KR20130143431A - Image forming optical system for imaging multiple surfaces of substrate - Google Patents

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성진우
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주식회사 이오테크닉스
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Abstract

Disclosed is an image forming optical system for observing multiple surfaces of a substrate which observes first and second surfaces of a substrate. The disclosed image forming optical system includes a first photographing device which forms images of the first surface of the substrate by utilizing first measurement beams emitted from the first surface of the substrate; a second photographing device which forms images of the second surface of the substrate by utilizing first measurement beams emitted from the second surface of the substrate; and a beam splitter which separates the overlapped first and second measurement beams emitted from the first and second surfaces of the substrate and makes the first and second beams progress to the first and second photographing devices respectively.

Description

기판의 다면 관찰용 결상 광학 시스템{Image forming optical system for imaging multiple surfaces of substrate}Image forming optical system for imaging multiple surfaces of substrate

본 발명은 결상 광학 시스템에 관한 것으로, 상세하게는 기판의 다면, 즉 기판의 윗면과 아랫면을 동시에 관찰할 수 있는 기판의 다면 관찰용 결상 광학 시스템에 관한 것이다. BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to an imaging optical system, and more particularly, to an imaging optical system for observing a multi-sided surface of a substrate capable of simultaneously observing the upper surface and the lower surface of the substrate.

레이저 가공장치는 레이저 발진기로부터 출사된 레이저빔을 광학계를 이용하여 가공대상물인 기판 상에 조사하게 되고, 이러한 레이저빔의 조사에 의해 기판에 대한 마킹, 노광, 식각, 펀칭, 스크라이빙(scribing) 등과 같은 레이저 가공작업을 수행하게 된다. 최근에는 기판의 표면이 손상되는 것을 방지하기 위하여, 레이저광을 투과성이 있는 기판 내부에 포커싱하여 개질영역을 형성함으로써 기판을 가공하는 방법이 각광을 받고 있다.The laser processing apparatus irradiates a laser beam emitted from a laser oscillator on an object to be processed using an optical system, and marking, exposing, etching, punching, and scribing the substrate by irradiating the laser beam. Laser processing such as to perform. Recently, in order to prevent the surface of the substrate from being damaged, a method of processing the substrate by focusing the laser light inside the transmissive substrate to form a modified region has attracted attention.

한편, 가공대상물인 기판을 가공하거나 관찰하는 장치에서, 종래에는 기판의 윗면의 이미지를 관찰할 필요가 있을 때에는 대물렌즈의 초점을 기판의 윗면에 맞추게 되고, 기판의 아랫면의 이미지를 관찰할 필요가 있을 때에는 스테이지 상에 장착된 기판을 움직임으로써 기판의 아랫면에 렌즈의 초점을 맞추는 방법을 사용하게 되는 바, 이러한 방법으로는 기판의 윗면과 아랫면 모두를 동시에 관찰할 수 없다는 문제가 있다. On the other hand, in an apparatus for processing or observing a substrate, which is an object to be processed, conventionally, when it is necessary to observe an image of the upper surface of the substrate, the objective lens is focused on the upper surface of the substrate, and the image of the lower surface of the substrate needs to be observed. In some cases, a method of focusing the lens on the bottom surface of the substrate by moving the substrate mounted on the stage is used, and there is a problem in that both of the top and bottom surfaces of the substrate cannot be observed at the same time.

본 발명의 실시예는 포커스 이동 없이 기판의 윗면 및 아랫면 모두를 동시에 관찰할 수 있는 기판의 다면 관찰용 결상 광학 시스템을 제공한다.Embodiments of the present invention provide an imaging optical system for viewing a multi-side of a substrate that can simultaneously observe both the top and bottom surfaces of the substrate without moving the focus.

본 발명의 일 측면에 있어서, In one aspect of the present invention,

기판의 제1 면 및 제2 면을 동시에 관찰하는 결상 광학 시스템에 있어서,An imaging optical system for simultaneously observing a first side and a second side of a substrate,

상기 기판의 제1 면으로부터 나오는 제1 측정빔으로 상기 기판의 제1 면의 이미지를 형성하는 제1 촬상소자; A first imaging device for forming an image of the first surface of the substrate with a first measuring beam emerging from the first surface of the substrate;

상기 기판의 제2 면으로부터 나오는 제2 측정빔으로 상기 기판의 제2 면의 이미지를 형성하는 제2 촬상소자; 및  A second imaging device for forming an image of the second surface of the substrate with a second measuring beam emerging from the second surface of the substrate; And

상기 기판의 제1 면 및 제2 면으로부터 나오는 중첩된 제1 및 제2 측정빔을 분리하여 각각 상기 제1 및 제2 촬상소자 쪽으로 진행시키는 빔분리기(beam splitter);를 포함하는 기판의 다면 관찰용 결상 광학 시스템이 제공된다. And a beam splitter configured to separate the overlapping first and second measurement beams emitted from the first and second surfaces of the substrate and propagate them toward the first and second imaging devices, respectively. A melting imaging optical system is provided.

상기 기판은 제1 및 제2 측정빔 중 적어도 하나에 대하여 투명한 재질을 포함할 수 있다. 상기 기판은 예를 들면, 유리 기판, 사파이어 기판 또는 실리콘 기판을 포함할 수 있다. 그리고, 상기 제1 및 제2 측정빔 중 적어도 하나는 가시광 또는 적외선을 포함할 수 있다. The substrate may include a transparent material with respect to at least one of the first and second measurement beams. The substrate may include, for example, a glass substrate, a sapphire substrate or a silicon substrate. At least one of the first and second measurement beams may include visible light or infrared light.

상기 제2 측정빔은 상기 기판의 제2 면으로부터 상기 기판의 제1 면을 투과하여 나올 수 있다. The second measuring beam may pass through the first surface of the substrate from the second surface of the substrate.

상기 빔분리기와 상기 기판 사이에는 상기 기판의 제1 면 및 제2 면으로부터 나오는 제1 및 제2 측정빔을 수광하는 대물렌즈가 마련될 수 있다. An objective lens may be provided between the beam splitter and the substrate to receive first and second measurement beams from the first and second surfaces of the substrate.

그리고, 상기 제1 촬상소자와 상기 빔분리기 사이에는 상기 빔분리기를 투과한 제1 측정빔으로 상기 제1 촬상소자 상에 이미지를 형성하는 제1 렌즈가 마련될 수 있으며, 상기 제2 촬상소자와 상기 빔분리기 사이에는 상기 빔분리기로부터 반사된 제2 측정빔으로 상기 제2 촬상소자 상에 이미지를 형성하는 제2 렌즈가 마련될 수 있다. In addition, a first lens may be provided between the first image pickup device and the beam splitter to form an image on the first image pickup device using a first measurement beam transmitted through the beam splitter. A second lens may be provided between the beam splitters to form an image on the second image pickup device using a second measurement beam reflected from the beam splitter.

상기 빔 분리기는 예를 들면, 편광 빔분리기 또는 다이크로익 미러(dichroic mirror)를 포함할 수 있다. The beam splitter may comprise, for example, a polarizing beam splitter or a dichroic mirror.

본 발명의 실시예에 따른 기판의 다면 관찰용 결상 광학계에 의하면, 대물 렌즈의 포커스 이동 없이 기판의 다면, 즉 상면 및 하면을 동시에 관찰할 수 있다. 따라서, 소자 패턴이 하면에 형성되어 있는 기판을 상면 쪽에서 레이저 가공하고자 하는 경우는 본 발명에 따른 기판의 다면 관찰용 결상 광학 시스템을 이용하여 기판의 상면 및 하면을 동시에 관찰하면서 레이저 가공작업을 수행하게 되면 보다 정확하고 정밀한 가공이 가능해진다. According to the imaging optical system for viewing the surface of the substrate according to the embodiment of the present invention, the surface of the substrate, i.e., the upper surface and the lower surface of the substrate, can be observed simultaneously without moving the focus of the objective lens. Therefore, in the case where the substrate formed on the lower surface of the device pattern is to be laser processed on the upper surface side, the laser processing operation is performed while simultaneously observing the upper and lower surfaces of the substrate using the imaging optical system for viewing the surface of the substrate according to the present invention. This enables more accurate and precise machining.

도 1a 도 1b는 종래 결상 광학 시스템의 일 예를 도시한 것이다.
도 2는 종래 결상 광학 시스템의 다른 예를 도시한 것이다.
도 3은 본 발명의 예시적인 실시예에 따른 기판의 다면 관찰용 결상 광학 시스템을 도시한 것이다. 1A and 1B illustrate an example of a conventional imaging optical system.
2 shows another example of a conventional imaging optical system.
FIG. 3 illustrates an imaging optical system for viewing multiple sides of a substrate according to an exemplary embodiment of the present invention.

이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 실시예를 상세히 설명한다. 도면에서 동일한 참조부호는 동일한 구성요소를 지칭하며, 각 구성요소의 크기나 두께는 설명의 명료성을 위하여 과장되어 있을 수 있다. Hereinafter, embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings. In the drawings, like reference numerals refer to like elements, and the size and thickness of each element may be exaggerated for clarity of explanation.

도 1a 도 1b는 종래 결상 광학 시스템의 일 예를 도시한 것이다. 도 1a를 참조하면, 종래 결상 광학 시스템(10)에서는 기판(W)의 제1 면(S1, 예를 들면, 상면)의 소정 위치로부터 반사되는 측정빔(L)을 대물렌즈(12)를 통해 수광한 다음, 렌즈(11,예를 들면, 튜브 렌즈)에 의해 촬상소자(13) 상에 이미지를 형성함으로써 기판(W)의 제1면(S1)의 이미지를 관찰할 수 있다. 1A and 1B illustrate an example of a conventional imaging optical system. Referring to FIG. 1A, in the conventional imaging optical system 10, a measurement beam L that is reflected from a predetermined position of a first surface S1 (eg, an image surface) of the substrate W through the objective lens 12. After receiving the light, the image of the first surface S1 of the substrate W can be observed by forming an image on the imaging device 13 by the lens 11 (eg, a tube lens).

다음으로, 도 1b를 참조하면, 결상 광학 시스템(10)이 -z 방향, 즉 기판(W) 쪽으로 이동함으로써 기판의 제2면(예를 들면, 하면)의 소정 위치로부터 나오는 측정빔(L)을 대물렌즈(12)를 통해 수광한 다음, 렌즈(11)에 의해 촬상소자(13) 상에 이미지를 형성함으로써 기판(W)의 제2면(S1)의 이미지를 관찰할 수 있다. 여기서, 상기 기판(W)은 측정빔(L)에 대해 투과성이 있는 재질을 포함할 수 있다. 예를 들면, 상기 기판(W)이 유리 기판이나 사파이어 기판 등인 경우에는 상기 측정빔(L)으로 가시광이 사용될 수 있으며, 상기 기판(W)이 실리콘 기판인 경우에는 상기 측정빔(L)으로 적외선이 사용될 수 있다. 이상에서 언급된 기판(W)의 재질이나 측정빔(L)의 종류는 단지 예시적인 것으로, 이외에도 다양한 재질의 기판이나 측정빔이 사용될 수 있다. 한편, 상기 측정빔(L)으로 가시광이 사용되는 경우에는 기판(W)에 가시광을 조사하는 별도의 램프가 필요하지 않지만, 필요에 따라 가시광 램프(미도시)가 마련될 수도 있다. 그리고, 상기 측정빔(L)으로 적외선이 사용되는 경우에는 상기 기판(W)에 적외선을 조사하는 적외선 램프(미도시)가 마련될 수 있다. Next, referring to FIG. 1B, the measurement optical beam L emerges from a predetermined position of the second surface (eg, the lower surface) of the substrate by moving the imaging optical system 10 toward the -z direction, that is, toward the substrate W. FIG. Is received through the objective lens 12, and then the image of the second surface S1 of the substrate W can be observed by forming an image on the imaging device 13 by the lens 11. Here, the substrate W may include a material that is transparent to the measurement beam L. For example, when the substrate W is a glass substrate, a sapphire substrate, or the like, visible light may be used as the measurement beam L, and when the substrate W is a silicon substrate, infrared light may be used as the measurement beam L. This can be used. The above-mentioned material of the substrate W or the kind of the measurement beam L are merely exemplary, and in addition, a substrate or a measurement beam of various materials may be used. On the other hand, when visible light is used as the measurement beam (L), a separate lamp for irradiating visible light to the substrate (W) is not required, but a visible light lamp (not shown) may be provided as necessary. In addition, when infrared rays are used as the measurement beams L, an infrared lamp (not shown) for irradiating infrared rays to the substrate W may be provided.

이상과 같은 종래 결상 광학 시스템(10)은 제2면(S2, 즉 하면)에 소자 패턴이 형성되어 있는 기판(W)을 제1 면(S1, 즉 상면) 쪽에서 레이저 가공하는 경우에 필요에 따라 기판(W)의 제1 면(S1) 및 제2 면(S2)을 관찰하고자 사용될 수 있다. 그러나, 이러한 종래 결상 광학 시스템(10)은 기판(W)의 제1 면(S1) 및 제2 면(S2)을 동시에 관찰할 수는 없으며, 또한 기판(W)의 다른 면을 관찰하기 위해서는 결상 광학 시스템(10)을 이동시켜야 하는 단점이 있다.In the conventional imaging optical system 10 as described above, when the substrate W on which the element pattern is formed on the second surface S2 (that is, the lower surface) is laser-processed on the first surface S1 (that is, the upper surface), it is necessary. It may be used to observe the first surface S1 and the second surface S2 of the substrate W. However, such a conventional imaging optical system 10 cannot simultaneously observe the first surface S1 and the second surface S2 of the substrate W, and also in order to observe the other surface of the substrate W, There is a disadvantage that the optical system 10 must be moved.

도 2는 종래 기판의 표면 관찰용 결상 광학 시스템의 다른 예를 도시한 것이다. 도 2를 참조하면, 기판(W)의 상부 및 하부에 각각 제1 및 제2 결상 광학 시스템(20,30)이 마련되어 있다. 여기서, 기판(W)의 상부에 마련된 제1 결상 광학 시스템(20)에서는 기판의 제1면(S1, 즉 상면)의 소정 위치로부터 반사된 제1 측정빔(L1)을 제1 대물렌즈(22)를 통해 수광한 다음, 이를 제1 렌즈(21)에 의해 제1 촬상소자(23) 상에 이미지를 형성함으로써 기판(W)의 제1 면(S1)의 이미지를 관찰할 수 있다. 그리고, 기판(W)의 하부에 마련된 제2 결상 광학 시스템(30)에서는 기판의 제2면(S2, 즉 상면)의 소정 위치로부터 반사된 제2 측정빔(L2)을 제2 대물렌즈(32)를 통해 수광한 다음, 이를 제2 렌즈(31)에 의해 제2 촬상소자(33) 상에 이미지를 형성함으로써 기판(W)의 제2 면(S2)의 이미지를 관찰할 수 있다. 이러한 결상 광학 시스템은 기판의 제1 면(S1) 및 제2 면(S2)을 동시에 관찰할 수는 있지만, 광학 시스템이 복잡하다는 단점이 있다.2 shows another example of an imaging optical system for surface observation of a conventional substrate. Referring to FIG. 2, first and second imaging optical systems 20 and 30 are provided on upper and lower portions of the substrate W, respectively. Here, in the first imaging optical system 20 provided on the substrate W, the first measuring beam L1 reflected from a predetermined position of the first surface S1 (ie, the upper surface) of the substrate is reflected by the first objective lens 22. After receiving the light through (), it is possible to observe the image of the first surface (S1) of the substrate (W) by forming an image on the first image pickup device 23 by the first lens (21). In the second imaging optical system 30 provided below the substrate W, the second measurement beam L2 reflected from a predetermined position of the second surface S2 (ie, the upper surface) of the substrate is reflected by the second objective lens 32. After receiving the light through), an image of the second surface S2 of the substrate W may be observed by forming an image on the second imaging device 33 by the second lens 31. This imaging optical system can simultaneously observe the first surface S1 and the second surface S2 of the substrate, but has a disadvantage in that the optical system is complicated.

도 3은 본 발명의 예시적인 실시예에 따른 기판의 다면 관찰용 결상 광학 시스템(100)을 도시한 것이다. 이하에서는 기판(W)의 제1 면(S1)이 상면이 되고, 기판(W)의 제2 면(S2)이 하면이 되는 경우를 예로 들어 설명한다. 하지만, 이에 한정되는 것은 아니며, 기판(W)의 제1 면(S1)이 하면이 되고, 기판(W)의 제2 면(S2)이 상면이 되는 것도 가능하다. 3 illustrates an imaging optical system 100 for viewing on a multi-side of a substrate in accordance with an exemplary embodiment of the present invention. Hereinafter, the case where the 1st surface S1 of the board | substrate W becomes an upper surface and the 2nd surface S2 of the board | substrate W becomes a lower surface is demonstrated as an example. However, the present invention is not limited thereto, and the first surface S1 of the substrate W may be a lower surface, and the second surface S2 of the substrate W may be an upper surface.

상기 기판(W)은 후술하는 제1 및 제2 측정빔(L1,L2) 중 적어도 하나에 대해 투과성이 있는 재질을 포함할 수 있다. 예를 들면, 상기 기판(W)이 유리 기판이나 사파이어 기판인 경우에는 상기 기판을 투과하는 제1 및 제2 측정빔(L1,L2) 중 하나는 가시광이 될 수 있으며, 상기 기판(W)이 실리콘 기판인 경우에는 상기 기판을 투과하는 제1 및 제2 측정빔(L1,L2) 중 하나는 적외선이 될 수 있다. 이상에서 언급된 기판(W)의 재질이나 측정빔(L1,L2)의 종류는 단지 예시적인 것으로, 이외에도 다양한 재질의 기판(W)이나 측정빔(L1.L2)이 사용될 수 있다. 한편, 상기 측정빔(L1,L2)으로 가시광이 사용되는 경우에는 기판(W)에 가시광을 조사하는 별도의 램프가 필요하지 않지만, 필요에 따라 가시광 램프(미도시)가 마련될 수도 있다. 그리고, 상기 측정빔(L1,L2)으로 적외선이 사용되는 경우에는 상기 기판(W)에 적외선을 조사하는 적외선 램프(미도시)가 마련될 수 있다. The substrate W may include a material that is transparent to at least one of the first and second measurement beams L1 and L2 to be described later. For example, when the substrate W is a glass substrate or a sapphire substrate, one of the first and second measurement beams L1 and L2 passing through the substrate may be visible light, and the substrate W may be In the case of a silicon substrate, one of the first and second measurement beams L1 and L2 passing through the substrate may be infrared rays. The above-mentioned materials of the substrate W and the types of the measurement beams L1 and L2 are merely exemplary, and in addition, the substrate W or the measurement beams L1.L2 of various materials may be used. When visible light is used as the measurement beams L1 and L2, a separate lamp for irradiating visible light to the substrate W is not required, but a visible light lamp (not shown) may be provided as necessary. In addition, when infrared rays are used as the measurement beams L1 and L2, an infrared lamp (not shown) for irradiating infrared rays to the substrate W may be provided.

도 3을 참조하면, 본 실시예에 따른 결상 광학 시스템(100)은 기판(W)의 제1 면(S1, 예를 들면, 상면) 및 제2 면(S2, 예를 들면, 하면)을 동시에 관찰할 수 있다. 본 실시예에 따른 기판(W)의 다면 관찰용 결상 광학 시스템(100)에서는 제1 촬상소자(130)가 제1 측정빔(L1)을 이용하여 기판(W)의 제1 면(S1)을 관찰하고, 제2 촬상소자(140)가 제2 측정빔(L2)을 이용하여 기판(W)의 제2 면(S2)을 관찰할 수 있다. 상기 제1 및 제2 촬상소자(130,140)로는 예를 들면, CCD(Charge-Coupled Device) 등이 사용될 수 있으나, 이에 한정되는 것은 아니며 이외에도 다양한 소자가 사용될 수 있다. 상기 기판(W)의 제1 면(S1) 및 제2 면(S2)으로부터 중첩되어 나오는 제1 및 제2 측정빔(L1,L2)은 빔분리기(110, beam splitter)에 의해 분리되어 각각 제1 및 제2 촬상소자(130.140) 상에 조사될 수 있다. 여기서, 상기 빔분리기(110)는 입사되는 빛을 일정한 비율로 분리하거나 파장별로 분리하거나 또는 편광 방향에 따라 분리하는 역할을 한다. 예를 들면, 상기 빔분리기(110)는 편광 빔분리기, 다이크로익 미러(dichroic mirror) 등을 포함할 수 있으나, 이에 한정되지는 않는다. Referring to FIG. 3, the imaging optical system 100 according to the present exemplary embodiment simultaneously displays a first surface S1 (eg, an upper surface) and a second surface S2 (eg, a lower surface) of the substrate W. FIG. Can be observed. In the imaging optical system 100 for viewing the surface of the substrate W according to the present exemplary embodiment, the first imaging device 130 uses the first measurement beam L1 to cover the first surface S1 of the substrate W. FIG. The second imaging device 140 may observe the second surface S2 of the substrate W using the second measurement beam L2. For example, a charge-coupled device (CCD) or the like may be used as the first and second imaging devices 130 and 140, but the present invention is not limited thereto. The first and second measurement beams L1 and L2 overlapping the first surface S1 and the second surface S2 of the substrate W are separated by a beam splitter 110, respectively. The first and second imaging devices 130.140 may be irradiated. Here, the beam splitter 110 serves to separate the incident light at a constant rate, for each wavelength, or for the polarization direction. For example, the beam splitter 110 may include a polarizing beam splitter, a dichroic mirror, and the like, but is not limited thereto.

상기 빔분리기(110)와 상기 기판(W) 사이에는 제1 및 제2 측정빔을 수광하기 위한 대물렌즈(120)가 마련되어 있다. 상기 기판의 제1 면 및 제2 면으로부터 나오는 제1 및 제2 측정빔은 상기 대물렌즈를 통해 수광된 다음, 평행빔으로 변화될 수 있다. 상기 제1 촬상소자(130)와 상기 빔분리기(110) 사이에는 제1 렌즈(101)가 마련되어 있으며, 상기 제2 촬상소자(140)와 상기 빔분리기(110) 사이에는 제2 렌즈(102)가 마련되어 있다. 여기서, 상기 제1 및 제2 렌즈는 대물렌즈를 통해 입사된 제1 및 제2 측정빔으로 제1 및 제2 촬상소자 상에 이미지를 형성하는 역할을 한다. 상기 제1 및 제2 렌즈(101,102)는 예를 들면 튜브 렌즈가 사용될 수 있으나, 이에 한정되지는 않는다. An objective lens 120 is provided between the beam splitter 110 and the substrate W to receive the first and second measurement beams. First and second measurement beams emitted from the first and second surfaces of the substrate may be received through the objective lens and then converted into parallel beams. A first lens 101 is provided between the first imaging device 130 and the beam splitter 110, and a second lens 102 between the second imaging device 140 and the beam splitter 110. Is provided. Here, the first and second lenses serve to form an image on the first and second imaging devices with the first and second measurement beams incident through the objective lens. For example, a tube lens may be used as the first and second lenses 101 and 102, but is not limited thereto.

상기와 같은 구조의 결상 광학 시스템(100)에서, 기판(W)의 제1 면의 소정 위치(예를 들면, P1 위치)로부터 나오는 제1 측정빔(L1)은 대물렌즈(120)를 통해 수광된 다음, 빔분리기(110)를 투과하여 제1 렌즈(101)에 입사된다. 그리고, 상기 제1 렌즈(101)는 입사된 제1 측정빔(L1)으로 제1 촬상소자(130) 상에 이미지를 형성함으로써 기판(W)의 제1 면(S1)의 이미지를 관찰할 수 있다. 그리고, 기판(W)의 제2 면(S2)의 소정 위치(예를 들면, P2 위치)로부터 나오는 제2 측정빔(L2)은 기판(W)을 투과하여 대물렌즈(120)를 통해 수광된 다음, 빔분리기(110)에 의해 반사되어 제2 렌즈(102)에 입사된다. 그리고, 상기 제2 렌즈(102)는 입사된 제2 측정빔(L2)으로 제2 촬상소자(140) 상에 이미지를 형성함으로써 기판(W)의 제2 면(S2)의 이미지를 관찰할 수 있다. In the imaging optical system 100 having the above structure, the first measurement beam L1 coming from a predetermined position (eg, P1 position) of the first surface of the substrate W is received through the objective lens 120. Then, the light beam passes through the beam separator 110 and is incident on the first lens 101. In addition, the first lens 101 may observe an image of the first surface S1 of the substrate W by forming an image on the first imaging device 130 with the incident first measuring beam L1. have. In addition, the second measurement beam L2 emitted from the predetermined position (eg, the P2 position) of the second surface S2 of the substrate W passes through the substrate W and is received through the objective lens 120. Next, it is reflected by the beam splitter 110 and is incident on the second lens 102. In addition, the second lens 102 may observe an image of the second surface S2 of the substrate W by forming an image on the second imaging device 140 with the incident second measuring beam L2. have.

이와 같이, 본 발명에 따른 기판의 다면 관찰용 결상 광학 시스템(100)은 결상 광학 시스템(100)이나 기판(W)의 이동 없이 기판(W)의 제1 면(S1, 상면) 및 제2 면(S2,하면)을 동시에 관찰할 수 있다. 따라서, 소자 패턴이 하면에 형성되어 있는 기판을 상면 쪽에서 레이저 가공하고자 하는 경우는 본 발명에 따른 기판의 다면 관찰용 결상 광학 시스템을 이용하여 기판의 상면 및 하면을 동시에 관찰하면서 레이저 가공작업을 수행하게 되면 보다 정확하고 정밀한 가공이 가능해진다. As described above, the imaging optical system 100 for multi-face observation of the substrate according to the present invention includes the first surface S1 (upper surface) and the second surface of the substrate W without moving the imaging optical system 100 or the substrate W. (S2, bottom surface) can be observed simultaneously. Therefore, in the case where the substrate formed on the lower surface of the device pattern is to be laser processed on the upper surface side, the laser processing operation is performed while simultaneously observing the upper and lower surfaces of the substrate using the imaging optical system for viewing the surface of the substrate according to the present invention. This enables more accurate and precise machining.

이상에서 본 발명의 실시예가 설명되었으나, 이는 예시적인 것에 불과하며, 당해 분야에서 통상적 지식을 가진 자라면 이로부터 다양한 변형 및 균등한 타 실시예가 가능하다는 점을 이해할 것이다. While the invention has been shown and described with reference to certain preferred embodiments thereof, it will be understood by those skilled in the art that various changes and modifications may be made without departing from the scope of the invention as defined by the appended claims.

10,100... 결상 광학 시스템 11... 렌즈
12,120... 대물렌즈 13... 촬상소자
20... 제1 결상 광학 시스템 21,101... 제1 렌즈
22... 제1 대물렌즈 23,130... 제1 촬상소자
30... 제2 결상광학 시스템 31,102... 제2 렌즈
32... 제2 대물렌즈 33,140... 제2 촬상소자
110... 빔분리기 L... 측정빔
L1... 제1 측정빔 L2... 제2 측정빔
W... 기판 S1... 기판의 제1 면
S2... 기판의 제2 면 10,100 ... imaging optical system 11 ... lens
12,120 ... objective lens 13 ... imager
20 ... First imaging optical system 21,101 ... First lens
22. First objective lens 23,130 ... First imaging element
30 ... Second imaging optical system 31,102 ... Second lens
32. 2nd objective lens 33,140 ... 2nd imaging element
110 ... beam splitter L ... measuring beam
L1 ... first measurement beam L2 ... second measurement beam
W ... substrate S1 ... first side of substrate
S2 ... second side of substrate

Claims (8)

기판의 제1 면 및 제2 면을 동시에 관찰하는 결상 광학 시스템에 있어서,
상기 기판의 제1 면으로부터 나오는 제1 측정빔으로 상기 기판의 제1 면의 이미지를 형성하는 제1 촬상소자;
상기 기판의 제2 면으로부터 나오는 제2 측정빔으로 상기 기판의 제2 면의 이미지를 형성하는 제2 촬상소자; 및
상기 기판의 제1 면 및 제2 면으로부터 나오는 중첩된 제1 및 제2 측정빔을 분리하여 각각 상기 제1 및 제2 촬상소자 쪽으로 진행시키는 빔분리기(beam splitter);를 포함하는 기판의 다면 관찰용 결상 광학 시스템. An imaging optical system for simultaneously observing a first side and a second side of a substrate,
A first imaging device for forming an image of the first surface of the substrate with a first measuring beam emerging from the first surface of the substrate;
A second imaging device for forming an image of the second surface of the substrate with a second measuring beam emerging from the second surface of the substrate; And
And a beam splitter configured to separate the overlapping first and second measurement beams emitted from the first and second surfaces of the substrate and propagate them toward the first and second imaging devices, respectively. Imaging optical system. 제 1 항에 있어서,
상기 기판은 제1 및 제2 측정빔 중 적어도 하나에 대하여 투명한 재질을 포함하는 기판의 다면 관찰용 결상 광학 시스템. The method of claim 1,
And the substrate includes a transparent material for at least one of the first and second measurement beams. 제 2 항에 있어서,
상기 기판은 유리 기판, 사파이어 기판 또는 실리콘 기판을 포함하는 기판의 다면 관찰용 결상 광학 시스템. 3. The method of claim 2,
And said substrate comprises a glass substrate, a sapphire substrate, or a silicon substrate. 제 2 항에 있어서,
상기 제1 및 제2 측정빔 중 적어도 하나는 가시광 또는 적외선을 포함하는 다면 관찰용 결상 광학 시스템. 3. The method of claim 2,
And at least one of the first and second measurement beams comprises visible light or infrared light. 제 1 항에 있어서,
상기 제2 측정빔은 상기 기판의 제2 면으로부터 상기 기판의 제1 면을 투과하여 나오는 기판의 다면 관찰용 결상 광학 시스템.The method of claim 1,
And the second measuring beam passes through the first side of the substrate from the second side of the substrate. 제 1 항에 있어서,
상기 빔분리기와 상기 기판 사이에 마련되는 것으로, 상기 기판의 제1 면 및 제2 면으로부터 나오는 제1 및 제2 측정빔을 수광하는 대물렌즈를 포함하는 기판의 다면 관찰용 결상 광학 시스템.The method of claim 1,
And an objective lens provided between the beam splitter and the substrate, the objective lens receiving first and second measurement beams from the first and second surfaces of the substrate. 제 6 항에 있어서,
상기 제1 촬상소자와 상기 빔분리기 사이에 마련되는 것으로, 상기 빔분리기를 투과한 제1 측정빔으로 상기 제1 촬상소자 상에 이미지를 형성하는 제1 렌즈; 및
상기 제2 촬상소자와 상기 빔분리기 사이에 마련되는 것으로, 상기 빔분리기로부터 반사된 제2 측정빔으로 상기 제2 촬상소자 상에 이미지를 형성하는 제2 렌즈;를 포함하는 기판의 다면 관찰용 결상 광학 시스템.The method according to claim 6,
A first lens provided between the first image pickup device and the beam splitter, the first lens configured to form an image on the first image pickup device with a first measurement beam transmitted through the beam splitter; And
A second lens formed between the second image pickup device and the beam splitter and configured to form an image on the second image pickup device by using a second measurement beam reflected from the beam splitter. Optical system. 제 1 항에 있어서,
상기 빔 분리기는 편광 빔분리기 또는 다이크로익 미러(dichroic mirror)를 포함하는 기판의 다면 관찰용 결상 광학 시스템.The method of claim 1,
And the beam splitter comprises a polarizing beam splitter or a dichroic mirror.
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