KR102492294B1 - 투명 기판 상의 결함 검사 방법 및 장치, 및 입사광 조사 방법 - Google Patents

투명 기판 상의 결함 검사 방법 및 장치, 및 입사광 조사 방법 Download PDF

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Abstract

본 발명의 투명 기판 상의 결함 검사 방법에 따르면, 조명 광학계로부터 출사되어 투명 기판으로 입사하는 입사광이 투명 기판의 법선 방향과 제1 각을 갖도록 상기 조명 광학계의 기울기를 선택하는 단계; 상기 투명 기판 상에 배치된 검출 광학계의 광축이 상기 투명 기판의 법선 방향과 상기 제1 각보다 작거나 같은 제2 각을 갖도록 상기 검출 광학계의 기울기를 선택하는 단계; 상기 검출 광학계의 시야는, 상기 입사광이 상기 투명 기판의 제1 면과 만나는 제1 영역을 커버하고, 상기 입사광 중 상기 투명 기판을 투과한 광이 상기 투명 기판의 상기 제1 면과 반대되는 제2 면과 만나는 제2 영역을 커버하지 않도록, 상기 조명 광학계, 상기 투명 기판, 및 상기 검출 광학계 중 적어도 하나의 위치를 조절하는 단계; 상기 조명 광학계로부터 발생한 광으로 상기 투명 기판을 조명하는 단계; 및 상기 검출 광학계에 의해 상기 투명 기판으로부터 산란된 광을 검출하는 단계;를 포함할 수 있다.

Description

투명 기판 상의 결함 검사 방법 및 장치, 및 입사광 조사 방법
본 발명은 투명 기판 상에 존재하는 결함을 식별하기 위한 결함 검사 방법 및 장치, 및 입사광 조사 방법에 관한 것이다.
투명 기판에 존재하는 결함은 투명 기판 상에 광을 조사하고, 투명 기판으로부터 반사 및 산란된 광을 검출하는 광학적 방법에 의해 수행될 수 있다. 이 때, 조사된 광은 투명 기판을 투과하므로, 광이 입사하는 투명 기판의 제1 면 상에 존재하는 결함뿐만이 아니라 투명 기판 내부 또는 투명 기판의 제1 면과 반대되는 제2 면 상에 존재하는 결함까지 함께 검출될 수 있다.
최근 최소의 표면 결함을 갖는 투명 기판이 요구되고 있으므로, 투명 기판의 제1 면에 존재하는 결함을 제1 면과 반대되는 제2 면에 존재하는 결함과 구별하여 신속하고 정확하게 검출하는 기술이 필요하다.
삭제
본 발명의 기술적 과제는 투명 기판의 제1 면에 존재하는 수백 나노미터 이하 수준의 결함을 제1 면과 반대되는 제2 면에 존재하는 결함과 구별하여 신속하고 정확하게 검출하는 결함 검사 장치 및 방법, 및 입사광 조사 방법을 제공하는 것이다.
본 발명은 기술적 사상에 의한 투명 기판의 결함 검사 방법은, 조명 광학계로부터 출사되어 투명 기판으로 입사하는 광이 투명 기판의 법선 방향과 제1 각을 갖도록 상기 조명 광학계의 기울기를 선택하는 단계; 상기 투명 기판 상에 배치된 검출 광학계의 광축이 상기 투명 기판의 법선 방향과 상기 제1 각보다 작거나 같은 제2 각을 갖도록 상기 검출 광학계의 기울기를 선택하는 단계; 상기 조명 광학계, 상기 투명 기판, 및 상기 검출 광학계 중 적어도 하나의 위치를 조절하는 단계로써, 상기 검출 광학계의 시야(Field Of View)는, 상기 입사광이 상기 투명 기판의 제1 면과 만나는 제1 영역을 커버하고, 상기 투명 기판을 투과한 투과광이 상기 투명 기판의 상기 제1 면과 반대되는 제2 면과 만나는 제2 영역을 커버하지 않도록, 상기 조명 광학계, 상기 투명 기판, 및 상기 검출 광학계 중 적어도 하나의 위치를 조절하는 단계; 상기 조명 광학계로부터 발생한 광으로 상기 투명 기판을 조명하는 단계; 및 상기 검출 광학계에 의해 상기 투명 기판으로부터 산란된 산란광을 검출하는 단계;를 포함할 수 있다.
일 실시예에 있어서, 상기 조명 광학계의 기울기를 선택하는 단계에서, 상기 제1 각은 상기 제1 영역과 제3 영역이 중첩되지 않도록 선택되고, 상기 제3 영역은, 상기 투과광이 상기 제2 영역으로부터 반사되어 상기 투명 기판의 제1 면과 만나는 영역일 수 있다.
일 실시예에 있어서, 상기 제1 각은 하기의 수학식에 따라 선택되는 것을 특징으로 하고,
Figure 112019056156300-pct00001
여기서,
Figure 112019056156300-pct00002
는 상기 제1 영역과 상기 제3 영역 사이의 이격 거리, T는 상기 투명 기판의 두께, θ1은 상기 제1 각, n은 상기 투명 기판의 굴절률, 및 WL는 상기 입사광의 빔 폭일 수 있다.
일 실시예에 있어서, 상기 조명 광학계, 상기 투명 기판, 및 상기 검출 광학계 중 적어도 하나의 위치는 하기의 수학식에 따라 조절되는 것을 특징으로 하고,
Figure 112019056156300-pct00003
여기서,
Figure 112019056156300-pct00004
는 상기 시야와 제2' 영역 사이의 이격 거리로써, 상기 제2' 영역은 상기 제2 각에서 상기 제2 영역을 바라본 경우 상기 제2 영역이 상기 투명 기판의 제1 면에 노출되는 영역이고,
Figure 112019056156300-pct00005
는 상기 제1 영역과 상기 제2' 영역 사이의 이격 거리로써, 하기의 수학식에 의해 결정되고,
Figure 112019056156300-pct00006
여기서, T는 상기 투명 기판의 두께, θ1은 상기 제1 각, θ2은 상기 제2 각, n은 상기 투명 기판의 굴절률, 및 WL는 상기 입사광의 빔 폭일 수 있다.
일 실시예에 있어서, 상기 검출 광학계의 시야 폭과 상기 제1 영역의 폭이 매칭되도록 상기 조명 광학계의 빔 폭 및 상기 검출 광학계의 시야 폭 중 적어도 하나를 조절하는 단계를 더 포함할 수 있다.
일 실시예에 있어서, 상기 조명 광학계의 빔 폭 및 상기 검출 광학계의 시야 폭 중 적어도 하나를 조절하는 단계는 하기의 수학식에 따라 조절되는 것을 특징으로 하고,
Figure 112019056156300-pct00007
여기서, θ1은 상기 제1 각, θ2은 상기 제2 각, WL은 상기 입사광의 빔 폭, 및 WFOV는 상기 검출 광학계의 시야 폭일 수 있다.
일 실시예에 있어서, 상기 입사광은 S 편광 상태일 수 있다.
일 실시예에 있어서, 상기 검출 광학계의 기울기에 따라 상기 투명 기판으로부터 산란된 산란광의 세기를 나타내는 데이터를 획득하는 단계를 더 포함할 수 있다.
일 실시예에 있어서, 상기 제2 각은, 상기 데이터에 기초하여 최대 산란광 세기를 나타내는 기울기로 선택될 수 있다.
일 실시예에 있어서, 상기 투명 기판은 스테이지 상에 적재되어 이동하는 단계;를 더 포함하고, 상기 조명하는 단계 및 상기 검출하는 단계는 상기 이동하는 단계 동안 동시에 수행될 수 있다.
일 실시예에 있어서, 상기 검출 광학계는 시간 지연 적분을 이용한 CMOS 이미지 센서를 포함할 수 있다.
일 실시예에 있어서, 상기 조명 광학계는 청색광을 발생시키는 광원을 포함할 수 있다.
일 실시예에 있어서, 상기 조명 광학계는 약 400nm 내지 약 500nm의 파장 대역을 가지는 광을 발생시키는 광원을 포함할 수 있다.
일 실시예에 있어서, 상기 투명 기판으로부터 산란된 산란광을 검출하는 단계 후에, 검출된 결과에서 기준 광 세기 이상으로 검출된 부분은 상기 투명 기판의 제1 면의 결함으로 판단하는 단계를 더 포함할 수 있다.
본 발명은 기술적 사상에 의한 입사광 조사 방법은, 투명 기판을 준비하는 단계; 상기 투명 기판 상으로 입사되는 광의 입사각 범위를 산출하는 단계로써, 상기 입사광이 상기 투명 기판의 제1 면과 만나는 제1 영역은, 상기 투명 기판을 투과하여 상기 투명 기판의 상기 제1 면과 반대되는 제2 면으로부터 반사된 반사광이 제1 면과 만나는 제2 영역과 중첩되지 않도록 상기 입사광의 입사각 범위를 산출하는 단계; 및 상기 입사각 범위에 기초하여 상기 입사광을 출사하는 조명 광학계의 기울기를 조절하는 단계;를 포함할 수 있다.
일 실시예에 있어서, 상기 입사각은 하기의 수학식에 기초하여 산출되는 것을 특징으로 하고,
Figure 112019056156300-pct00008
여기서, D는 상기 제1 영역과 상기 제2 영역 사이의 이격 거리, T는 상기 투명 기판의 두께, θ1은 상기 입사각, n은 상기 투명 기판의 굴절률, 및 WL는 상기 입사광의 빔 폭일 수 있다.
일 실시예에 있어서, 상기 입사각 범위를 산출하는 단계 및 상기 조명 광학계의 기울기를 조절하는 단계는, 상기 투명 기판의 두께, 상기 투명 기판의 굴절률, 및 상기 입사광의 빔 폭 중 적어도 하나가 변경될 때마다 수행될 수 있다.
본 발명은 기술적 사상에 의한 투명 기판의 결함 검사 장치는, 입사광 투명 기판을 적재하여 이동하는 제1 스테이지; 상기 투명 기판 상에서 상기 투명 기판의 법선 방향으로부터 제1 각으로 기울어진 광축을 가지고, 청색광을 발생시키는 광원을 포함하는 조명 광학계; 상기 투명 기판 상에서 상기 투명 기판의 법선 방향으로부터 상기 제1 각보다 작거나 같은 제2 각으로 기울어진 광축을 가지는 TDI(Time Delay Integration) CMOS 이미지 센서를 포함하는 검출 광학계; 및
상기 조명 광학계, 상기 투명 기판, 및 상기 검출 광학계 중 적어도 하나의 위치 범위를 산출하는 제어부로써, 상기 검출 광학계의 시야는 상기 조명 광학계로부터 출사된 광이 상기 투명 기판의 제1 면과 만나는 제1 영역을 포함하고, 상기 광 중 상기 투명 기판을 투과하여 상기 투명 기판의 상기 제1 면과 반대되는 제2 면과 만나는 제2 영역을 포함하지 않도록 위치 범위를 산출하는 제어부;를 포함할 수 있다.
일 실시예에 있어서, 상기 조명 광학계 및 상기 검출 광학계 중 어느 하나에 연결되어 상기 조명 광학계 또는 상기 검출 광학계의 위치를 이동시키는 제2 스테이지를 포함할 수 있다.
일 실시예에 있어서, 상기 투명 기판 상에서, 상기 투명 기판을 기준으로 상기 조명 광학계의 반대편에 배치되고, 상기 투명 기판으로부터 반사된 반사광을 포획하고 흡수하는 제1 광 덤프(dump)와, 상기 투명 기판 하에서, 상기 투명 기판을 기준으로 상기 조명 광학계의 반대편에서 배치되고, 상기 투명 기판을 투과한 투과광을 포획하고 흡수하는 제2 광 덤프를 더 포함할 수 있다.
본 발명의 기술적 사상에 따르면, 투명 기판의 상면에 존재하는 수백 나노미터 이하 수준의 결함을 후면에 존재하는 결함과 구별하여 신속하고 정확하게 검출할 수 있다.
도 1a는 본 발명의 일 실시예에 따른 투명 기판의 결함 검출 장치를 나타낸 개략적인 도면이다.
도 1b는 도 1a의 A 부분의 확대도로써, 투명 기판에 대한 입사광, 투과광, 반사광 및 검출 광학계의 시야를 나타내는 도면이다.
도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 투명 기판의 결함 검출 방법을 나타내는 플로 차트이다.
도 3은 도 1a의 A 부분의 확대도로써, 조명 광학계의 기울기를 선택하는 단계를 설명하기 위한 도면이다.
도 4는 도 1a 의 A 부분의 확대도로써, 검출 광학계의 기울기를 선택하는 단계와 상기 조명 광학계, 상기 투명 기판, 및 상기 검출 광학계의 위치를 조절하는 단계를 설명하기 위한 도면이다.
도 5는 검출 광학계의 기울기와 제1 영역과 제2' 영역 사이의 이격 거리 간의 관계를 나타내는 그래프이다.
도 6은 검출 광학계의 기울기와 산란광의 산란 세기 간의 관계를 나타내는 그래프이다.
도 7은 본 발명의 일 실시예에 따른 투명 기판에 대한 입사광 조사 방법을 나타내는 플로 차트이다.
이하, 첨부 도면을 참조하여 본 발명 개념의 바람직한 실시예들을 상세히 설명하기로 한다. 동일한 부호는 시종 동일 또는 유사한 요소를 의미한다.
제1, 제2 등의 용어는 다양한 구성 요소들을 설명하는 데 사용될 수 있지만, 상기 구성 요소들은 상기 용어들에 의해 한정되지 않는다. 상기 용어들은 하나의 구성 요소를 다른 구성 요소로부터 구별하는 목적으로만 사용된다.
본 출원에서 사용한 용어는 단지 특정한 실시예들을 설명하기 위해 사용된 것으로서, 본 발명 개념을 한정하려는 의도가 아니다. 단수의 표현은 문맥상 명백하게 다르게 뜻하지 않는 한, 복수의 표현을 포함한다. 본 출원에서, "포함한다" 또는 "갖는다" 등의 표현은 명세서에 기재된 특징, 개수, 단계, 동작, 구성 요소, 부분품 또는 이들을 조합한 것이 존재함을 지정하려는 것이지, 하나 또는 그 이상의 다른 특징들이나 개수, 동작, 구성 요소, 부분품 또는 이들을 조합한 것들의 존재 또는 부가 가능성을 미리 배제하지 않는 것으로 이해되어야 한다.
달리 정의되지 않는 한, 여기에 사용되는 모든 용어들은 기술 용어와 과학 용어를 포함하여 본 발명 개념이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자가 공통적으로 이해하고 있는 바와 동일한 의미를 지닌다. 또한, 통상적으로 사용되는, 사전에 정의된 바와 같은 용어들은 관련되는 기술의 맥락에서 이들이 의미하는 바와 일관되는 의미를 갖는 것으로 해석되어야 하며, 여기에 명시적으로 정의하지 않는 한 과도하게 형식적인 의미로 해석되어서는 아니 될 것임은 이해될 것이다.
어떤 실시예가 달리 구현 가능한 경우에 특정한 공정 순서는 설명되는 순서와 다르게 수행될 수도 있다. 예를 들어, 연속하여 설명되는 두 공정이 실질적으로 동시에 수행될 수도 있고, 설명되는 순서와 반대의 순서로 수행될 수도 있다.
첨부 도면에 있어서, 예를 들면, 제조 기술 및/또는 공차에 따라, 도시된 형상의 변형들이 예상될 수 있다. 따라서, 본 발명의 실시예들은 본 명세서에 도시된 영역의 특정 형상에 제한된 것으로 해석되어서는 아니 되며, 예를 들면 제조 과정에서 초래되는 형상의 변화를 포함하여야 한다. 여기에 사용되는 모든 용어 "및/또는"은 언급된 구성 요소들의 각각 및 하나 이상의 모든 조합을 포함한다.
도 1a는 본 발명의 일 실시예에 따른 투명 기판(TS)의 결함 검출 장치(100)를 나타낸 개략적인 도면이다. 도 1b는 도 1a의 A 부분의 확대도로써, 투명 기판에 대한 입사광(L), 투과광(LT), 반사광(LR) 및 검출 광학계(120)의 시야(FOV)를 나타내는 도면이다.
도 1a 및 도 1b를 참조하면, 투명 기판(TS)의 결함 검출 장치(100)는, 조명 광학계(110), 검출 광학계(120), 제어부(130), 투명 기판(TS)을 적재하는 제1 스테이지(140), 및 제1 및 제2 광 덤프(dump)(151a, 151b)를 포함할 수 있다. 상기 조명 광학계(110) 및 상기 검출 광학계(120)는 상기 투명 기판(TS)의 법선 방향에 대해 각각 서로 다른 각도로 기울어져 배치된다.
상기 결함 검출 장치(100)의 검사 대상은 투명 기판(TS)이다. 상기 투명 기판(TS)은 광이 입사하는 제1 면(TSTS)과, 상기 제1 면(TSTS)에 반대되는 제2 면(BSTS)을 포함할 수 있다. 상기 투명 기판(TS)의 제1 면(TSTS) 및 제2 면(BSTS) 상에는 이물질인 파티클(PTS, PBS)들이 놓일 수 있다. 상기 파티클(PTS, PBS)들은 상기 투명 기판(TS)을 이용하는 후속 공정에서 상기 투명 기판(TS)에 결함을 발생시킬 수 있다. 특히, 상기 투명 기판(TS) 제1 면(TSTS)에 놓여진 수백 나노미터 이하 수준의 파티클(PTS)들에 대해 정밀하게 모니터링하는 것이 필요하다.
상기 투명 기판(TS)은 액정 디스플레이, 유기발광다이오드(organic light emitting diode; OLED) 디스플레이, 퀀텀닷(quantum dot; QD) 디스플레이 등의 디스플레이 장치에 이용되는 유리 기판일 수 있다. 상기 투명 기판(TS)은 실제 투명 기판의 두께, 예를 들어, 수 밀리미터 내지 수 마이크로미터보다 과장된 두께로 도시되어 있다.
상기 조명 광학계(110)는 상기 투명 기판(TS) 상에서 상기 투명 기판(TS)의 법선 방향으로부터 제1 각으로 기울어진 광축을 가지도록 배치될 수 있다. 상기 조명 광학계(110)는 광원(110-1), 편광기(110-2), 및 포커싱 렌즈(110-3)를 포함할 수 있다. 상기 편광기(110-2) 및 상기 포커싱 렌즈(110-3)는 상기 광원(110-1)으로부터 발생하는 광의 경로 상에 배치된다.
상기 광원(110-1)은 발광 장치, 조명 장치, 램프, 빔포머 등을 포괄할 수 있다. 상기 광(L)은 광선 또는 레이저 빔일 수 있다. 상기 광원(110-1)은 청색광을 발생시킬 수 있다. 일부 실시예에서, 상기 광원(110-1)은 약 400nm 내지 약 500nm의 파장 대역을 가지는 광을 발생시킬 수 있다.
상기 편광기(110-2)는 상기 광원(110-1)으로부터 발생한 광을 S 편광 상태를 갖도록 조정할 수 있다. 상기 조명 광학계(110)와 상기 검출 광학계(120)가 상기 투명 기판(TS)을 사이에 두고 기울어진 배치를 가지는 구조에 있어서, 상기 검출 광학계(120)는 S 편광 상태의 광에 대해 보다 높은 검출력을 나타낼 수 있다. 이에 대해서는 도 6을 참조하여 상세히 후술하도록 한다.
상기 포커싱 렌즈(110-3)는 상기 광원(110-1)으로부터 발생된 광을 상기 투명 기판(TS) 상의 조사 영역으로 집속시킬 수 있다. 즉, 상기 포커싱 렌즈(110-3)는 투명 기판(TS) 상의 조사 영역의 크기를 조절할 수 있다.
상기 조명 광학계(110)는 제1 각도 조절 부재(111)와 연결될 수 있다. 상기 제1 각도 조절 부재(111)는 상기 조명 광학계(110)가 상기 투명 기판(110)의 법선 방향으로부터 기울어진 제1 각을 갖도록 상기 조명 광학계(110)의 기울기를 조절할 수 있다.
상기 조명 광학계(110) 및 상기 제1 각도 조절 부재(111)는 제2 스테이지(113) 상에 적재될 수 있다. 상기 조명 광학계(110)는 상기 제2 스테이지(113)에 연결된 제1 위치 조절 부재(115)에 의해 위치가 조정될 수 있다. 상기 조명 광학계(110), 상기 제1 각도 조절 부재(111), 제2 스테이지(113), 및 제1 위치 조절 부재(115)는 제1 지지 부재(117)에 의해 바닥면으로부터 소정의 높이에 배치될 수 있다.
상기 검출 광학계(120)는 상기 투명 기판(TS)을 기준으로 상기 조명 광학계(110)의 반대편에서 상기 투명 기판(TS)의 법선 방향으로부터 제1 각보다 작거나 같은 제2 각으로 기울어진 광축을 가지도록 배치될 수 있다. 상기 검출 광학계(120)는 결상 렌즈(120-1) 및 카메라(120-2)를 포함할 수 있다. 상기 결상 렌즈(120-1)는 상기 검출 광학계(120)의 시야(Field of View; FOV)의 범위를 조절할 수 있다. 상기 카메라(120-2)는 시간 지연 적분(Time Delay Integration; TDI)을 이용한 CMOS 이미지 센서일 수 있다. 상기 시간 지연 적분 CMOS 이미지 센서는, 상기 투명 기판(TS)이 상기 제1 스테이지(140) 상에 적재되어 이동하는 동시에 상기 투명 기판(TS) 상의 파티클(PTS)을 높은 정밀도로 검출할 수 있다. 또한, 상기 시간 지연 적분을 이용한 CMOS 이미지 센서는 청색광에 대해 높은 민감도를 가지므로, 파티클의 크기가 작아 산란 세기가 약한 경우에도 높은 검출력을 나타낼 수 있다.
상기 검출 광학계(120)는 제2 각도 조절 부재(121)와 연결될 수 있다. 상기 제2 각도 조절 부재(121)는 상기 검출 광학계(120)가 상기 투명 기판(110)의 법선 방향으로부터 기울어진 제2 각을 갖도록 상기 검출 광학계(120)의 기울기를 조절할 수 있다.
상기 검출 광학계(120) 및 상기 제2 각도 조절 부재(121)는 제3 스테이지(123)에 연결될 수 있다. 상기 검출 광학계(120)는 상기 제3 스테이지(123)에 연결된 제2 위치 조절 부재(125)에 의해 제2 지지 부재(127)를 따라 위치가 조정될 수 있다. 상기 검출 광학계(120), 상기 제2 각도 조절 부재(121), 및 상기 제3 스테이지(123)는 상기 제2 위치 조절 부재(125) 및 상기 제2 지지 부재(127)에 의해 바닥면으로부터 소정의 높이에 배치될 수 있다.
상기 제어부(130)는 상기 조명 광학계(110), 상기 투명 기판(TS), 및 상기 검출 광학계(120) 중 적어도 하나의 위치 범위를 산출할 수 있다. 이에 따라, 상기 검출 광학계(120)는 상기 투명 기판(TS)의 제2 면(BSTS)에 존재하는 파티클(PBS)로부터 산란된 광을 최소화하고, 상기 투명 기판(TS)의 제1 면(TSTS)에 존재하는 파티클(PTS)로부터 산란된 광만을 검출할 수 있다. 즉, 상기 결함 검사 장치(100)는 상기 투명 기판(TS)의 제1 면(TSTS)의 파티클(PTS)을 제2 면(BSTS)의 파티클(PBS)과 구별하여 검출할 수 있게 한다. 이에 대해서는 도 4를 참조하여 상세히 후술하도록 한다.
상기 제어부(130)는, 상기 투명 기판(TS)으로부터 산란된 산란광 검출 결과에 기초하여, 기준 광 세기 이상으로 검출된 부분은 상기 투명 기판(TS)의 제1 면(TSTS)의 결함으로 판단하여 결과를 출력할 수 있다. 즉, 상기 제어부(130)는 기준 광 세기 이하로 검출된 부분은 상기 투명 기판(TS)의 제2 면(BSTS)의 결함으로 판단하여 결과물에서 제거할 수 있다.
일 실시예에 있어서, 상기 제어부(130)은 프로그램 저장부를 가지는 컴퓨터를 포함할 수 있다. 상기 프로그램 저장부에는 상기 조명 광학계(110), 상기 투명 기판(TS), 및 상기 검출 광학계(120) 중 적어도 하나의 위치 범위의 산출 및 이미지의 분석에 관한 프로그램 또는 임의의 프로그램들이 저장될 수 있다. 예를 들어, 프로그램 저장부는 컴퓨터 판독 가능한 하드 디스크, 플렉시블 디스크, 콤팩트 디스크, 마스넷 옵티컬 디스크, 메모리 카드 등을 포함할 수 있다.
상기 투명 기판(TS)은 상기 제1 스테이지(140)에 의해 수평 및 수직 방향으로 위치를 이동할 수 있다. 일 실시예에 있어서, 상기 제1 스테이지(140)는 제3 지지 부재(141), 이동 부재(143), 및 전송 부재(145)를 포함할 수 있다. 상기 투명 기판(TS)은 상기 투명 기판(TS)의 끝단을 지지하는 제3 지지 부재(141)를 통해 바닥면으로부터 소정의 높이에서 이동 부재(143)에 연결될 수 있다. 상기 이동 부재(143)는 전송 부재(145) 상에서 위치가 이동될 수 있다. 다만, 상기 제1 스테이지(140)가 전술한 구성에 한정되는 것은 아니다. 일 실시예에 있어서, 상기 제1 스테이지(140)는 에어 베어링(air bearing) 어셈블리를 포함할 수 있다. 이 경우, 상기 에어 베어링 어셈블리 내에 형성된 에어 홀들은 상기 에어 베어링 어셈블리의 상면과 상기 투명 기판(TS) 사이에 진공압(vacuum pressure) 또는 공기압(air pressure)을 형성하여, 상기 투명 기판(TS)을 지지하거나 이동시킬 수 있다. 상기 에어 베어링 어셈블리는 상기 투명 기판(TS)과 물리적인 접촉이 적으므로, 결함 검사 공정에 있어서 상기 투명 기판(TS)을 보호할 수 있다.
상기 제1 및 제2 광 덤프(151a, 151b)는 상기 투명 기판(TS)의 제1 면(TSTS)에 존재하는 파티클(PTS)로부터 산란된 광 외의 노이즈 광들을 제거할 수 있다. 상기 제1 광 덤프(151a)는 상기 투명 기판(TS) 상에서 상기 투명 기판(TS)을 기준으로 상기 조명 광학계(110)의 반대편에 배치될 수 있다. 상기 제1 광 덤프(151a)는 상기 투명 기판(TS)의 제1 면(TSTS)으로부터 반사된 반사광(LR)들을 포획하고 흡수할 수 있다. 상기 제2 광 덤프(151b)는 상기 투명 기판(TS) 하에서 상기 투명 기판(TS)을 기준으로 상기 조명 광학계(110)의 반대편에서 배치될 수 있다. 상기 제2 광 덤프(151b)는 상기 투명 기판(TS)을 투과한 투과광(LT)을 포획하고 흡수할 수 있다. 일 실시예에 있어서, 상기 제1 및 제2 광 덤프(151a, 151b)는 탄소 나노튜브 포일(carbon nanotube foil)로 이루어질 수 있다.
상기 제1 및 제2 광 덤프(151a, 151b)는 각각 제1 및 제2 고정 부재(153a, 153b)를 통해 제4 지지 부재(155)에 고정될 수 있다. 도시되지는 않았으나, 상기 제1 및 제2 고정 부재(153a, 153b)에 각각 위치 조절 부재가 연결될 수 있으며, 상기 제1 및 제2 광 덤프(151a, 151b)는 상기 제1 및 제2 고정 부재(153a, 153b)에 의해 위치가 이동될 수 있다.
도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 투명 기판의 결함 검출 방법을 나타내는 플로 차트이다. 도 3은 도 1a의 A 부분의 확대도로써, 조명 광학계의 기울기를 선택하는 단계를 설명하기 위한 도면이다. 도 4는 도 1a 의 A 부분의 확대도로써, 조명 광학계의 기울기, 검출 광학계의 기울기를 선택하는 단계와 상기 조명 광학계, 상기 투명 기판, 및 상기 검출 광학계의 위치를 조절하는 단계를 설명하기 위한 도면이다. 상기 투명 기판의 결함 검출 방법은 도 1의 투명 기판의 결함 검사 장치(100)를 이용할 수 있다. 동일한 참조 부호는 동일한 부재를 의미하며, 중복되는 설명은 생략하도록 한다.
도 1a 내지 도 2를 참조하면, 조명 광학계(110)로부터 출사되어 투명 기판(TS)으로 입사하는 입사광(L)의 광축(AX1)이 투명 기판(TS)의 법선 방향과 제1 각(θ1)을 갖도록 상기 조명 광학계(110)의 기울기를 선택할 수 있다(S101).
상기 입사광(L)은 상기 투명 기판(TS)의 제1 면(TSTS)과 만나 검사 영역이 되는 제1 영역(R1)을 형성할 수 있다. 한편, 상기 입사광(L) 중 상기 투명 기판(TS)을 투과한 투과광(LT)이 상기 투명 기판(TS)의 제2 면(BSTS)과 만나 제2 영역(R2)을 형성할 수 있다. 이 때, 상기 제2 영역(R2) 상에 파티클(PBS)이 있는 경우, 상기 제2 영역(R2) 상의 파티클(PBS)로부터 산란 및 반사된 광이 상기 제1 영역(R1)에까지 미칠 수 있다. 이 경우, 제1 면(TSTS)의 파티클(PTS)로부터 산란된 광과 제2 면(BSTS)의 파티클(PBS)로부터 산란된 광이 동시에 검출될 수 있으므로, 제1 면(TSTS)의 파티클(PTS)과 제2 면(BSTS)의 파티클(PBS)을 구분하여 검출할 수 없게 된다.
따라서, 본 발명의 기술적 사상에 의하면, 제2 면(BSTS)으로부터 산란되는 광이 검사 영역인 제1 면(TSTS)에 미치는 영향을 최소화하도록 입사광(L)의 입사각을 조절할 수 있다.
구체적으로, 상기 투과광(LT)은 상기 제2 영역(R2)으로부터 반사되어 상기 투명 기판(TS)의 제1 면(TSTS)과 만나 제3 영역(R3)을 형성할 수 있다. 이 때, 상기 제1 각(θ1)은 상기 제1 영역(R1)과 상기 제3 영역(R3)이 중첩되지 않도록 선택될 수 있다. 이에 따라, 상기 제1 각(θ1)은 하기의 수학식 1에 따라 산출된 입사각 범위 내에서 선택될 수 있다.
[수학식 1]
Figure 112019056156300-pct00009
여기서,
Figure 112019056156300-pct00010
는 상기 제1 영역(R1)과 상기 제3 영역(R3) 사이의 이격 거리, T는 상기 투명 기판의 두께, θ1은 상기 제1 각, n은 투명 기판(TS)의 굴절률, 및 WL는 상기 입사광(L)의 빔 폭이다.
상기 수학식 1은 아래 가정하에 유도될 수 있다. 상기 입사광(L), 투과광(LT), 및 반사광(LR)은 모두 평행광이고, 상기 입사광(L)이 조사되는 대기의 굴절률은 1이다. 상기 입사광(L)은 제1 빔 폭(WL)으로 출사되고, 상기 투명 기판(TS)과 만나 제1 영역(R1)에서 제2 빔 폭(WL')을 가질 수 있다. 이 때, 상기 제2 빔 폭(WL')과 상기 제1 빔 폭(WL)은 WL'
Figure 112019056156300-pct00011
의 관계를 가진다. 상기 제2 및 제3 영역(R2, R3)에서도 상기 투과광(LT) 및 상기 반사광(LR)은 상기 제2 빔 폭(WL')을 가진다.
이와 같이, 상기 수학식 1을 이용하여, 투명 기판(TS)의 제2 면(BSTS)으로부터 산란되는 광이 검사 영역인 제1 면(TSTS)에 미치는 영향을 최소화하도록 입사광(L)의 입사각 범위를 산출할 수 있다. 이어서, 상기 입사각 범위에 기초하여 상기 조명 광학계(110)의 제1 각(θ1)을 선택할 수 있다. 상기 입사각 범위의 산출 단계와 조명 광학계의 기울기 선택 단계는 상기 투명 기판(TS)의 두께(T), 상기 투명 기판(TS)의 굴절률, 및 상기 입사광(L)의 제1 빔 폭(WL) 중 적어도 하나가 변경될 때마다 수행될 수 있다.
이후, 도 4를 함께 참조하면, 상기 투명 기판(TS) 상에 배치된 검출 광학계(120)의 광축(AX2)이 상기 투명 기판(TS)의 법선 방향과 제2 각(θ2)을 갖도록 상기 검출 광학계(120)의 기울기를 선택할 수 있다(S103). 상기 검출 광학계(120)의 광축(AX2)이란 상기 검출 광학계(120)의 시야의 광 경로를 의미할 수 있다.
이 때, 상기 제2 각(θ2)은 상기 제1 각(θ1)보다 작거나 같게 선택될 수 있다. 이에 따라, 상기 검출 광학계(120)의 시야(FOV)는, 상기 투명 기판(TS)의 제2 면(BSTS)으로부터 반사되어 상기 투명 기판(TS)의 제1 면(TSTS)에서 제1 각(θ1)으로 출사되는 반사광(LR)과 중첩되지 않을 수 있다. 이에 따라, 상기 검출 광학계(120)는 상기 제2 면(BSTS)의 반사광(LR)으로 인한 광 노이즈에 의한 영향을 최소화할 수 있다.
또한, 상기 제2 각(θ2)은 검출 광학계(120)의 기울기에 따른 산란 세기 중 최대 산란 세기를 나타내는 값으로 선택될 수 있다. 이 경우, S 편광 상태의 광이 P 편광 상태의 광보다 평균적인 산란 세기가 크므로, 입사광(L)은 S 편광 상태일 수 있다. 일 실시예에 있어서, 상기 검출 광학계(120)의 기울기를 선택하는 단계(S103) 전에, 상기 투명 기판(TS)에 S 편광 상태의 입사광(L)이 입사된 경우 상기 검출 광학계(120)의 기울기에 따라 상기 투명 기판(TS)으로부터 산란된 광의 산란 세기를 나타내는 데이터를 획득하는 단계를 수행할 수 있다. 이어서, 상기 제2 각(θ2)은 상기 데이터를 기초로 최대 산란 세기를 나타내는 각도로 선택될 수 있다. 상세한 설명은 도 6을 참조하여 후술하도록 한다.
이어서, 상기 검출 광학계(120)의 시야(FOV)와 상기 제1 영역(R1)이 매칭되도록 상기 조명 광학계(110)의 제1 빔 폭(WL) 및 상기 검출 광학계(120)의 제1 시야 폭(WFOV) 중 적어도 하나를 조절할 수 있다(S105).
구체적으로, 상기 조명 광학계(110)의 조사 상태에서 제1 빔 폭(WL)을 갖는 입사광(L)은 상기 제1 영역(R1)에서 제2 빔 폭(WL')을 가지며, WL'=
Figure 112019056156300-pct00012
의 관계를 가진다. 마찬가지로, 상기 검출 광학계(120)의 결상면에서 제1 시야 폭(WFOV)을 가지는 시야(FOV)는 상기 투명 기판(TS) 상에서 제2 시야 폭(WFOV')을 가지며, WFOV'=
Figure 112019056156300-pct00013
의 관계를 가진다. 이에 따라, 상기 조명 광학계(110)의 제1 빔 폭(WL) 및 상기 검출 광학계(120)의 제1 시야 폭(WFOV) 중 적어도 하나는 하기의 수학식 4에 따라 조절될 수 있다.
[수학식 4]
Figure 112019056156300-pct00014
상기 제2 빔 폭(WL')과 상기 제2 시야 폭(WFOV')을 매칭함으로써, 상기 검출 광학계(120)로의 불필요한 광 노이즈 유입과, 상기 조명 광학계(110)의 입사광(L) 낭비를 방지할 수 있다. 도 4에서는 설명의 편의를 위해 상기 제2 빔 폭(WL')과 상기 제2 시야 폭(WFOV')이 서로 다른 것으로 도시하였으나, 상기 제2 빔 폭(WL')과 상기 제2 시야 폭(WFOV')은 실질적으로 동일할 수 있다.
이어서, 상기 검출 광학계(120)의 시야(FOV)가 상기 제1 영역(R1)을 커버하고, 상기 제2 영역(R2)을 커버하지 않도록 상기 조명 광학계(110), 상기 투명 기판(TS), 및 상기 검출 광학계(120) 중 적어도 하나의 위치를 조절할 수 있다(S107).
즉, 상기 검출 광학계(120)의 시야(FOV)가 상기 제2 영역(R2)까지 커버할 경우, 상기 검출 광학계(120)는 상기 제2 영역(R2) 상의 파티클(PBS)까지 검출하게 된다. 이 경우, 제1 면(TSTS)의 파티클(PTS)로부터 산란된 광과 제2 면(BSTS)의 파티클(PBS)로부터 산란된 광이 동시에 검출되므로, 제1 면(TSTS)의 파티클(PTS)과 제2 면(BSTS)의 파티클(PBS)을 구분할 수 없게 된다.
따라서, 본 발명의 기술적 사상에 의하면, 상기 검출 광학계(120)의 시야(FOV)가 상기 제1 영역(R1)만을 커버하도록 상기 구성들의 위치가 조절될 수 있다.
구체적으로, 상기 투명 기판(TS) 상의 상기 제2 각(θ2)의 시야(tFOV)에서 상기 제2 영역(R2)을 바라본 경우, 상기 제2 영역(R2)은 상기 투명 기판(TS)의 제1 면(TSTS)의 제2' 영역(R2')에 나타날 수 있다. 따라서, 상기 검출 광학계(120)의 시야(FOV)는 상기 제1 영역(R1)을 커버하면서, 상기 제2' 영역(R2')과의 소정의 이격 거리(DR1R2')를 갖도록 배치되어야 한다. 이에 따라, 상기 조명 광학계(110), 상기 투명 기판(TS), 및 상기 검출 광학계(120) 중 적어도 하나의 위치는 하기의 수학식 2에 따라 조절될 수 있다.
[수학식 2]
Figure 112019056156300-pct00015
여기서,
Figure 112019056156300-pct00016
는 상기 시야(FOV)와 상기 제2' 영역(R2') 사이의 이격 거리이고,
Figure 112019056156300-pct00017
는 제1 영역(R1)과 제2' 영역(R2') 사이의 이격 거리로써, 하기의 수학식 3에 의해 결정될 수 있다.
[수학식 3]
Figure 112019056156300-pct00018
여기서, T는 상기 투명 기판(TS)의 두께, θ1은 상기 제1 각, θ2은 상기 제2 각, n은 상기 투명 기판(TS)의 굴절률, 및 WL는 상기 입사광(L)의 빔 폭이다.
상기 수학식 3은 아래 가정하에 유도될 수 있다. 상기 시야(FOV)은 제3 폭(WFOV)을 가지고, 상기 투명 기판(TS)과 만나 제4 폭(WFOV')을 가질 수 있다. 이 때, 상기 제4 폭(WFOV')과 상기 제3 폭(WFOV)은 WFOV'=
Figure 112019056156300-pct00019
의 관계를 가진다.
이와 같이, 상기 수학식 2 및 3을 이용하여, 상기 검출 광학계(120)의 시야(FOV)가 상기 제1 영역(R1)만을 커버하도록 상기 조명 광학계(110), 상기 투명 기판(TS), 및 상기 검출 광학계(120)의 상대적인 위치가 조절될 수 있다. 상기 조명 광학계(110), 상기 투명 기판(TS), 및 상기 검출 광학계(120)의 위치 조절 단계는 상기 투명 기판(TS)의 두께(T), 상기 투명 기판(TS)의 굴절률, 상기 입사광(L)의 빔 폭(WL), 상기 제1 각(θ1) 및 상기 제2 각(θ2) 중 적어도 하나가 변경될 때마다 수행될 수 있다.
전술한 바와 같이 조명 광학계(110) 및 검출 광학계(120)를 셋팅하고, 상기 조명 광학계(110)를 이용하여 상기 투명 기판(TS)을 조명할 수 있다(S109). 이와 동시에, 상기 검출 광학계(120)를 이용하여 상기 투명 기판(TS)으로부터 산란되는 산란광을 검출할 수 있다(S111). 상기 조명하는 단계(S109) 및 상기 검출하는 단계(S111)는 상기 투명 기판(TS)이 상기 제1 스테이지(140) 상에 적재되어 이동하는 동안 동시에 수행될 수 있다. 이에 따라, 상기 투명 기판(TS)의 전체 영역에 대해 결함 검사를 진행하는 경우에도 신속한 검사가 가능하다.
이어서, 검출된 결과에 기초하여 기준 광 세기 이상으로 검출된 부분은 상기 투명 기판(TS)의 제1 면(TSTS) 상의 파티클(PTS)로 선별적으로 판단할 수 있다(S113). 이와 같이, 본 발명의 기술적 사상에 의한 결함 검사 방법에 따르면, 검사 대상이 투명한 기판이라는 특이성에 기초하여 상기 조명 광학계(110)의 기울기, 상기 검출 광학계(120)의 기울기, 및 상기 각 구성간의 위치를 엄밀하게 조정하는 단계를 거침으로써, 투명 기판(TS)의 제1 면(TSTS)에 위치한 파티클(PTS)을 제2 면(BSTS)에 위치한 파티클(PBS)과 구별하여 높은 정밀도로 검사할 수 있다.
도 1b에서는 투명 기판(TS)의 제1 면(TSTS) 및 제2 면(BSTS) 상에 파티클(PTS, PBS)들이 존재하는 것으로 도시하였으나, 본 발명의 기술적 사상에 의한 투명 기판의 결함 검사 방법은, 파티클(PTS, PBS) 외의 일반적인 결함을 검사하는 경우에도 적용될 수 있다.
도 5는 검출 광학계(120)의 기울기인 제2 각(θ2)과, 제1 영역(R1)과 제2' 영역(R2') 사이의 이격 거리(
Figure 112019056156300-pct00020
) 간의 관계를 나타내는 그래프이다. 이 경우, 상기 조명 광학계(110)의 제1 각(θ1)은 일정하게 유지될 수 있다.
도 1a, 도 4 및 도 5를 참조하면, 검출 광학계(120)의 제2 각(θ2)이 증가할수록 제1 영역(R1)과 제2' 영역(R2') 사이의 이격 거리(
Figure 112019056156300-pct00021
)도 증가할 수 있다. 즉, 검출 광학계(120)의 제2 각(θ2)이 증가할수록 검출 광학계(120)의 시야(FOV)에 제2 영역(R2)에 의한 광 노이즈가 유입될 가능성이 낮아질 수 있다. 또한, [수학식 2]에 따르면, 상기 시야(FOV)가 위치할 수 있는 가동 범위도 넓어질 수 있다. 다만 이 경우에도, 상기 검출 광학계(120)의 제2 각(θ2)은 상기 조명 광학계(110)의 제1 각(θ2)보다 작거나 같은 범위 내에서 선택되어야 한다. 이에 대한 상세한 설명은 전술한 바와 같다.
한편, 입사광(L)의 빔 폭이 50 ㎛, 75 ㎛, 100 ㎛, 125 ㎛, 및 150 ㎛와 같이 증가할수록 상기 이격 거리(
Figure 112019056156300-pct00022
)가 감소하므로, 검출 광학계(120)의 시야(FOV)에 제2 영역(R2)에 의한 광 노이즈가 유입될 가능성이 높아질 수 있다. 따라서, 조명 광학계(110)로부터 출사되는 입사광(L)의 빔 폭이 작을수록, 투명 기판(TS)의 제2 면(BSTS)에 의한 영향을 최소화시키는데 유리할 수 있다.
도 6은 검출 광학계의 기울기와 산란광의 산란 세기 간의 관계를 나타내는 그래프이다. 그래프의 가로축은 투명 기판(TS)의 내부로 형성된 수직축을 기준으로 시계 반대 방향으로 갈수록 커지는 각도를 나타낸다.
도 6을 참조하면, 투명 기판(TS)으로 입사된 입사광(L)은 상기 투명 기판(TS)의 제1 면에 존재하는 결함으로 인해 산란되어 후방 산란광(LBS)이 되거나, 전방 산란광(LFSR, LFST)이 될 수 있다. 상기 전방 산란광(LFSR, LFST)은 상기 투명 기판(TS) 상에서 반사되는 전방 반사 산란광(LFSR)과 상기 투명 기판(TS)을 투과하는 전방 투과 산란광(LFST)이 될 수 있다.
도 4를 함께 참조하면, 본 발명의 검출 광학계는 투명 기판(TS)을 사이에 두고 조명 광학계의 반대편에 배치되는 구조로써, 검출 광학계의 제2 각(θ2)은 검출 광학계의 기울기에 따른 전방 반사 산란광(LFSR)의 세기가 최대가 되는 값으로 선택될 수 있다.
그래프를 참조하면, 검출 광학계가 위치할 수 있는 90˚ 내지 180˚범위에서, S 편광 상태의 광은 P 편광 상태의 광 또는 특정 편광 상태를 갖지 않는 평균적인 광에 비해 전방 반사 산란광(LFSR)의 세기가 크게 나타난다. 따라서, 전술한 바와 같이, 본 발명의 조명 광학계는 S 편광 상태를 가진 입사광을 출사한다.
한편, S 편광 상태의 광에 있어서, 전방 반사 산란광(LFSR)은 검출 광학계의 기울기가 약 157.5˚인 지점에서 가장 큰 산란 세기를 나타낸다. 이에 따라, 검출 광학계의 기울기는 전방 반사 산란광(LFSR)의 세기가 가장 크게 나타나는 약 157.5˚로 선택될 수 있다. 다만, 상기 수치는 특정한 조명 광학계의 입사각에 따른 것으로, 검출 광학계의 기울기에 따른 산란 세기 데이터는 조명 광학계의 입사각에 따라 변경될 수 있다.
도 7은 본 발명의 일 실시예에 따른 투명 기판에 대한 입사광 조사 방법을 나타내는 플로 차트이다.
도 7을 참조하면, 투명 기판을 준비하고(S201), 상기 투명 기판 상에서 상기 투명 기판으로 조사되는 입사광의 입사각 범위를 산출할 수 있다. 이 때, 상기 입사각 범위는, 상기 입사광이 상기 투명 기판의 제1 면과 만나는 제1 영역과, 상기 입사광 중 상기 투명 기판을 투과하여 상기 투명 기판의 제2 면으로부터 반사된 반사광이 상기 투명 기판의 제1 면과 만나는 제2 영역이 중첩되지 않도록 산출될 수 있다(S203). 이어서, 상기 입사각 범위에 기초하여 상기 입사광을 출사하는 조명 광학계의 기울기를 조절할 수 있다(S205). 이 때, 상기 입사각 범위는 전술한 수학식 1에 의해 산출될 수 있다. 상세한 설명은 도 2를 참조하여 전술한 바와 같다.
이상에서 살펴본 바와 같이 본 발명의 실시예들에 대해 상세히 기술되었지만, 본 발명이 속하는 기술분야에 있어서 통상의 지식을 가진 사람이라면, 첨부된 청구 범위에 정의된 본 발명의 정신 및 범위를 벗어나지 않으면서 본 발명을 여러 가지로 변형하여 실시할 수 있을 것이다. 따라서 본 발명의 앞으로의 실시예들의 변경은 본 발명의 기술을 벗어날 수 없을 것이다.

Claims (20)

  1. 조명 광학계로부터 출사되어 투명 기판으로 입사하는 입사광이 투명 기판의 법선 방향과 제1 각을 갖도록 상기 조명 광학계의 기울기를 선택하는 단계;
    상기 투명 기판 상에 배치된 검출 광학계의 광축이 상기 투명 기판의 법선 방향과 상기 제1 각보다 작거나 같은 제2 각을 갖도록 상기 검출 광학계의 기울기를 선택하는 단계;
    상기 조명 광학계, 상기 투명 기판, 및 상기 검출 광학계 중 적어도 하나의 위치를 조절하는 단계로써, 상기 검출 광학계의 시야(Field Of View)는, 상기 입사광이 상기 투명 기판의 제1 면과 만나는 제1 영역을 커버하고, 상기 투명 기판을 투과한 투과광이 상기 투명 기판의 상기 제1 면과 반대되는 제2 면과 만나는 제2 영역을 커버하지 않도록, 상기 조명 광학계, 상기 투명 기판, 및 상기 검출 광학계 중 적어도 하나의 위치를 조절하는 단계;
    상기 조명 광학계로부터 발생한 광으로 상기 투명 기판을 조명하는 단계; 및
    상기 검출 광학계에 의해 상기 투명 기판으로부터 산란된 광을 검출하는 단계;를 포함하되,
    상기 조명 광학계의 기울기를 선택하는 단계에서, 상기 제1 각은 상기 제1 영역과 제3 영역이 중첩되지 않도록 선택되고,
    상기 제3 영역은, 상기 투과광이 상기 제2 영역으로부터 반사되어 상기 제1 면과 만나는 영역이며,
    상기 제1 각은 하기의 수학식에 따라 선택되는 것을 특징으로 하고,
    Figure 112022056425741-pct00023

    여기서,
    Figure 112022056425741-pct00024
    는 상기 제1 영역과 상기 제3 영역 사이의 이격 거리, T는 상기 투명 기판의 두께, θ1은 상기 제1 각, n은 상기 투명 기판의 굴절률, 및 WL는 상기 입사광의 빔 폭인 투명 기판의 결함 검사 방법.
  2. 삭제
  3. 삭제
  4. 제1 항에 있어서, 상기 조명 광학계, 상기 투명 기판, 및 상기 검출 광학계 중 적어도 하나의 위치는 하기의 수학식에 따라 조절되는 것을 특징으로 하고,
    Figure 112019056156300-pct00025

    여기서,
    Figure 112019056156300-pct00026
    는 상기 시야와 제2' 영역 사이의 이격 거리로써, 상기 제2' 영역은 상기 제2 각에서 상기 제2 영역을 바라본 경우 상기 제2 영역이 상기 제1 면에 노출되는 영역이고,
    Figure 112019056156300-pct00027
    는 상기 제1 영역과 상기 제2' 영역 사이의 이격 거리로써, 하기의 수학식에 의해 결정되고,
    Figure 112019056156300-pct00028

    여기서, T는 투명 기판의 두께, θ1은 상기 제1 각, θ2은 상기 제2 각, n은 상기 투명 기판의 굴절률, 및 WL는 상기 입사광의 빔 폭인 투명 기판의 결함 검사 방법.
  5. 제1 항에 있어서, 상기 검출 광학계의 시야 폭과 상기 제1 영역의 폭이 매칭되도록 상기 조명 광학계의 빔 폭 및 상기 검출 광학계의 시야 폭 중 적어도 하나를 조절하는 단계를 더 포함하는 것을 특징으로 투명 기판의 결함 검사 방법.
  6. 제5 항에 있어서, 상기 조명 광학계의 빔 폭 및 상기 검출 광학계의 시야 폭 중 적어도 하나를 조절하는 단계는 하기의 수학식에 따라 조절되는 것을 특징으로 하고,
    Figure 112019056156300-pct00029

    여기서, θ1은 상기 제1 각, θ2은 상기 제2 각, WL은 상기 입사광의 빔 폭, 및 WFOV는 상기 검출 광학계의 시야 폭인 투명 기판의 결함 검사 방법.
  7. 제1 항에 있어서, 상기 입사광은 S 편광 상태인 것을 특징으로 하는 투명 기판의 결함 검사 방법.
  8. 제7 항에 있어서, 상기 검출 광학계의 기울기에 따라 상기 투명 기판으로부터 산란된 산란광의 세기를 나타내는 데이터를 획득하는 단계를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 투명 기판의 결함 검사 방법.
  9. 제1 항에 있어서, 상기 투명 기판은 스테이지 상에 적재되어 이동하는 단계;를 더 포함하고,
    상기 조명하는 단계 및 상기 검출하는 단계는 상기 이동하는 단계 동안 동시에 수행되는 것을 특징으로 하는 투명 기판의 결함 검사 방법
  10. 투명 기판을 준비하는 단계;
    상기 투명 기판 상으로 입사되는 입사광의 입사각 범위를 산출하는 단계로써, 상기 입사광이 상기 투명 기판의 제1 면과 만나는 제1 영역은, 상기 입사광이 상기 투명 기판을 투과하고 상기 투명 기판의 상기 제1 면과 반대되는 제2 면으로부터 반사된 후 상기 제1 면과 만나는 제2 영역과 중첩되지 않도록 상기 입사광의 상기 입사각의 상기 범위를 산출하는 단계; 및
    상기 입사각의 상기 범위에 기초하여 상기 입사광을 출사하는 조명 광학계의 기울기를 조절하는 단계;를 포함하고,
    상기 입사각의 상기 범위는 하기의 수학식에 기초하여 산출되는 것을 특징으로 하고,
    Figure 112022056425741-pct00030


    여기서, D는 상기 제1 영역과 상기 제2 영역 사이의 이격 거리, T는 상기 투명 기판의 두께, θ1은 상기 입사각, n은 상기 투명 기판의 굴절률, 및 WL는 상기 입사광의 빔 폭인 투명 기판의 입사광 조사 방법.
  11. 삭제
  12. 제10 항에 있어서, 상기 입사각 범위를 산출하는 단계 및 상기 조명 광학계의 기울기를 조절하는 단계는, 상기 투명 기판의 두께, 상기 투명 기판의 굴절률, 및 상기 입사광의 빔 폭 중 적어도 하나가 변경될 때마다 수행되는 것을 특징으로 하는 투명 기판의 입사광 조사 방법.
  13. 투명 기판을 적재하여 이동하는 제1 스테이지;
    상기 투명 기판 상에서 상기 투명 기판의 법선 방향으로부터 제1 각으로 기울어진 광축을 가지고, 청색광을 발생시키는 광원을 포함하는 조명 광학계;
    상기 투명 기판 상에서 상기 투명 기판의 법선 방향으로부터 상기 제1 각보다 작거나 같은 제2 각으로 기울어진 광축을 가지는 TDI(Time Delay Integration) CMOS 이미지 센서를 포함하는 검출 광학계; 및
    상기 조명 광학계, 상기 투명 기판, 및 상기 검출 광학계 중 적어도 하나의 위치 범위를 산출하는 제어부로써, 상기 검출 광학계의 시야는 상기 조명 광학계로부터 출사된 광이 상기 투명 기판의 제1 면과 만나는 제1 영역을 포함하고, 상기 광 중 상기 투명 기판을 투과하여 상기 투명 기판의 상기 제1 면과 반대되는 제2 면과 만나는 제2 영역을 포함하지 않도록 상기 위치 범위를 산출하는 제어부;를 포함하되,
    상기 제어부가 상기 위치 범위를 산출하는 것은, 상기 광의 상기 투명 기판에 대한 입사각을 산출하는 것을 포함하고,
    상기 입사각은 하기의 수학식에 따라 선택되는 것을 특징으로 하고,
    Figure 112022056425741-pct00039

    여기서,
    Figure 112022056425741-pct00040
    는 상기 제1 영역과 상기 제2 영역 사이의 이격 거리, T는 상기 투명 기판의 두께, θ1은 상기 입사각, n은 상기 투명 기판의 굴절률, 및 WL는 상기 광의 빔 폭인 투명 기판의 결함 검사 장치.
  14. 제13항에 있어서, 상기 조명 광학계 및 상기 검출 광학계 중 어느 하나에 연결되어 상기 조명 광학계 또는 상기 검출 광학계의 위치를 이동시키는 제2 스테이지를 포함하는 투명 기판의 결함 검사 장치.
  15. 제13항에 있어서, 상기 투명 기판 상에서, 상기 투명 기판을 기준으로 상기 조명 광학계의 반대편에 배치되고, 상기 투명 기판으로부터 반사된 반사광을 포획하고 흡수하는 제1 광 덤프(dump)와,
    상기 투명 기판 하에서, 상기 투명 기판을 기준으로 상기 조명 광학계의 반대편에서 배치되고, 상기 투명 기판을 투과한 투과광을 포획하고 흡수하는 제2 광 덤프를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 투명 기판의 결함 검사 장치.
  16. 삭제
  17. 삭제
  18. 삭제
  19. 삭제
  20. 삭제
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