 상기 제1 직경(.s1) 및 상기 제2 직경(s2) 중 적어도 어느 하나의 직경이 최소값을 가지는 경우일 수 있다. 상기 적정 직경은 직경의 최소값을 기준으로 0.2% 내지 2% 이내의 편차를 가지는 직경일 수 있다.
상기 제1 직경(d1)을 가지는 상기 제1 영역(240)의 적어도 일부 영역과 상기 제2 직경(d2)을 가지는 상기 제2 영역(260)의 적어도 일부 영역은 서로 중첩될 수 있다. 상기 시편(700)의 불량 여부를 검출할 수 있는 영역은 상기 제1 영역(240) 및 상기 제2 영역(260)을 모두 포함할 수 있다.
상기 시편 검사 장치(10)는 적정 직경을 가지는 상기 제1 영역(240) 및 상기 제2 영역(260)을 상기 시편(700)에 대해 조사하여, 상기 시편(700)에 대해 높은 분해능으로 검사를 수행할 수 있다. 상기 시편 검사 장치(10)는 적정 직경을 가지는 상기 제1 영역(240) 및 상기 제2 영역(260)의 적어도 일부 영역이 서로 중첩되어, 상기 시편(700)에 대한 전 영역의 불량 여부를 높은 분해능으로 일시에 검출할 수 있다.
도 6 내지 도 9는 일 실시 예에 따른 시편 검사 장치에서 상기 시편에 형성되는 복수의 영역들의 크기에 대한 실험값을 나타내는 도면이다.
도 1 내지 도 9를 참조하여, 상기 제1 영역(240), 상기 제2 영역(260), 상기 제3 영역(280)의 적정 직경에 대해 설명하고자 한다.
도 6은 상기 제2 거리(d2)가 상기 제1 영역(240)을 기준으로 2mm 내지 2.5mm로 이격되어 있는 경우 상기 제1 영역(240), 상기 제2 영역(260), 상기 제3 영역(280)의 직경을 나타내는 도면이다. 도 6은 상기 반사부(300)가 상기 시편이 대응되는 방향을 기준으로 1도 및 20도로 회전하는 경우 상기 제1 영역(240), 상기 제2 영역(260), 상기 제3 영역(280)의 직경을 나타내는 도면이다. 표 1은 도 6에서 나타난 상기 제1 거리(d1)에 따른 상기 제1 영역(240), 상기 제2 영역(260), 상기 제3 영역(280)의 직경을 도시한 것이다.
RMS radius(mm) 제1 영역 제2 영역 제3 영역
d1=56 mm 66.087 68.9 929.907
d1=57 mm 65.146 67.946 953.511
d1=60 mm 65.831 68.384 1039.53
d1= 61 mm 67.213 69.623 1073.19
도 7은 상기 제2 거리(d2)가 상기 제1 영역(240)을 기준으로 4.5mm 내지 5mm로 이격되어 있는 경우 상기 제1 영역(240), 상기 제2 영역(260), 상기 제3 영역(280)의 직경을 나타내는 도면이다. 도 7은 상기 반사부(300)가 상기 시편이 대응되는 방향을 기준으로 2도 및 20도로 회전하는 경우 상기 제1 영역(240), 상기 제2 영역(260), 상기 제3 영역(280)의 직경을 나타내는 도면이다. 표 2는 도 6에서 나타난 상기 제1 거리(d1)에 따른 상기 제1 영역(240), 상기 제2 영역(260), 상기 제3 영역(280)의 직경을 도시한 것이다.
RMS radius(mm) 제1 영역 제2 영역 제3 영역
d1=57 mm 65.146 75.964 953.51
d1=58 mm 64.786 75.426 979.667
d1=60 mm 65.831 75.764 1039.53
d1= 61 mm 67.213 76.636 1073.19
도 8은 상기 제2 거리(d2)가 상기 제1 영역(240)을 기준으로 7mm 내지 7.5mm로 이격되어 있는 경우 상기 제1 영역(240), 상기 제2 영역(260), 상기 제3 영역(280)의 직경을 나타내는 도면이다. 도 8은 상기 반사부(300)가 상기 시편이 대응되는 방향을 기준으로 3도 및 20도로 회전하는 경우 상기 제1 영역(240), 상기 제2 영역(260), 상기 제3 영역(280)의 직경을 나타내는 도면이다. 표 3은 도 6에서 나타난 상기 제1 거리(d1)에 따른 상기 제1 영역(240), 상기 제2 영역(260), 상기 제3 영역(280)의 직경을 도시한 것이다.
RMS radius(mm) 제1 영역 제2 영역 제3 영역
d1=58 mm 64.786 87.694 979.667
d1=59 mm 65.016 87.35 1008.35
d1=60 mm 65.831 87.378 1039.53
d1= 61 mm 67.213 87.779 1073.19
도 9은 상기 제2 거리(d2)가 상기 제1 영역(240)을 기준으로 9mm 내지 9.5mm로 이격되어 있는 경우 상기 제1 영역(240), 상기 제2 영역(260), 상기 제3 영역(280)의 직경을 나타내는 도면이다. 도 9은 상기 반사부(300)가 상기 시편이 대응되는 방향을 기준으로 4도 및 20도로 회전하는 경우 상기 제1 영역(240), 상기 제2 영역(260), 상기 제3 영역(280)의 직경을 나타내는 도면이다. 표 4는 도 6에서 나타난 상기 제1 거리(d1)에 따른 상기 제1 영역(240), 상기 제2 영역(260), 상기 제3 영역(280)의 직경을 도시한 것이다.
RMS radius(mm) 제1 영역 제2 영역 제3 영역
d1=59 mm 65.016 103.058 1008.35
d1=60 mm 65.831 102.706 1039.53
d1=61 mm 67.213 102.632 1073.19
d1= 62 mm 69.126 102.84 1109.29
도 6 내지 도 9, 및 표 1 내지 표 4를 고려할 때, 상기 제1 영역(240), 상기 제2 영역(260), 및 상기 제3 영역(280)은 상기 제1 거리(d1)의 변경과 관계없이, 상기 제1 영역(240), 상기 제2 영역(260), 및 상기 제3 영역(280) 순으로 직경의 크기가 점차 커지는 경향을 가질 수 있다. 또한, 상기 제3 영역(280)은 상기 제1 영역(240) 및 상기 제2 영역(260)의 직경에 비하여 매우 큰 직경을 가지는 점을 고려할 때, 상기 시편 검사 장치(10)는 상기 시편(700)의 불량 여부를 검출함에 있어서 적정 직경을 가지는지 여부는 상기 제1 영역(240) 및 상기 제2 영역(260)에 보다 높은 비중을 두고 판단할 수 있다. 또한, 상기 제1 거리(d1)가 동일한 경우, 상기 제1 영역(240) 및 상기 제3 영역(260)은 상기 제2 거리(d2)의 변경과 관계없이 동일한 직경을 각각 가지는 것을 확인할 수 있다. 또한, 상기 제1 거리(d1)가 동일한 경우라 하더라도, 상기 제2 영역(260)은 상기 제2 거리(d2)가 변경됨에 따라 상이한 직경을 가지는 것을 확인할 수 있다.
RMS radius(mm) d1=56 mm d1=57 mm d1=58 mm d1=59 mm d1=60 mm d1=61 mm d1=62 mm
제1 영역 66.087 65.146 64.786 65.016 65.831 67.213 69.126
RMS radius(mm) d1=56 mm d1=57 mm d1=58 mm d1=59 mm d1=60 mm d1=61 mm d1=62 mm
제3 영역 929.907 953.511 979.667 1008.35 1039.53 1073.19 1109.29
도 6 내지 도 9, 및 표 1 내지 표 4를 고려할 때, 표 5 및 표 6은 상기 제2 거리(d2)의 변경과 관계없이 상기 제1 거리(d1)에 따른 상기 제1 영역(240) 및 상기 제3 영역(280)의 직경을 각각 나타낸 것이다.
표 5를 고려할 때, 상기 제1 영역(240)은 상기 제1 거리(d1)가 56mm 내지 58mm까지는 점차 작아지는 직경을 가지나, 상기 제1 거리(d1)가 58mm 내지 62mm까지는 점차 커지는 직경을 가지는 것을 확인할 수 있다. 따라서, 상기 제1 영역(240)은 상기 제1 거리(d1)가 56mm 내지 62mm로 변경됨에 따라 얻어지는 직경 값이 U자형 곡선을 가지는 것을 확인할 수 있다. 또한, 표 6을 고려할 때, 상기 제3 영역(280)은 상기 제1 거리(d1)이 커짐에 따라 점차 커지는 직경을 가지는 것을 확인할 수 있다.
표 5를 고려할 때, 상기 제1 영역(240)은 상기 시편(700)을 검출할 수 있는 적정 직경을 가질 수 있고, 상기 적정 직경은 최소값을 기준으로 1.7%의 오차 범위를 가지는 범위에 포함될 수 있다. 상기 오차 범위는 상기 제1 영역(240)의 크기가 60mm 내지 70mm를 가지는 점 및 상기 제1 거리(d1)에 따라 변경되는 직경 값이 U자형 곡선을 그리는 점을 고려할 수 있다. 상기 제1 영역(240)은 최소값인 64.786mm를 기준으로 1.7% 오차범위를 가지는 64.786mm 내지 65.887mm인 범위에 포함될 수 있다. 상기 제1 영역(240)은 적정 직경을 가질 수 있고, 상기 적정 직경은 64.786mm 내지 65.887mm일 수 있다. 상기 제1 거리(d1)은 상기 제1 영역(240)이 적정 직경을 가질 수 있도록 57mm 내지 60mm일 수 있다. 상기 제1 거리(d1)은 상기 제1 영역(240)이 64.786mm 내지 65.887mm의 직경을 가질 수 있도록 57mm 내지 60mm일 수 있다.
상기 제1 영역(240)은 최소값으로부터 오차범위가 크게 차이가 나는 경우에는 상기 시편의 불량 여부를 판단할 수 있는 분해능을 가지지 못할 수 있다. 상기 제1 영역(240)은 최소값으로부터 소정의 오차 범위 내에 해당되는 직경을 가지는 경우에만 상기 시편의 불량 여부를 판단할 수 있다. 상기 제1 영역(240)의 적정 직경은 최소값으로부터 2% 이내의 오차 범위에 해당되는 직경일 수 있고, 바람직하게는 최소값으로부터 1.7%의 오차 범위에 해당되는 직경일 수 있다. 상기 제1 영역(240)의 직경이 최소값으로부터 1.7%의 오차 범위보다 큰 직경을 가지는 경우, 상기 제1 영역(240)의 단위 면적당 테라헤르츠 파의 세기가 보다 작아질 수 있어, 상기 제1 영역(240)에서 검출되는 시편의 불량 여부의 정확도가 떨어질 수 있다.
도 6 내지 도 9, 및 표 1 내지 표 4를 고려할 때, 표 7은 상기 제1 거리(d1) 및 상기 제2 거리(d2)에 따른 상기 제2 영역(260)을 나타낸 것이다.
RMS radius(mm) d1=56 mm d1=57 mm d1=58 mm d1=59 mm d1=60 mm d1=61 mm d1=62 mm
d2=2mm 68.9 67.946 - - 68.384 69.623 -
d2=5mm - 75.964 75.426 - 75.764 76.636 -
d2=7mm - - 87.694 87.35 87.378 87.779 -
d2=9.5mm - - - 103.058 102.706 102.632 102.84
표 7을 고려할 때, 상기 제2 영역(260)은 56mm 내지 62mm인 상기 제1 거리(d1) 및 2mm 내지 9.5mm인 상기 제2 거리(d2)에 따라 얻어지는 직경 값이 U자형 곡선을 가지는 것을 확인할 수 있다. 또한, 상기 제2 영역(260)은 상기 제2 거리(d2)가 커질수록, 상기 제1 거리(d1)에 따른 직경 값이 커지는 것을 확인할 수 있다.
상기 제2 영역(260)의 최소값을 기준으로 형성되는 직경 값의 U자형 곡선의 경우, 최소값을 가지는 상기 제1 거리에 비해 1mm 작은 상기 제1 거리(d1)는 최소값에 비해 직경 값이 크게 증가하고, 최소값을 가지는 상기 제1 거리(d1)에 비해 1mm 내지 4mm 큰 상기 제1 거리(d1)는 최소값에 비해 직경 값이 점차적으로 증가하는 것을 확인할 수 있다. 이를 고려하여, 상기 시편 검사 장치(10)는 상기 제2 영역(260)의 최소값을 가지는 상기 제1 거리(d1)보다 1mm가 작은 상기 제1 거리(d1)의 직경 값을 기초로 상기 적정 직경의 범위를 결정할 수 있다. 상기 적정 직경은 상기 제2 영역(260)의 최소값을 가지는 상기 제1 거리(d1)보다 1mm가 작은 상기 제1 거리(d1)의 직경 값보다 작을 수 있다.
또한, 상기 적정 직경은 최소값을 기준으로 0.2% 내지 2% 이내의 편차를 가질 수 있다. 상기 적정 직경은 상기 제2 거리에 따라 최소값이 변경될 수 있고, 상기 적정 직경의 최소값이 커지는 경우 상기 적정 직경의 편차는 보다 작게 설정될 수 있다. 이는 상기 제2 거리에 따라 상기 적정 직경의 최소값이 커지게 되고, 상기 적정 직경의 최소값이 커짐에 따라 상기 적정 직경의 분해능이 보다 떨어지기 때문이다. 이는 상기 제2 영역에 조사되는 테라헤르츠 파의 세기는 동일함에도 불구하고, 단위 면적당 조사되는 테라헤르츠 파의 세기는 상기 제2 영역의 적정 직경의 최소값이 적은 경우가 단위 면적당 조사되는 테라헤르츠 파의 세기보다 최소값이 큰 경우보다 크기 때문이다. 따라서, 상기 적정 직경의 최소값은 제2 거리가 2mm로부터 9.5mm로 이격됨에 따라 64mm로부터 102mm로 커지는 것을 고려하여, 상기 적정 직경의 편차는 2%에서 0.2%로 작아지도록 고려될 수 있다.
상기 제2 거리(d2)가 2mm 내지 2.5mm인 경우, 상기 제1 영역(240)에서 나타나는 직경 값과 거의 비슷한 직경을 가지는 점을 고려할 수 있다. 상기 제2 거리(d2)가 2mm 내지 2.5mm인 경우, 상기 제2 영역(260)은 적정 직경을 가질 수 있고, 상기 적정 직경은 최소값을 가지는 d1(57mm) 보다 1mm가 작은 d1(56mm)가 가지는 68.9mm보다 작을 수 있다. 상기 제2 거리(d2)가 2mm 내지 2.5mm인 경우, 상기 제1 거리(d1)은 상기 제2 영역(260)이 적정 직경을 가질 수 있도록 57mm 내지 60mm일 수 있다.
상기 제2 거리(d2)가 2mm 내지 2.5mm인 경우, 상기 적정 직경은 최소값을 기준으로 1.4%의 오차 범위를 가지는 범위에 포함될 수 있다. 상기 오차 범위는 상기 제1 영역(240)의 크기가 60mm 내지 70mm를 가지는 점 및 상기 제1 거리(d1)에 따라 변경되는 직경 값이 U자형 곡선을 그리는 점을 고려할 수 있다. 상기 제2 영역(260)은 최소값인 67.946mm를 기준으로 1.4% 오차범위를 가지는 67.946mm 내지 68.897mm인 범위에 포함될 수 있다. 상기 제2 거리(d2)가 2mm 내지 2.5mm인 경우, 상기 제2 영역(260)은 적정 직경을 가질 수 있고, 상기 적정 직경은 67.946mm 내지 68.897mm일 수 있다. 상기 제2 거리(d2)가 2mm 내지 2.5mm인 경우, 상기 제1 거리(d1)은 상기 제2 영역(260)이 적정 직경을 가질 수 있도록 57mm 내지 60mm일 수 있다. 상기 제2 거리(d2)가 2mm 내지 2.5mm인 경우, 상기 제1 거리(d1)은 상기 제2 영역(260)이 67.946mm 내지 68.897mm일 수 있도록 57mm 내지 60mm일 수 있다.
상기 제2 영역(260)은 최소값으로부터 오차범위가 크게 차이가 나는 경우에는 상기 시편의 불량 여부를 판단할 수 있는 분해능을 가지지 못할 수 있다. 상기 제2 영역(260)은 최소값으로부터 소정의 오차 범위 내에 해당되는 직경을 가지는 경우에만 상기 시편의 불량 여부를 판단할 수 있다. 상기 제2 영역(260)의 적정 직경은 최소값으로부터 2% 이내의 오차 범위에 해당되는 직경일 수 있고, 상기 제2 거리(d2)가 2mm 내지 2.5mm인 경우 바람직하게는 최소값으로부터 1.4%의 오차 범위에 해당되는 직경일 수 있다. 상기 제2 거리(d2)가 2mm 내지 2.5mm일 때, 상기 제2 영역(260)의 직경이 최소값으로부터 1.4%의 오차 범위보다 큰 직경을 가지는 경우, 상기 제2 영역(260)의 단위 면적당 테라헤르츠 파의 세기가 보다 작아질 수 있어, 상기 제2 영역(260)에서 검출되는 시편의 불량 여부의 정확도가 떨어질 수 있다.
상기 제2 거리(d2)가 4.5mm 내지 5mm인 경우, 상기 제2 영역(260)은 적정 직경을 가질 수 있고, 상기 적정 직경은 최소값을 가지는 d1(58mm) 보다 1mm가 작은 d1(57mm)가 가지는 75.964mm보다 작을 수 있다. 상기 제2 거리(d2)가 4.5mm 내지 5mm인 경우, 상기 제1 거리(d1)은 상기 제2 영역(260)이 적정 직경을 가질 수 있도록 58mm 내지 60mm일 수 있다.
상기 제2 거리(d2)가 4.5mm 내지 5mm인 경우, 상기 제2 영역(260)은 70mm 내지 80mm의 직경을 가지는 것을 확인할 수 있다. 상기 제2 거리(d2)가 4.5mm 내지 5mm인 경우, 직경이 커질수록 분해능이 떨어지는 점 및 상기 제2 영역(260)의 직경 범위를 고려하여, 상기 적정 직경은 최소값을 기준으로 0.7%의 오차 범위를 가지는 범위에 포함될 수 있다. 상기 제2 거리(d2)가 4.5mm 내지 5mm인 경우, 상기 제2 영역(260)은 최소값인 75.426mm를 기준으로 0.7% 오차범위를 가지는 75.426mm 내지 75.954mm인 범위에 포함될 수 있다. 상기 제2 거리(d2)가 4.5mm 내지 5mm인 경우, 상기 제2 영역(260)은 적정 직경을 가질 수 있고, 상기 적정 직경은 75.426mm 내지 75.954mm일 수 있다. 상기 제2 거리(d2)가 4.5mm 내지 5mm인 경우, 상기 제1 거리(d1)은 상기 제2 영역(260)이 적정 직경을 가질 수 있도록 58mm 내지 60mm일 수 있다. 상기 제2 거리(d2)가 4.5mm 내지 5mm인 경우, 상기 제1 거리(d1)은 상기 제2 영역(260)이 75.426mm 내지 75.954mm일 수 있도록 58mm 내지 60mm일 수 있다.
상기 제2 영역(260)은 최소값으로부터 오차범위가 크게 차이가 나는 경우에는 상기 시편의 불량 여부를 판단할 수 있는 분해능을 가지지 못할 수 있다. 상기 제2 영역(260)은 최소값으로부터 소정의 오차 범위 내에 해당되는 직경을 가지는 경우에만 상기 시편의 불량 여부를 판단할 수 있다. 상기 제2 영역(260)의 적정 직경은 최소값으로부터 2% 이내의 오차 범위에 해당되는 직경일 수 있고, 상기 제2 거리(d2)가 4.5mm 내지 5mm인 경우 바람직하게는 최소값으로부터 0.7%의 오차 범위에 해당되는 직경일 수 있다. 상기 제2 거리(d2)가 4.5mm 내지 5mm일 때, 상기 제2 영역(260)의 직경이 최소값으로부터 0.7%의 오차 범위보다 큰 직경을 가지는 경우, 상기 제2 영역(260)의 단위 면적당 테라헤르츠 파의 세기가 보다 작아질 수 있어, 상기 제2 영역(260)에서 검출되는 시편의 불량 여부의 정확도가 떨어질 수 있다.
상기 제2 거리(d2)가 7mm 내지 7.5mm인 경우, 상기 제2 영역(260)은 적정 직경을 가질 수 있고, 상기 적정 직경은 최소값을 가지는 d1(59mm) 보다 1mm가 작은 d1(58mm)가 가지는 87.694mm보다 작을 수 있다. 상기 제2 거리(d2)가 7mm 내지 7.5mm인 경우, 상기 제1 거리(d1)은 상기 제2 영역(260)이 적정 직경을 가질 수 있도록 59mm 내지 60mm일 수 있다.
상기 제2 거리(d2)가 7mm 내지 7.5mm인 경우, 상기 제2 영역(260)은 80mm 내지 90mm의 직경을 가지는 것을 확인할 수 있다. 상기 제2 거리(d2)가 7mm 내지 7.5mm인 경우, 직경이 커질수록 분해능이 떨어지는 점 및 상기 제2 영역(260)의 직경 범위를 고려하여, 상기 적정 직경은 최소값을 기준으로 0.3%의 오차 범위를 가지는 범위에 포함될 수 있다. 상기 제2 거리(d2)가 7mm 내지 7.5mm인 경우, 상기 제2 영역(260)은 최소값인 87.35mm를 기준으로 0.3% 오차범위를 가지는 87.35mm 내지 87.612mm인 범위에 포함될 수 있다. 상기 제2 거리(d2)가 7mm 내지 7.5mm인 경우, 상기 제2 영역(260)은 적정 직경을 가질 수 있고, 상기 적정 직경은 87.35mm 내지 87.612mm일 수 있다. 상기 제2 거리(d2)가 7mm 내지 7.5mm인 경우, 상기 제1 거리(d1)은 상기 제2 영역(260)이 적정 직경을 가질 수 있도록 59mm 내지 60mm일 수 있다. 상기 제2 거리(d2)가 7mm 내지 7.5mm인 경우, 상기 제1 거리(d1)은 상기 제2 영역(260)이 87.35mm 내지 87.612mm일 수 있도록 59mm 내지 60mm일 수 있다.
상기 제2 영역(260)은 최소값으로부터 오차범위가 크게 차이가 나는 경우에는 상기 시편의 불량 여부를 판단할 수 있는 분해능을 가지지 못할 수 있다. 상기 제2 영역(260)은 최소값으로부터 소정의 오차 범위 내에 해당되는 직경을 가지는 경우에만 상기 시편의 불량 여부를 판단할 수 있다. 상기 제2 영역(260)의 적정 직경은 최소값으로부터 2% 이내의 오차 범위에 해당되는 직경일 수 있고, 상기 제2 거리(d2)가 7mm 내지 7.5mm인 경우 바람직하게는 최소값으로부터 0.3%의 오차 범위에 해당되는 직경일 수 있다. 상기 제2 거리(d2)가 7mm 내지 7.5mm일 때, 상기 제2 영역(260)의 직경이 최소값으로부터 0.3%의 오차 범위보다 큰 직경을 가지는 경우, 상기 제2 영역(260)의 단위 면적당 테라헤르츠 파의 세기가 보다 작아질 수 있어, 상기 제2 영역(260)에서 검출되는 시편의 불량 여부의 정확도가 떨어질 수 있다.
상기 제2 거리(d2)가 9mm 내지 9.5mm인 경우, 상기 제2 영역(260)은 100mm 내지 110mm의 직경을 가지는 것을 확인할 수 있다. 상기 제2 거리(d2)가 9mm 내지 9.5mm인 경우, 직경이 커질수록 분해능이 떨어지는 점 및 상기 제2 영역(260)의 직경 범위를 고려하여, 상기 적정 직경은 최소값을 기준으로 0.1%의 오차 범위를 가지는 범위에 포함될 수 있다. 상기 제2 거리(d2)가 9mm 내지 9.5mm인 경우, 상기 제2 영역(260)은 최소값인 102.632mm를 기준으로 0.1% 오차범위를 가지는 102.632mm 내지 102.735mm인 범위에 포함될 수 있다. 상기 제2 거리(d2)가 9mm 내지 9.5mm인 경우, 상기 제2 영역(260)은 적정 직경을 가질 수 있고, 상기 적정 직경은 102.632mm 내지 102.735mm일 수 있다. 상기 제2 거리(d2)가 9mm 내지 9.5mm인 경우, 상기 제1 거리(d1)은 상기 제2 영역(260)이 적정 직경을 가질 수 있도록 60mm 내지 61mm일 수 있다. 상기 제2 거리(d2)가 9mm 내지 9.5mm인 경우, 상기 제1 거리(d1)은 상기 제2 영역(260)이 102.632mm 내지 102.735mm일 수 있도록 60mm 내지 61mm일 수 있다.
상기 제2 영역(260)은 최소값으로부터 오차범위가 크게 차이가 나는 경우에는 상기 시편의 불량 여부를 판단할 수 있는 분해능을 가지지 못할 수 있다. 상기 제2 영역(260)은 최소값으로부터 소정의 오차 범위 내에 해당되는 직경을 가지는 경우에만 상기 시편의 불량 여부를 판단할 수 있다. 상기 제2 영역(260)의 적정 직경은 최소값으로부터 2% 이내의 오차 범위에 해당되는 직경일 수 있고, 상기 제2 거리(d2)가 9mm 내지 9.5mm인 경우 바람직하게는 최소값으로부터 0.1%의 오차 범위에 해당되는 직경일 수 있다. 상기 제2 거리(d2)가 9mm 내지 9.5mm일 때, 상기 제2 영역(260)의 직경이 최소값으로부터 0.1%의 오차 범위보다 큰 직경을 가지는 경우, 상기 제2 영역(260)의 단위 면적당 테라헤르츠 파의 세기가 보다 작아질 수 있어, 상기 제2 영역(260)에서 검출되는 시편의 불량 여부의 정확도가 떨어질 수 있다.
따라서, 상기 제2 거리(d2)가 2mm 내지 2.5mm인 경우, 상기 제1 거리(d1)은 상기 제2 영역(260)이 적정 직경을 가질 수 있도록 57mm 내지 60mm일 수 있다. 상기 제2 거리(d2)가 4.5mm 내지 5mm인 경우, 상기 제1 거리(d1)은 상기 제2 영역(260)이 적정 직경을 가질 수 있도록 58mm 내지 60mm일 수 있다. 상기 제2 거리(d2)가 7mm 내지 7.5mm인 경우, 상기 제1 거리(d1)은 상기 제2 영역(260)이 적정 직경을 가질 수 있도록 59mm 내지 60mm일 수 있다. 상기 제2 거리(d2)가 9mm 내지 9.5mm인 경우, 상기 제1 거리(d1)은 상기 제2 영역(260)이 적정 직경을 가질 수 있도록 60mm 내지 61mm일 수 있다. 상기 제2 거리(d2) 및 상기 제2 영역(260)의 직경을 고려할 때, 상기 제1 거리(d1) 중 60mm인 경우가 가장 최적의 상기 제1 거리(d1)일 수 있다.
상기 시편 검사 장치(10)는 상기 시편(700)의 크기에 따라 상기 제1 거리(d1) 및 상기 제2 거리(d2) 중 적어도 하나를 변경할 수 있다. 상기 시편 검사 장치(10)는 상기 시편(700)의 크기에 따라 상기 제2 거리(d2)를 변경할 수 있다. 상기 시편 검사 장치(10)는 상기 제2 거리(d2)가 커질수록 상기 시편의 불량 영역을 검출할 수 있는 영역이 커질 수 있다. 상기 시편 검사 장치(10)는 상기 제1 거리(d1) 및 상기 제2 거리(d2) 중 적어도 어느 하나에 기초하여 상기 시편의 불량 영역을 검출할 수 있는 적정 직경을 가지는 복수의 조사 영역을 가질 수 있다. 상기 시편 검사 장치(10)는 상기 제1 거리(d1) 및 상기 제2 거리(d2) 중 적어도 어느 하나에 기초하여 상기 시편의 불량 영역을 검출할 수 있는 적정 직경을 가지는 복수의 조사 영역을 가질 수 있다. 상기 시편 검사 장치(10)의 검사 영역은 상기 시편의 불량 영역을 검출할 수 있는 적정 직경을 가지는 복수의 조사 영역들을 포함할 수 있다.
이하, 본 출원의 일 실시 예에 따른 시편 검사 방법에 대해 설명하고자 한다. 도 10은 일 실시 예에 따른 시편 검사 방법을 나타내는 순서도이다. 도1 내지 도 10을 참조하면, 본 출원의 일 실시 예에 따른 시편 검사 방법은 시편 배치 단계(S110), 테라헤르츠 파 조사 단계(S120), 테라헤르츠 파의 경로 변환 단계(S130), 테라헤르츠 파의 조사 영역 형성 단계(S140), 반사 테라헤르츠 파의 수신 단계(S150), 시편 불량 여부 검출 단계(S160), 데이터 저장 단계(S170), 및 데이터 출력 단계(S180)를 포함할 수 있다.
상기 시편 배치 단계(S110)는 트레이 상에 상기 시편(700)을 배치할 수 있다. 상기 시편 배치 단계(S110)는 트레이 상에 상기 시편 검사 장치(10)와 대응되는 위치에 상기 시편(700)을 배치할 수 있다. 상기 시편은 복수 개일 수 있다.
상기 테라헤르츠 파 조사 단계(S120)는 상기 시편(700)에 대해 상기 방출부(200)가 테라헤르츠 파를 조사할 수 있다. 상기 테라헤르츠 파 조사 단계(S120)는 상기 방출부(200)가 테라헤르츠 파를 상기 반사부(300)에 조사할 수 있다.
상기 테라헤르츠 파의 경로 변환 단계(S130)는 상기 방출부(200)에서 방출된 테라헤르츠 파(210)가 상기 반사부(300)에 의해 경로가 변환될 수 있다. 상기 테라헤르츠 파의 경로 변환 단계(S130)는 상기 방출부(200)에서 방출된 테라헤르츠 파(210)가 소정의 각도로 회전하는 상기 반사부(300)에 의해 경로가 변환되어 상기 시편(700)에 조사될 수 있다. 상기 테라헤르츠 파의 경로 변환 단계(S130)는 상기 방출부(200)에서 방출된 테라헤르츠 파(210)가 소정의 각도로 회전하는 상기 반사부(300)에 의해 경로가 변환되어 상기 초점 조정부(400)에 조사될 수 있다.
상기 테라헤르츠 파의 조사 영역 형성 단계(S140)는 상기 반사부(300)에 의해 경로가 변환되어 조사되는 테라헤르츠 파의 초점을 상기 초점 조정부(400)에 의해 조정하여 상기 시편(700) 상에 조사 영역을 형성할 수 있다. 상기 테라헤르츠 파의 조사 영역 형성 단계(S140)는 상기 반사부(300)에 의해 경로가 변환되어 조사되는 테라헤르츠 파의 초점을 상기 초점 조정부(400)에 의해 조정하여 상기 시편(700) 상에 수직 방향으로 조사되는 복수의 조사 영역을 형성할 수 있다.
상기 반사 테라헤르츠 파의 수신 단계(S150)는 상기 시편(700)에 조사된 테라헤르츠 파가 반사되어 형성되는 반사 테라헤르츠 파를 상기 수신부(600)에 의해 수신할 수 있다. 상기 반사 테라헤르츠 파의 수신 단계(S150)는 상기 시편(700)에 조사된 테라헤르츠 파가 반사되어 형성되는 반사 테라헤르츠 파의 세기 변화를 상기 수신부(600)에 의해 수신할 수 있다.
상기 시편 불량 여부 검출 단계(S160)는 상기 수신부(600)가 수신한 반사 테라헤르츠 파에 기초하여, 상기 제어부(100)가 상기 시편의 불량 여부를 검출할 수 있다. 상기 시편 불량 여부 검출 단계(S160)는 상기 수신부(600)가 수신한 반사 테라헤르츠 파의 세기 변화에 기초하여, 상기 제어부(100)가 상기 시편의 불량 여부를 검출할 수 있다. 상기 시편 불량 여부 검출 단계(S160)는 상기 수신부(600)가 수신한 반사 테라헤르츠 파의 세기 변화에 기초하여, 상기 제어부(100)가 상기 시편에 포함된 불량 영역을 검출할 수 있다.
상기 데이터 저장 단계(S170)는 상기 제어부(100)에 의해 판단된 상기 시편(700)의 불량 여부에 대한 데이터를 저장할 수 있다. 상기 데이터 저장 단계(S170)는 상기 제어부(100)에 의해 판단된 상기 시편(700)에 포함된 불량 영역에 대한 데이터를 저장할 수 있다. 상기 데이터 저장 단계(S170)는 상기 제어부(100)에 의해 판단된 상기 시편(700)에 포함된 불량 영역에 대한 좌표 데이터를 저장할 수 있다.
상기 데이터 출력 단계(S180)는 상기 시편(700)의 불량 여부에 대한 데이터를 출력할 수 있다. 상기 데이터 출력 단계(S180)는 상기 시편(700)에 포함된 불량 영역에 대한 데이터를 출력할 수 있다. 상기 데이터 출력 단계(S180)는 상기 시편(700)에 포함된 불량 영역에 대한 좌표 데이터를 출력할 수 있다.
이하, 본 출원의 일 실시 예에 따른 시편 검사 장치(10)가 투명 전극의 불량 여부를 검출하는 시편 검사 방법을 설명하고자 한다. 도 11 및 도 12는 일 실시 예에 따른 시편 검사 장치(10)가 투명 전극의 불량 여부를 검출하는 방법을 나타내는 도면이다. 도 13 및 도 14는 일 실시 예에 따른 시편 검사 장치(10)가 투명 전극의 불량 여부를 검출하는 방법을 나타내는 도면이다.
도 11 및 도 13을 참조할 때, 상기 시편(700)이 투명 전극인 경우, 상기 시편(700)은 기판(710) 및 금속 물질(720)을 포함할 수 있다. 상기 시편 검사 장치(10)는 상기 기판(710)의 표면에 형성된 상기 금속 물질(720)을 검사할 수 있다. 상기 시편 검사 장치(10)는 상기 기판(710)의 표면에 형성된 상기 금속 물질(720)의 패턴 및 품질을 검사할 수 있다.
도 12 및 도 14을 참조할 때, 도 12는 도 11에 도시된 시편(700)에 대한 테라헤르츠 파의 세기 변화를 나타내고, 도 14는 도 13에 도시된 시편(700)에 대한 테라헤르츠 파의 세기 변화를 나타낸다. 상기 시편(700)이 투명 전극인 경우, 상기 기판(710)과 상기 금속 물질(720) 간의 테라헤르츠 파의 세기 비교를 통해 상기 시편(700)의 불량 여부를 판단할 수 있다.
상기 기판(710)은 투명 폴리머 기판일 수 있다. 상기 기판(710)은 유리 또는 석영일 수 있다. 상기 금속 물질(720)은 인듐 주석 산화물(Indium Tin Oxide, ITO), 인듐 아연 산화물(Indium Zinc Oxide, IZO), 불소 도핑 주석 산화물(Fluorine-doped Tin Oxide), 및 금속(은, 구리, 니켈 등) 나노 와이어 중 적어도 어느 하나일 수 있다. 상기 시편(700)은 상기 금속 물질(720)을 상기 기판(710)에 코팅시킨 전자 소자 또는 투명 전극일 수 있다.
상기 시편(700)은 상기 기판(710) 및 상기 금속 물질(720)을 포함할 수 있고, 상기 기판(710)에 비해 상기 금속 물질(720)의 반사도가 높을 수 있다. 상기 시편(700)이 투명 전극인 경우 상기 기판(710)에 비해 상기 금속 물질(720)의 반사도가 높아, 상기 기판(710)과 상기 금속 물질(720) 간의 테라헤르츠 파의 세기 비교를 할 수 있다. 도 11 내지 도 14를 참조하여, 상기 기판(710)에서의 테라헤르츠 파의 세기(Reference) 및 상기 금속 물질(720)에서의 테라헤르츠 파의 세기(Point 1 또는 Point 2)를 비교할 수 있다. 도 12 및 도 14를 고려할 때, 상기 시편 검사 장치(10)는 상기 기판(710)에서의 테라헤르츠 파의 세기(Reference)에 비해 상기 금속 물질(720)에서의 테라헤르츠 파의 세기(Point 1 또는 Point 2)가 큰 것을 통해 상기 시편(700)의 불량 여부 또는 상기 시편의 불량 영역을 검출할 수 있다.
이를 통해 상기 시편 검사 장치(10)는 상기 기판(710)에서의 반사 테라헤르츠 파의 세기 및 상기 금속 물질(720)에서의 반사 테라헤르츠 파의 세기 비교를 통해 상기 시편(700)에 대한 영상화를 할 수 있다. 또한, 상기 시편 검사 장치(10)는 상기 적정 직경을 가지는 복수의 조사 영역에 기초한 상기 기판(710)에서의 반사 테라헤르츠 파의 세기 및 상기 금속 물질(720)에서의 반사 테라헤르츠 파의 세기 비교를 통해 상기 시편(700)에 대한 불량 여부를 보다 높은 분해능으로 검사할 수 있다. 또한, 상기 시편 검사 장치(10)는 상기 적정 직경을 가지도록 상기 제1 거리(d1) 및 상기 제2 거리(d2)를 변경하여, 상기 적정 직경을 가지는 복수의 조사 영역에 기초하여 얻어진 상기 기판(710)에서의 반사 테라헤르츠 파의 세기 및 상기 금속 물질(720)에서의 반사 테라헤르츠 파의 세기 비교를 통해 상기 시편(700)에 대한 불량 여부를 보다 정확하게 검사할 수 있다.
이상과 같이 실시 예들이 비록 한정된 실시 예와 도면에 의해 설명되었으나, 해당 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 상기의 기재로부터 다양한 수정 및 변형이 가능하다. 예를 들어, 설명된 기술들이 설명된 방법과 다른 순서로 수행되거나, 및/또는 설명된 시스템, 구조, 장치, 회로 등의 구성요소들이 설명된 방법과 다른 형태로 결합 또는 조합되거나, 다른 구성요소 또는 균등물에 의하여 대치되거나 치환되더라도 적절한 결과가 달성될 수 있다.
그러므로, 다른 구현들, 다른 실시 예들 및 특허청구범위와 균등한 것들도 후술하는 특허청구범위의 범위에 속한다.
100: 제어부
200: 방출부
300: 반사부
400: 초점 조정부
500: 빔 스플리터
600: 수신부

Claims (13)

  1. 테라헤르츠 파를 조사하는 방출부;
    상기 방출부에서 조사된 테라헤르츠 파의 경로를 변환시키는 반사부;
    상기 테라헤르츠 파의 경로에 따라 시편에 제1 영역을 형성하게 하는 초점 조정부 -상기 반사부와 상기 초점 조정부 사이의 거리는 제1 거리로 이격되어 있고, 상기 제1 영역은 제2 영역 및 제3 영역을 포함하고, 상기 제2 영역 및 상기 제3 영역은 제2 거리로 이격되어 있음-;
    상기 제1 영역에 조사된 상기 테라헤르츠 파가 상기 시편에서 각각 반사된 테라헤르츠 파를 수신하는 수신부; 및
    상기 제1 거리 및 상기 제2 거리 중 적어도 하나를 제어하고, 상기 테라헤르츠 파의 반사도 차이에 따른 상기 시편의 불량 여부를 검출하는 제어부로 구성되고,
    상기 초점 조정부는 복수의 렌즈를 포함하고,
    상기 방출부로부터 상기 복수의 렌즈를 통과한 상기 테라헤르츠 파가 상기 시편 상에서 수직으로 입사하되 상기 제2 영역 및 상기 제3 영역에서 각각 동일한 초점을 형성하고,
    상기 제1 거리가 57mm 내지 61mm 인 경우,
    상기 제2 영역은 64mm 내지 67mm의 직경을 가지고,
    상기 제3 영역은 적정 직경 -상기 적정 직경은 상기 시편의 불량 여부를 검출할 수 있는 직경을 의미함- 을 각각 가지고,
    상기 적정 직경은 최소값을 기준으로 0.2% 내지 2% 이내의 편차를 가지는 시편 검사 장치.
  2. 삭제
  3. 제1 항에 있어서,
    상기 제3 영역의 상기 적정 직경은 67.5mm 내지 68.5mm인 시편 검사 장치.
  4. 제1 항에 있어서,
    상기 제1 거리가 58mm 내지 60mm인 경우,
    상기 제3 영역의 상기 적정 직경은 67.5mm 내지 68.5 또는 75.4mm 내지 75.8mm인 시편 검사 장치.
  5. 제1 항에 있어서,
    상기 제1 거리는 59mm 내지 60mm인 경우,
    상기 제3 영역의 상기 적정 직경은 67.5mm 내지 68.5 또는 75.4mm 내지 75.8mm 또는 87mm 내지 87.6mm인 시편 검사 장치.
  6. 제1 항에 있어서,
    상기 제1 거리는 60mm인 경우,
    상기 제3 영역의 상기 적정 직경은 68mm 내지 103mm인 시편 검사 장치.
  7. 제1 항에 있어서,
    상기 제1 거리는 60mm 내지 61mm인 경우,
    상기 제3 영역의 상기 적정 직경은 102.5mm 내지 102.8mm인 시편 검사 장치.
  8. 제1 항에 있어서,
    상기 테라헤르츠 파의 광원은 연속형 또는 펄스형인 시편 검사 장치
  9. 제1 항에 있어서,
    상기 테라헤르츠 파의 파장은 3mm 내지 30um인 시편 검사 장치
  10. 제1 항에 있어서,
    상기 제2 거리는 상기 반사부가 상기 제어부에 의해 회전되는 각도에 기초하여 결정되는 시편 검사 장치.
  11. 제1 항에 있어서,
    상기 시편은 전자 소자 또는 투명 전극이고,
    상기 전자 소자 또는 투명 전극은 투명 폴리머 기판, 유리, 및 석영 중 어느 하나에 금속 물질로 코팅된 시편 검사 장치.
  12. 제11 항에 있어서,
    상기 금속 물질은 인듐 주석 산화물, 인듐 아연 산화물, 불소 도핑 주석 산화물, 및 금속 나노 와이어 중 적어도 어느 하나인 시편 검사 장치.
  13. 방출부에서 테라헤르츠 파를 조사하는 단계;
    상기 방출부에서 조사된 테라헤르츠 파의 경로를 반사부를 통해 변환시키는 단계;
    상기 테라헤르츠 파가 초점 조정부를 통해 시편에 제1 영역을 형성하는 단계 -상기 반사부와 상기 초점 조정부 사이의 거리는 제1 거리로 이격되어 있고, 상기 제1 영역은 제2 영역 및 제3 영역을 포함하고, 상기 제2 영역 및 상기 제3 영역은 제2 거리로 이격되어 있음-;
    상기 제1 영역에 조사된 상기 테라헤르츠 파가 상기 시편에서 각각 반사된 테라헤르츠 파를 수신부를 통해 수신하는 단계; 및
    제어부가 상기 제1 거리 및 상기 제2 거리 중 적어도 하나를 제어하고, 상기 테라헤르츠 파의 반사도 차이에 따른 상기 시편의 불량 여부를 검출하는 단계로 구성되고,
    상기 초점 조정부는 복수의 렌즈를 포함하고,
    상기 방출부로부터 상기 복수의 렌즈를 통과한 복수의 상기 테라헤르츠 파가 상기 시편 상에서 수직으로 입사하되 각각 동일한 초점을 형성하고,
    상기 제1 거리가 57mm 내지 61mm 인 경우,
    상기 제2 영역은 64mm 내지 67mm의 직경을 가지고,
    상기 제3 영역은 적정 직경 -상기 적정 직경은 상기 시편의 불량 여부를 검출할 수 있는 직경을 의미함- 을 각각 가지고,
    상기 적정 직경은 최소값을 기준으로 0.2% 내지 2% 이내의 편차를 가지는 시편 검사 방법.

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