KR102625260B1 - 마스크 기판 검사 시스템 - Google Patents

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Abstract

마스크 기판 검사 시스템은 측정대상모듈, 카메라모듈, 및 제어모듈을 포함한다. 측정대상모듈은 마스크 기판 및 상기 마스크 기판에 광을 제공하는 면광원을 포함한다. 상기 카메라모듈은 상기 면광원에서 제공된 상기 광을 이용하여 상기 마스크 기판의 이미지 정보를 생성한다. 상기 제어모듈은 상기 이미지 정보를 이용하여 상기 마스크 기판에 불량이 있는지를 판단한다.

Description

마스크 기판 검사 시스템{MASK SUBSTRATE INSPECTION SYSTEM}
본 발명은 마스크 기판의 불량여부를 검사하기 위한 시스템에 관한 것이다.
표시패널의 제조에 사용되는 마스크 기판에는 복수의 개구부들이 정의되어 있다.
높은 품질의 표시패널을 제공하기 위해서는 마스크 기판에 정의된 개구부들이 서로 일정한 크기를 갖고, 개구부들이 일정한 형상을 가지며, 개구부들이 일정하게 배열되어 있어야 한다.
종래에는, 마스크 기판의 개구부들의 크기, 형상, 및 배열 상태를 확인하기 위해서 마스크의 일부분을 주사전자현미경(SEM)을 이용하여 검사를 진행하였다. 주사전자현미경(SEM)을 이용하는 경우 높은 정밀도로 검사 가능하나, 마스크 기판의 전체검사가 불가능한 문제점이 있었다. 또한, 주사전자현미경(SEM)을 이용하는 경우, 파괴검사만 가능하므로 마스크 기판의 일부가 훼손되는 문제점이 있었다.
본 발명은 마스크 기판을 파괴하지 않으면서, 마스크 기판을 전체적으로 검사할 수 있는 마스크 기판 검사 시스템을 제공하는 것을 목적으로 한다.
본 발명의 일 실시예에 따른 마스크 기판 검사 시스템은 측정대상모듈, 카메라모듈, 및 제어모듈을 포함할 수 있다.
상기 측정대상모듈은 면광원, 제1 유리기판 및 제2 유리기판을 포함하고 상기 면광원 상에 배치되는 고정부재, 및 상기 제1 유리기판 및 상기 제2 유리기판 사이에 배치되고 복수의 개구부들에 의해 정의되는 제1 해상도를 갖는 마스크 기판을 포함할 수 있다.
상기 카메라모듈은 상기 면광원 및 상기 고정부재 상에 배치되고, 상기 면광원에서 방출되는 광을 수신하며, 상기 제1 해상도보다 큰 제2 해상도를 갖는 이미지센서를 포함할 수 있다.
상기 제어모듈은 상기 카메라모듈이 촬영한 이미지 정보를 수신할 수 있다.
상기 제어모듈은 상기 수신된 이미지 정보에 대응하는 이미지를 각각이 상기 복수의 개구부들에 대응하는 복수의 영역들로 구분하고, 상기 복수의 영역들에서 가장 큰 휘도값을 갖는 복수의 지점들을 각각 산출할 수 있다.
상기 제어모듈은 상기 이미지 정보 중 상기 마스크 기판의 중앙 부분에 대응하는 정보의 평균 휘도값과 상기 마스크 기판의 가장자리 부분에 대응하는 정보의 평균 휘도값이 같아지도록 상기 이미지 정보를 보정하여 보정된 이미지 정보를 생성할 수 있다.
본 발명의 일 실시예에서, 상기 면광원의 일부분에서 방출되는 광의 단위면적당 밝기는 다른 부분에서 방출되는 광의 단위면적당 밝기와 동일할 수 있다.
본 발명의 일 실시예에서, 상기 제어모듈은 상기 이미지 정보에서 각각이 상기 복수의 지점들 중 대응하는 지점을 에워싸는 복수의 경계영역들에 대응하는 정보를 산출할 수 있다.
본 발명의 일 실시예에서, 상기 복수의 경계영역들 각각은 복수의 서브영역들을 포함할 수 있다. 상기 제어모듈은 상기 복수의 서브영역들에 대응하는 복수의 휘도값들을 이용하여 상기 복수의 경계영역들 각각에 대응하는 복수의 휘도값 그래프들을 산출할 수 있다. 상기 제어모듈은 상기 복수의 휘도값 그래프들을 적분하여 상기 복수의 경계영역들 각각에 대응하는 복수의 크기정보들을 산출할 수 있다.
본 발명의 일 실시예에서, 상기 제어모듈은 상기 복수의 크기정보들의 평균값을 계산하고, 상기 제어모듈은 상기 평균값과 상기 복수의 크기정보들 사이의 편차값들을 계산할 수 있다.
본 발명의 일 실시예에서, 상기 제어모듈은 상기 복수의 경계영역들 중 소정의 값 이상의 편차값을 갖는 경계영역들을 비정상영역들로 판단할 수 있다.
본 발명의 일 실시예에서, 상기 제어모듈은 상기 복수의 경계영역들 중 소정의 값 이하의 편차값을 갖는 경계영역들을 정상영역들로 판단할 수 있다.
본 발명의 일 실시예에서, 상기 제어모듈은 상기 복수의 경계영역들 각각을 복수의 서브영역들로 구분할 수 있다. 상기 제어모듈은 상기 복수의 서브영역들 중 소정의 값 이상의 휘도값을 갖는 서브영역들을 이용하여, 각각이 상기 복수의 개구부들에 대응하는 복수의 형상영역들에 대응하는 정보를 산출할 수 있다. 상기 제어모듈은 각각이 상기 복수의 형상영역들 중 대응하는 형상영역과 같은 면적을 가지는 복수의 기준영역들에 대응하는 정보를 산출하며, 상기 복수의 기준영역들 각각의 형상은 원형일 수 있다.
본 발명의 일 실시예에서, 상기 복수의 형상영역들 각각이 가지는 질량중심 좌표들은 상기 복수의 기준영역들 각각이 가지는 질량중심 좌표들과 일치할 수 있다.
본 발명의 일 실시예에서, 상기 제어모듈은 상기 복수의 기준영역들 각각이 상기 복수의 형상영역들 중 대응하는 형상영역과 중첩하는 중첩영역의 면적값인 중첩-면적값을 산출할 수 있다.
본 발명의 일 실시예에서, 상기 제어모듈은 상기 중첩-면적값이 소정의 값 이상인 기준영역들에 대응하는 형상영역들을 정상영역들로 판단할 수 있다.
본 발명의 일 실시예에서, 상기 제어모듈은 상기 중첩-면적값이 소정의 값 이하인 기준영역들에 대응하는 형상영역들을 비정상영역들로 판단할 수 있다.
본 발명의 일 실시예에서, 상기 복수의 기준영역들 각각은 상기 복수의 형상영역들 중 대응하는 형상영역과 중첩하지 않는 복수의 비중첩영역들을 포함하고, 상기 제어모듈은 상기 복수의 비중첩영역들의 면적값들인 복수의 비중첩-면적값들을 산출할 수 있다.
본 발명의 일 실시예에서, 상기 제어모듈은 상기 복수의 기준영역들 중 어느 하나의 기준영역에서 가장 큰 값의 비중첩-면적값을 가지는 비중첩영역의 위치를 산출할 수 있다.
본 발명의 일 실시예에서, 상기 제어모듈은 상기 마스크 기판 중 상기 산출된 비중첩영역의 위치에 대응하는 부분에 불량이 발생하였다고 판단할 수 있다.
본 발명의 일 실시예에서, 상기 제어모듈에 상기 마스크 기판의 설계정보가 저장될 수 있다. 상기 제어모듈은 상기 저장된 설계정보를 이용하여 제1 축 정보와 상기 제1 축과 교차는 제2 축 정보를 산출할 수 있다. 상기 제어모듈은 상기 제1 축 정보 및 상기 제2 축 정보를 상기 수신된 이미지 정보에 대응시킬 수 있다.
본 발명의 일 실시예에서, 상기 제어모듈은 상기 복수의 지점들 중 적어도 일부의 지점들을 연결한 선분이 연장되는 방향을 산출하고, 상기 산출된 방향을 상기 제1 축 및 상기 제2 축 중 적어도 어느 하나와 비교할 수 있다.
본 발명의 일 실시예에서, 상기 산출된 방향이 상기 제1 축 및 상기 제2 축 중 적어도 어느 하나와 평행하면, 상기 제어모듈은 상기 복수의 개구부들 중 상기 적어도 일부의 지점들에 대응하는 개구부들의 배열 상태가 정상이라고 판단할 수 있다.
본 발명의 일 실시예에서, 상기 산출된 방향이 상기 제1 축 및 상기 제2 축 중 적어도 어느 하나와 예각을 이루면, 상기 제어모듈은 상기 복수의 개구부들 중 상기 적어도 일부의 지점들에 대응하는 개구부들의 배열 상태가 정상이 아니라고 판단할 수 있다.
본 발명의 일 실시예에서, 상기 제1 축 및 상기 제2 축 중 적어도 어느 하나와 상기 복수의 지점들 사이의 이격거리를 산출하여, 상기 산출된 이격거리를 통해 개구부들의 배열 상태에 대해서 판단할 수 있다.
본 발명의 일 실시예에서, 상기 제2 해상도는 상기 제1 해상도의 100배 이상 300배 이하 일 수 있다.
본 발명의 일 실시예에 따르면, 마스크 기판에 정의된 개구부들 각각이 가지는 크기를 한번에 검사할 수 있는 마스크 기판 검사 시스템을 제공할 수 있다.
본 발명의 일 실시예에 따르면, 마스크 기판에 정의된 개구부들 각각이 가지는 형상을 한번에 검사할 수 있는 마스크 기판 검사 시스템을 제공할 수 있다.
본 발명의 일 실시예에 따르면, 마스크 기판에 정의된 개구부들의 배열 상태를 한번에 검사할 수 있는 마스크 기판 검사 시스템을 제공할 수 있다.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 마스크 기판 검사 시스템을 도시한 것이다.
도 2는 도 1에 도시된 마스크 기판 중 일부분을 예시적으로 도시한 것이다.
도 3a는 도 1에 도시된 제어모듈이 수신한 이미지 정보에 대응하는 그래프를 예시적으로 도시한 것이다.
도 3b는 도 1에 도시된 제어모듈이 생성한 보정된 이미지에 대응하는 그래프를 예시적으로 도시한 것이다.
도 4a는 도 3b에서 보정된 이미지를 예시적으로 도시한 것이다.
도 4b는 도 4a에서 경계영역들이 정의된 것을 예시적으로 도시한 것이다.
도 4c는 도 4b에 도시된 경계영역들 중 인접한 두개의 경계영역들의 이미지 정보에 대응하는 휘도값 그래프들을 예시적으로 도시한 것이다.
도 5a는 제어모듈에 의해 산출된 형상영역들을 예시적으로 도시한 것이다.
도 5b는 도 5a에 도시된 형상영역들 중 어느 하나 및 이에 대응하는 기준영역을 예시적으로 도시한 것이다.
도 6은 마스크 기판의 개구부들의 배열 상태를 검사하기 위한 방법을 예시적으로 도시한 것이다.
이하, 도면을 참조하여 본 발명의 실시예들을 설명한다.
도면들에 있어서, 구성요소들의 비율 및 치수는 기술적 내용의 효과적인 설명을 위해 과장된 것이다. "및/또는"은 연관된 구성들이 정의할 수 있는 하나 이상의 조합을 모두 포함한다.
"포함하다" 등의 용어는 명세서 상에 기재된 특징, 숫자, 단계, 동작, 구성요소, 부품 또는 이들을 조합한 것이 존재함을 지정하려는 것이지, 하나 또는 그 이상의 다른 특징들이나 숫자, 단계, 동작, 구성요소, 부분품 또는 이들을 조합한 것들의 존재 또는 부가 가능성을 미리 배제하지 않는 것으로 이해되어야 한다.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 마스크 기판 검사 시스템(10)을 도시한 것이다. 도 2는 도 1에 도시된 마스크 기판(3000) 중 일부분을 예시적으로 도시한 것이다.
마스크 기판 검사 시스템(10)은 측정대상모듈(100), 카메라모듈(200), 및 제어모듈(300)을 포함할 수 있다.
측정대상모듈(100) 면광원(1000), 고정부재(2000), 및 마스크 기판(3000)을 포함할 수 있다.
면광원(1000)은 고정부재(2000) 및 마스크 기판(3000)을 향해서 광을 방출할 수 있다. 면광원(1000)은 균일한 휘도값을 가지는 광을 방출할 수 있다. 즉, 면광원(1000)의 일부분에서 방출되는 광의 단위면적당 밝기는 다른부분에서 방출되는 광의 단위면적당 밝기와 실질적으로 동일할 수 있다.
고정부재(2000)는 면광원(1000) 상에 배치될 수 있다. 고정부재(2000)는 마스크 기판(3000)을 수용하는 역할을 할 수 있다.
고정부재(2000)는 제1 유리기판(2001) 및 제2 유리기판(2002)을 포함할 수 있다.
제1 유리기판(2001)은 면광원(1000) 상에 배치되고, 면광원(1000)의 발광면과 평행하게 배치될 수 있다. 제2 유리기판(2002)은 제1 유리기판(2001) 상에 배치되고, 면광원(1000)의 발광면과 평행하게 배치될 수 있다.
본 발명의 다른 실시예에서, 제1 유리기판(2001) 및 제2 유리기판(2002) 각각은 투명한 플라스틱 기판으로 대체될 수 있다.
마스크 기판(3000)은 고정부재(2000) 내에 수용될 수 있다. 구체적으로, 마스크 기판(3000)은 제1 유리기판(2001) 및 제2 유리기판(2002) 사이에 배치될 수 있다. 마스크 기판(3000)은 금속물질을 포함할 수 있다.
도 2를 참조하면, 마스크 기판(3000)에는 복수의 개구부들(OP)이 정의될 수 있다. 마스크 기판(3000)이 가지는 해상도(이하, 제1 해상도)는 개구부들(OP)에 의해 정의될 수 있다. 예를들어, 단위면적 당 개구부들(OP)의 개수를 토대로 제1 해상도가 결정될 수 있다.
카메라모듈(200)은 측정대상모듈(100) 상에 배치될 수 있다. 구체적으로, 카메라모듈(200)은 면광원(1000) 및 고정부재(2000) 상에 배치될 수 있다.
카메라모듈(200)은 면광원(1000)에서 방출된 광 중 고정부재(2000) 및 마스크 기판(3000)을 통과한 광을 수신할 수 있다.
카메라모듈(200)은 렌즈(201) 및 이미지센서(202)를 포함할 수 있다. 이미지센서(202)는 렌즈(201)를 통해 입사된 광을 전기적 신호로 변경하는 역할을 할 수 있다. 이미지센서(202)는 CMOS센서 또는 CCD센서 일 수 있으나, 이에 제한되지는 않는다.
이미지센서(202)가 가지는 해상도(이하, 제2 해상도)는 제1 해상도보다 클 수 있다. 예를들어, 제2 해상도는 제1 해상도의 100배 이상 300배 이하 일 수 있다. 제2 해상도가 제1 해상도의 100배 미만인 경우, 이미지센서(202)가 마스크 기판(3000)의 개구부들(OP)의 형상을 선명하게 인식하지 못할 수 있다. 제2 해상보다 제1 해상도의 300배를 초과하는 경우, 이미지센서(202)를 제조하기 위한 비용이 너무 많이 소모될 수 있다.
카메라모듈(200)은 수신된 광을 토대로 이미지 정보를 생성하고, 생성된 이미지 정보를 제어모듈(300)에 전송할 수 있다.
제어모듈(300)은 카메라모듈(200)로부터 이미지 정보를 수신할 수 있다. 제어모듈(300)은 카메라모듈(200)과 유선통신 방식 또는 무선통신 방식으로 정보를 교환할 수 있다.
제어모듈(300)은 수신된 이미지 정보를 보정하여 보정된 이미지 정보를 생성할 수 있다. 또한, 보정된 이미지 정보를 활용하여 마스크 기판(3000)에 불량이 발생하였는지 여부를 확인할 수 있다.
제어모듈(300)은 중앙처리장치(CPU) 및 메모리부(미도시)를 포함할 수 있다. 메모리부에는 마스크 기판(3000)의 설계정보가 저장되어 있을 수 있다. 중앙처리장치(CPU)는 메모리부에 저장된 설계정보와 수신된 이미지 정보를 비교하는 연산을 수행할 수 있다. 또는 중앙처리장치(CPU)는 메모리부에 저장된 설계정보와 보정된 이미지 정보를 비교하는 연산을 수행할 수 있다.
도 1에서는 제어모듈(300)의 일 예로 데스크탑을 도시하였으나, 이에 제한되지 않으며, 제어모듈(300)은 노트북, 스마트폰, 태블릿 PC, 또는 기타 다른 단말기 일 수 있다.
면광원(1000)으로부터 방출되는 광은 마스크 기판(3000) 전체에 도달될 수 있다. 면광원(1000)으로부터 방출되는 광 중 일부는 마스크 기판(3000)에 의해 차단되고, 나머지는 마스크 기판(3000)에 정의된 개구부들(OP)을 통과하여 카메라모듈(200)에 도달할 수 있다. 카메라모듈(200)은 도달된 광을 이용하여 이미지 정보를 생성하고, 생성한 정보를 제어모듈(300)에 전송할 수 있다. 제어모듈(300)은 수신한 이미지 정보를 연산하여 마스크 기판(3000)의 개구부들(OP)의 크기 불량, 형상 불량, 및 배열 불량을 판단할 수 있다.
도 3a는 도 1에 도시된 제어모듈이 수신한 이미지 정보에 대응하는 그래프를 예시적으로 도시한 것이다. 도 3b는 도 1에 도시된 제어모듈이 생성한 보정된 이미지에 대응하는 그래프를 예시적으로 도시한 것이다.
면광원(1000)이 전체적으로 균일한 밝기를 가지는 광을 방출한다고 하더라도, 카메라모듈(200)의 렌즈(201)가 가지는 광학적 특성 때문에, 카메라모듈(200)의 이미지센서(202)는 면광원(1000)의 중앙 부분에서 방출되는 광의 밝기를 가장자리 부분에서 방출되는 광의 밝기보다 더 밝게 인식한다.
도 3a는 카메라모듈(200)의 이미지센서(202)가 인식한 광의 밝기를 그래프로 도시한 것이다.
그래프에서 고점값들(VCH-P, VEH-P)은 면광원(1000)에서 방출된 광 중 마스크 기판(3000)의 개구부들(OP)을 통과한 광의 최대 밝기값을 나타낼 수 있다. 즉, 고점값들(VCH-P, VEH-P)에 대응하는 부분들이 마스크 기판(3000)에서 개구부들(OP)이 정의된 부분들에 해당할 수 있다.
도 3a에서 고점값들(VCH-P, VEH-P)은 서로 다른 밝기값을 가질 수 있다. 예를들어, 마스크 기판(3000)의 중앙 부분에 대응하는 제1 중앙 고점값(VCH-P)은 가장자리 부분에 대응하는 제1 가장자리 고점값(VEH-P) 보다 큰 밝기값을 가질 수 있다.
도 3a에서 저점값들(VCL-P, VEL-P)은 서로 다른 밝기값을 가질 수 있다. 예를들어, 마스크 기판(3000)의 중앙 부분에 대응하는 제1 중앙 저점값(VCL-P)은 가장자리 부분에 대응하는 제1 가장자리 저점값(VEL-P) 보다 큰 밝기값을 가질 수 있다.
도 3a에서 제1 중앙 고점값(VCH-P)과 제1 중앙 저점값(VCL-P)의 차이는 제1 가장자리 고점값(VEH-P)과 제1 가장자리 저점값(VEL-P)의 차이보다 클 수 있다.
이와 같이, 도 3a에 나타난 고점값들(VCH-P, VEH-P)과 저점값들(VCL-P, VEL-P) 사이의 차이는, 앞에서 설명한 것과 같이 카메라모듈(200)의 이미지센서(202)가 면광원(1000)의 중앙 부분에서 방출되는 광의 밝기를 가장자리 부분에서 방출되는 광의 밝기보다 더 밝게 인식하기 때문에 발생한다.
제어모듈(300)은 이와 같은 차이를 보정하여 보정된 이미지 정보를 생성할 수 있다.
도 3b는 보정된 이미지 정보에 대응하는 그래프를 예시적으로 도시한 것이다. 제2 중앙 고점값(VCH-A)은 제1 중앙 고점값(VCH-P)에 대응하는 값일 수 있다. 제2 가장자리 고점값(VEH-A)은 제1 가장자리 고점값(VEH-P)에 대응하는 값일 수 있다. 제2 중앙 저점값(VCL-A)은 제1 중앙 저점값(VCL-P)에 대응하는 값일 수 있다. 제2 가장자리 저점값(VEL-A)은 제1 가장자리 저점값(VEL-P)에 대응하는 값일 수 있다.
도 3a와 달리 도 3b에 도시된 고점값들(VCH-A, VEH-A)과 저점값들(VCL-A, VEL-A)은 균일한 분포를 갖는다. 즉, 제어모듈(300)은 마스크 기판(3000)의 중앙 부분에 대응하는 정보의 평균 휘도값과 마스크 기판(3000)의 가장자리 부분에 대응하는 정보의 평균 휘도값이 같아지도록 이미지 정보를 보정할 수 있다.
이와 같은 보정이 제어모듈(300)에 의해 수행됨에 따라, 카메라모듈(200)의 렌즈(201)가 가지는 광학적 특성 때문에 발생하는 왜곡이 보정된 신뢰성 있는 이미지 정보를 생성할 수 있다.
제어모듈(300)은 보정된 이미지 정보를 토대로, 추가적인 연산을 하여 마스크 기판(3000)의 불량여부를 판단할 수 있다.
도 4a는 도 3b에서 보정된 이미지를 예시적으로 도시한 것이다. 도 4b는 도 4a에서 경계영역들이 정의된 것을 예시적으로 도시한 것이다. 도 4c는 도 4b에 도시된 경계영역들 중 인접한 두개의 경계영역들의 이미지 정보에 대응하는 휘도값 그래프들(GF1, GF2)을 예시적으로 도시한 것이다.
도 4a를 참조하면, 제어모듈(300)은 이미지를 복수의 영역들로 구분하여, 각각의 영역들에서 가장 큰 휘도값을 갖는 제1 지점들(VCH) 및 가장 작은 휘도값을 갖는 제2 지점들(VCL)을 산출한다. 도 4a에서 제1 지점들(VCH)은 검은색 점들으로 표시되고, 제2 지점들(VCL)은 하얀색 점들로 표시되었다.
이후, 제어모듈(300)은 산출된 제1 지점들(VCH) 및 제2 지점들(VCL)을 이용하여, 각각이 제1 지점들(VCH)을 에워싸는 경계영역들(BD)에 대응하는 정보를 산출한다.
경계영역들(BD) 각각은 복수의 서브영역들(SA)을 포함할 수 있다. 경계영역(BD) 하나에 포함되는 서브영역들(SA)의 개수는 카메라모듈(200)의 이미지센서(201)가 가지는 해상도(즉, 제2 해상도)에 의해 결정될 수 있다.
제어모듈(300)은 서브영역들(SA)에 대응하는 휘도값들을 검출하고, 검출된 휘도값들을 이용하여 도 4c에 도시된 것과 같은 휘도값 그래프들(GF1, GF2)에 대응하는 정보를 산출할 수 있다.
도 4c에서는 마스크 기판(3000)의 개구부들(OP) 중 인접한 두 개의 개구부들(OP1, OP2)의 크기가 서로 다른 것을 기준으로 도시하였다.
도 4c에 도시된 것과 같이 제1 개구부(OP1)의 크기가 제2 개구부(OP2)의 크기보다 작은 경우, 제1 개구부(OP1)에 대응하는 경계영역(BD)이 갖는 총 휘도값은 제2 개구부(OP2)에 대응하는 경계영역(BD)이 갖는 총 휘도값보다 작다.
따라서, 제어모듈(300)은 산출된 휘도값 그래프들(GF1, GF2)을 각각 적분하여, 경계영역들(BD) 각각에 대응하는 개구부들(OP1, OP2)의 크기정보들을 산출할 수 있다.
본 발명의 일 실시예에서, 제어모듈(300)은 산출된 크기정보들의 평균값을 계산하고, 경계영역들(BD) 각각에 대해서 평균값과 크기정보 사이의 편차값을 계산할 수 있다.
본 발명의 일 실시예에서, 제어모듈(300)은 경계영역들 중 소정의 값 이상의 편차값을 갖는 경계영역들을 비정상영역들로 판단할 수 있다. 여기서 비정상영역이란, 설계정보 상의 개구부의 크기와 실제 마스크 기판(3000)의 개구부(OP)의 크기가 서로 현저하게 다른 영역을 의미할 수 있다.
본 발명의 일 실시예에서, 제어모듈(300)은 경계영역들 중 소정의 값 이하의 편차값을 갖는 경계영역들을 정상영역들로 판단할 수 있다. 여기서 정상영역이란, 설계정보 상의 개구부의 크기와 실제 마스크 기판(3000)의 개구부(OP)의 크기가 서로 유사한 영역을 의미할 수 있다.
도 5a는 제어모듈(300)에 의해 산출된 형상영역들(AR-S)을 예시적으로 도시한 것이다. 도 5b는 도 5a에 도시된 형상영역들(AR-S) 중 어느 하나 및 이에 대응하는 기준영역(AR-R)을 예시적으로 도시한 것이다.
제어모듈(300)은 경계영역들(BD) 각각에 포함되는 서브영역들(SA) 중 소정의 값 이상의 휘도값을 갖는 서브영역들(SA)을 이용하여 형상영역들(AR-S)에 대응하는 정보를 산출할 수 있다. 형상영역들(AR-S)은 마스크 기판(3000)의 개구부들(OP)에 각각 대응한다. 형상영역들(AR-S) 각각이 갖는 형상은 마스크 기판(3000)의 개구부들(OP) 중 대응하는 개구부(OP)가 갖는 형상으로 이해될 수 있다.
구체적으로, 서브영역들(SA) 중 소정의 값 이상의 휘도값을 갖는 서브영역들(SA)은 마스크 기판(3000)의 개구부들(OP)을 통과한 광을 감지하여 정의된 영역이므로, 이와 같은 서브영역들(SA)을 이용하여 개구부(OP)의 형상을 도출할 수 있는 것이다.
제어모듈(300)은 형상영역들(AR-S) 각각의 질량중심(CM) 및 면적을 산출할 수 있다.
제어모듈(300)은 기준영역들(AR-R)에 대응하는 정보를 산출할 수 있다. 기준영역들(AR-R) 각각은 대응하는 형상영역(AR-S)과 동일한 질량중심(CM)을 가질 수 있다. 즉, 좌표상에서, 기준영역들(AR-R) 각각의 질량중심 좌표들은 형상영역들(AR-S)의 질량중심 좌표들과 일치할 수 있다.
기준영역들(AR-R) 각각은 대응하는 형상영역(AR-S)과 동일한 면적을 가질 수 있다.
본 발명의 일 실시예에서, 기준영역들(AR-R) 각각의 형상은 원형일 수 있다. 단, 이에 제한되는 것은 아니고, 필요에 따라 기준영역들(AR-R) 각각의 형상은 타원형 또는 다각형일 수 있다. 본 발명의 일 실시예에서, 기준영역들(AR-R) 각각의 형상은 제어모듈(300)에 저장된 설계정보에 따른 개구부의 형상일 수 있다.
도 5b를 참조하면, 제어모듈(300)은 기준영역(AR-R)을 중첩영역(OV) 및 비중첩영역들(NOV1, NOV2, NOV3)로 구분할 수 있다.
중첩영역(OV)은 기준영역(AR-R) 중 형상영역(AR-S)과 중첩하는 영역이다. 비중첩영역들(NOV1, NOV2, NOV3) 각각은 기준영역(AR-R) 중 형상영역(AR-S)과 중첩하지 않는 영역이다.
제어모듈(300)은 중첩영역(OV)의 면적값인 중첩-면적값을 산출할 수 있다.
본 발명의 일 실시예에서, 제어모듈(300)은 소정의 값 이상의 중첩-면적값을 갖는 기준영역들(AR-R)에 대응하는 형상영역들(AR-S)을 정상영역들로 판단할 수 있다. 정상영역으로 판단된 형상영역들(AR-S)에 대응하는 마스크 기판(3000)의 개구부들(OP)은 형상 불량을 갖지 않는 것으로 판단될 수 있다.
본 발명의 일 실시예에서, 제어모듈(300)은 소정의 값 이하의 중첩-면적값을 갖는 기준영역들(AR-R)에 대응하는 형상영역들(AR-S)을 비정상영역으로 판단할 수 있다. 비정상영역으로 판단된 형상영역들(AR-S)에 대응하는 마스크 기판(3000)의 개구부들(OP)은 형상 불량을 갖는 것으로 판단될 수 있다.
제어모듈(300)은 비중첩영역들(NOV1, NOV2, NOV3)의 면적값들인 비중첩-면적값들을 산출할 수 있다.
제어모듈(300)은 하나의 기준영역(AR-R)에서 비중첩영역들(NOV1, NOV2, NOV3) 중 가장 큰 비중첩-면적값을 갖는 영역을 판단할 수 있다. 도 5b에서는 제1 비중첩영역(NOV1)이 제2 비중첩영역(NOV2) 및 제3 비중첩영역(NOV3) 보다 더 큰 영역을 갖고 있는 것을 예시적으로 도시하였다.
본 발명의 일 실시예에서, 제어모듈(300)은 마스크 기판(3000) 중 가장 큰 비중첩-면적값을 갖는 제1 비중첩영역(NOV1)의 위치에 대응하는 부분에 불량이 발생하였다고 판단할 수 있다. 도 5b를 참조하면, 제어모듈(300)은 형상영역(AR-S)의 오른쪽에 불량이 발생되었다고 판단할 수 있다.
즉, 제어모듈(300)은 중첩-면적값을 이용하여 불량 발생여부를 먼저 판단한 후, 비중첩-면적값들을 이용하여 불량이 발생한 방향을 구체적으로 판단할 수 있다.
도 6은 마스크 기판(3000)의 개구부들(OP)의 배열 상태를 검사하기 위한 방법을 예시적으로 도시한 것이다.
도 6에는 도 3a 및 도 3b에서 설명한 것과 같이 보정된 이미지가 예시적으로 도시되었다.
제어모듈(300)은 메모리부에 저장된 설계정보를 이용하여 제1 축 정보 및 제2 축 정보를 산출할 수 있다. 제1 축(XS1)과 제2 축(XS2)은 교차할 수 있다. 도 6에서는 제1 축(XS1)과 제2 축(XS2)이 직교하는 것을 예시적으로 도시하였으나, 이에 제한되지 않고 필요에 따라 변경될 수 있다.
도 4a 및 도 6을 참조하면, 제어모듈(300)은 제1 지점들(VCH) 중 일부를 연결한 선분(CL, 또는 직선)이 연장되는 방향을 산출하여, 산출된 방향을 제1 축(XS1) 및 제2 축(XS2) 중 적어도 어느 하나와 비교할 수 있다.
선분(CL)이 연장되는 방향이 제1 축(XS1) 및 제2 축(XS2) 중 적어도 어느 하나와 평행하면, 제어모듈(300)은 마스크 기판(3000)의 개구부들(OP) 중 선분(CL)을 구성하는 제1 지점들(VCH)에 대응하는 개구부들(OP)의 배열 상태가 정상이라고 판단할 수 있다.
선분(CL)이 연장되는 방향이 제1 축(XS1) 및 제2 축(XS2) 중 적어도 어느 하나와 예각()을 이루면, 제어모듈(300)은 마스크 기판(3000)의 개구부들(OP) 중 선분(CL)을 구성하는 제1 지점들(VCH)에 대응하는 개구부들(OP)의 배열 상태가 정상이 아니라고 판단할 수 있다.
본 발명의 일 실시예에서, 제1 축(XS1) 및 제2 축(XS2) 중 적어도 어느 하나와 흰색 원형 이미지의 중심(또는, 휘도값이 가장 큰 부분) 사이의 이격거리를 통해 개구부들(OP)의 배열상태에 대해서 판단할 수 있다. 도 6을 참조하면, 제2 축(XS2)을 기준으로 왼쪽에 배치된 이미지들의 중심부들(또는, 휘도값이 가장 큰 부분들)은 제1 축(XS1) 상에 배치되나, 제2 축(XS2)을 기준으로 왼쪽에 배치된 이미지들의 중심부들(또는, 휘도값이 가장 큰 부분들)은 제1 축(XS1)과 소정의 거리만큼 이격되어 있다. 이와 같은 비교를 통해, 개구부들(OP)의 배열 상태가 정상인지 아닌지 확인할 수 있다.
실시 예를 참조하여 설명하였지만, 해당 기술 분야의 숙련된 당업자는 하기의 특허 청구의 범위에 기재된 본 발명의 사상 및 영역으로부터 벗어나지 않는 범위 내에서 본 발명을 다양하게 수정 및 변경시킬 수 있음을 이해할 수 있을 것이다. 또한 본 발명에 개시된 실시 예는 본 발명의 기술 사상을 한정하기 위한 것이 아니고, 하기의 특허 청구의 범위 및 그와 동등한 범위 내에 있는 모든 기술 사상은 본 발명의 권리범위에 포함되는 것으로 해석되어야 할 것이다.
10: 마스크 기판 검사 시스템 100: 측정대상모듈
200: 카메라 모듈 300: 제어모듈
1000: 면광원 2000: 고정부재
3000: 마스크 기판 2001, 2002: 유리기판

Claims (20)

  1. 면광원, 제1 유리기판 및 제2 유리기판을 포함하고 상기 면광원 상에 배치되는 고정부재, 및 상기 제1 유리기판 및 상기 제2 유리기판 사이에 배치되고 복수의 개구부들에 의해 정의되는 제1 해상도를 갖는 마스크 기판을 포함하는 측정대상모듈;
    상기 면광원 및 상기 고정부재 상에 배치되고, 상기 면광원에서 방출되는 광을 수신하며, 상기 제1 해상도보다 큰 제2 해상도를 갖는 이미지센서를 포함하는 카메라모듈; 및
    상기 카메라모듈이 촬영한 이미지 정보를 수신하는 제어모듈을 포함하고,
    상기 제어모듈은 상기 수신된 이미지 정보에 대응하는 이미지를 각각이 상기 복수의 개구부들에 대응하는 복수의 영역들로 구분하고, 상기 복수의 영역들에서 가장 큰 휘도값을 갖는 복수의 지점들을 각각 산출하며,
    상기 제어모듈은 상기 이미지 정보 중 상기 마스크 기판의 중앙 부분에 대응하는 정보의 평균 휘도값과 상기 마스크 기판의 가장자리 부분에 대응하는 정보의 평균 휘도값이 같아지도록 상기 이미지 정보를 보정하여 보정된 이미지 정보를 생성하는 마스크 기판 검사 시스템.
  2. 제1 항에 있어서,
    상기 면광원의 일부분에서 방출되는 광의 단위면적당 밝기는 다른 부분에서 방출되는 광의 단위면적당 밝기와 동일한 마스크 기판 검사 시스템.
  3. 제1 항에 있어서,
    상기 제어모듈은 상기 이미지 정보에서 각각이 상기 복수의 지점들 중 대응하는 지점을 에워싸는 복수의 경계영역들에 대응하는 정보를 산출하는 마스크 기판 검사 시스템.
  4. 제3 항에 있어서,
    상기 복수의 경계영역들 각각은 복수의 서브영역들을 포함하고,
    상기 제어모듈은 상기 복수의 서브영역들에 대응하는 복수의 휘도값들을 이용하여 상기 복수의 경계영역들 각각에 대응하는 복수의 휘도값 그래프들을 산출하며,
    상기 제어모듈은 상기 복수의 휘도값 그래프들을 적분하여 상기 복수의 경계영역들 각각에 대응하는 복수의 크기정보들을 산출하는 마스크 기판 검사 시스템.
  5. 제4 항에 있어서,
    상기 제어모듈은 상기 복수의 크기정보들의 평균값을 계산하고,
    상기 제어모듈은 상기 평균값과 상기 복수의 크기정보들 사이의 편차값들을 계산하는 마스크 기판 검사 시스템.
  6. 제5 항에 있어서,
    상기 제어모듈은 상기 복수의 경계영역들 중 소정의 값 이상의 편차값을 갖는 경계영역들을 비정상영역들로 판단하는 마스크 기판 검사 시스템.
  7. 제5 항에 있어서,
    상기 제어모듈은 상기 복수의 경계영역들 중 소정의 값 이하의 편차값을 갖는 경계영역들을 정상영역들로 판단하는 마스크 기판 검사 시스템.
  8. 제3 항에 있어서,
    상기 제어모듈은 상기 복수의 경계영역들 각각을 복수의 서브영역들로 구분하고,
    상기 제어모듈은 상기 복수의 서브영역들 중 소정의 값 이상의 휘도값을 갖는 서브영역들을 이용하여, 각각이 상기 복수의 개구부들에 대응하는 복수의 형상영역들에 대응하는 정보를 산출하고,
    상기 제어모듈은 각각이 상기 복수의 형상영역들 중 대응하는 형상영역과 같은 면적을 가지는 복수의 기준영역들에 대응하는 정보를 산출하며, 상기 복수의 기준영역들 각각의 형상은 원형인 마스크 기판 검사 시스템.
  9. 제8 항에 있어서,
    상기 복수의 형상영역들 각각이 가지는 질량중심 좌표들은 상기 복수의 기준영역들 각각이 가지는 질량중심 좌표들과 일치하는 마스크 기판 검사 시스템.
  10. 제9 항에 있어서,
    상기 제어모듈은 상기 복수의 기준영역들 각각이 상기 복수의 형상영역들 중 대응하는 형상영역과 중첩하는 중첩영역의 면적값인 중첩-면적값을 산출하는 마스크 기판 검사 시스템.
  11. 제10 항에 있어서,
    상기 제어모듈은 상기 중첩-면적값이 소정의 값 이상인 기준영역들에 대응하는 형상영역들을 정상영역들로 판단하는 마스크 기판 검사 시스템.
  12. 제10 항에 있어서,
    상기 제어모듈은 상기 중첩-면적값이 소정의 값 이하인 기준영역들에 대응하는 형상영역들을 비정상영역들로 판단하는 마스크 기판 검사 시스템.
  13. 제10 항에 있어서,
    상기 복수의 기준영역들 각각은 상기 복수의 형상영역들 중 대응하는 형상영역과 중첩하지 않는 복수의 비중첩영역들을 포함하고,
    상기 제어모듈은 상기 복수의 비중첩영역들의 면적값들인 복수의 비중첩-면적값들을 산출하는 마스크 기판 검사 시스템.
  14. 제13 항에 있어서,
    상기 제어모듈은 상기 복수의 기준영역들 중 어느 하나의 기준영역에서 가장 큰 값의 비중첩-면적값을 가지는 비중첩영역의 위치를 산출하는 마스크 기판 검사 시스템.
  15. 제14 항에 있어서,
    상기 제어모듈은 상기 마스크 기판 중 상기 산출된 비중첩영역의 위치에 대응하는 부분에 불량이 발생하였다고 판단하는 마스크 기판 검사 시스템.
  16. 제1 항에 있어서,
    상기 제어모듈에 상기 마스크 기판의 설계정보가 저장되고,
    상기 제어모듈은 상기 저장된 설계정보를 이용하여 제1 축 정보와 상기 제1 축과 교차는 제2 축 정보를 산출하고,
    상기 제어모듈은 상기 제1 축 정보 및 상기 제2 축 정보를 상기 수신된 이미지 정보에 대응시키는 마스크 기판 검사 시스템.
  17. 제16 항에 있어서,
    상기 제어모듈은 상기 복수의 지점들 중 적어도 일부의 지점들을 연결한 선분이 연장되는 방향을 산출하고, 상기 산출된 방향을 상기 제1 축 및 상기 제2 축 중 적어도 어느 하나와 비교하는 마스크 기판 검사 시스템.
  18. 제17 항에 있어서,
    상기 산출된 방향이 상기 제1 축 및 상기 제2 축 중 적어도 어느 하나와 평행하면,
    상기 제어모듈은 상기 복수의 개구부들 중 상기 적어도 일부의 지점들에 대응하는 개구부들의 배열 상태가 정상이라고 판단하고,
    상기 산출된 방향이 상기 제1 축 및 상기 제2 축 중 적어도 어느 하나와 예각을 이루면,
    상기 제어모듈은 상기 복수의 개구부들 중 상기 적어도 일부의 지점들에 대응하는 개구부들의 배열 상태가 정상이 아니라고 판단하는 마스크 기판 검사 시스템.
  19. 제16 항에 있어서,
    상기 제1 축 및 상기 제2 축 중 적어도 어느 하나와 상기 복수의 지점들 사이의 이격거리를 산출하여, 상기 산출된 이격거리를 통해 개구부들의 배열 상태에 대해서 판단하는 마스크 기판 검사 시스템.
  20. 제1 항에 있어서,
    상기 제2 해상도는 상기 제1 해상도의 100배 이상 300배 이하인 마스크 기판 검사 시스템.
KR1020180113192A 2018-09-20 2018-09-20 마스크 기판 검사 시스템 KR102625260B1 (ko)

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