KR20160094786A - 광학 검사 시스템 - Google Patents
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Abstract
광학 검사 시스템은 제1 광학 모듈과 제2 광학 모듈을 포함한다. 제1 광학 모듈은 제1 광축을 갖는 제1 광원 및 제1 이미지 획득 축을 갖는 제1 이미지 획득 유닛을 포함한다. 제1 광축과 제1 이미지 획득 축은 검사 면의 법선에 대하여 대칭이다. 제1 각은 제1 광축과 제1 이미지 획득 축 사이에 형성된다. 제2 광학 모듈은 제2 광축을 갖는 제2 광원 및 제2 이미지 획득 축을 갖는 제2 이미지 획득 유닛을 포함한다. 제2 광축과 제2 이미지 획득 축은 상기 법선에 대하여 대칭이다. 제2 각은 제2 광축과 제2 이미지 획득 축 사이에 형성되고, 제2 각은 제1 각과 상이하다.
Description
본 발명은 광학 검사 시스템에 관한 것이고, 더욱 상세하게는, 3차원 측정 시스템에 관한 것이다
일반적으로, DUT(피시험 장치)의 3차원 형태를 측정하는 방법은 접촉형 방법과 비접촉형 방법으로 나눌 수 있다. 비접촉형 방법은 대체로 레이저 스폿, 레이저 광선, 또는 구조화된(예를 들면, 스트라이프) 빛을 DUT 상으로 투영하는 단계와 이후 포인트별, 라인별, 또는 손상된 스트라이프를 각각 스캐닝하는 단계를 포함한다. 광원, DUT, 및 이미징 위치 사이의 삼각 관계에 기초하여, DUT의 3차원 형태의 높이 값이 계산될 수 있다.
도 7은 종래 광학 검사 시스템(7)을 도시한 개략도이다. 도 7에 따르면, 광학 검사 시스템(7)은 두 개의 광원(70)과 카메라(72)를 갖는다. 광원(70)은 DUT(2)의 두 측부에 각각 위치하고 DUT(2)로 빛을 방출한다. 카메라(72)는 DUT(2)로부터 반사되는 빛을 받기 위해 DUT(2)의 오른편 위에 위치하여 이에 따라 DUT(2)의 대응하는 이미지를 발생시킨다.
그러나, 종래 광학 검사 시스템(7)은 거울 표면을 갖는 대상인 DUT(2)에는 적용될 수 없다. 거울 표면을 갖는 그러한 대상에 있어서, 방출되는 많은 양의 빛은 카메라(72)로 반사될 수 없으며, 이는 상기 빛이 반사의 법칙을 따르는 방식으로 대상으로부터 반사되기 때문이다. 이에 따라, 카메라(72)에 의해 받은 반사된 빛의 강도는 매우 낮아지고, 이에 따라 이미지 대비는 빈약하고, 따라서 이후 알고리즘적 해석에 영향을 준다. 비록 광학 검사 시스템(7)은 반사의 법칙에 상응하도록 변경될 수 있고 이에 의하여 더 우수한 이미지 대비를 얻고, 그림자의 문제와 획득된 이미지의 이미지 왜곡이 일어날 것이다. 이미지 왜곡의 문제는 알고리즘을 사용하여 보완될 수 있으나, 그림자 문제는 극복할 수 없다.
따라서, 상기 업종의 종사자들은 상기 과제를 해결할 수 있는 광학 검사 시스템을 제공하기 위해 노력하고 있다.
본 발명의 목적은 상기 문제점을 해결하기 위한 것으로 피검사 장치가 검사 면에 거울 표면을 갖더라도 그림자의 문제를 해결하는 데 있다.
또한, 본 발명의 다른 목적은 입자의 검사 성능과 단락 문제를 개선하고, 광학 검사 시스템의 측정 범위를 확대하는 데 있다.
또한, 본 발명의 또 다른 목적은 광학 검사 시스템의 검사 효율을 향상시키는 데 있다.
본 발명은 DUT(피시험 장치)를 검사하기 위한 광학 검사 시스템을 제공한다. 광학 검사 시스템은 제1 광학 모듈과 제2 광학 모듈을 포함한다. 제1 광학 모듈은 제1 광원과 제1 이미지 획득 유닛을 포함한다. 제1 광원은 제1 광축을 갖는다. 제1 이미지 획득 유닛은 제1 이미지 획득 축을 갖는다. 제1 광축과 제1 이미지 획득 축은 DUT 상의 검사 면의 법선에 대하여 대칭이다. 제1 각은 제1 광축과 제1 이미지 획득 축 사이에 형성된다. 제2 광학 모듈은 제2 광원과 제2 이미지 획득 유닛을 포함한다. 제2 광원은 제2 광축을 갖는다. 제2 이미지 획득 유닛은 제2 이미지 획득 축을 갖는다. 제2 광축과 제2 이미지 획득 축은 상기 법선에 대하여 대칭이다. 제2 각은 제2 광축과 제2 이미지 획득 축 사이에 형성되고, 제2 각은 제1 각과 상이하다.
본 발명의 실시예에서, 제1 광원과 제2 이미지 획득 유닛은 법선의 한 측부에 위치하고, 제2 광원과 제1 이미지 획득 유닛은 법선의 다른 측부에 위치한다.
본 발명의 실시예에서, 제1 각 및 제2 각이 55° 내지 65°의 범위이다.
본 발명의 실시예에서, 제1 광원 및 제2 광원이 비편광된 빛 또는 편광된 빛을 방출한다.
본 발명의 실시예에서, 제1 광원에 의해 방출된 빛이 DUT 상에 제1 프린지 패턴(fringe pattern)을 발생시킨다. 상기 제1 프린지 패턴이 제1 스트라이프 피치(stripe pitch)를 갖는다. 제2 광원에 의해 방출된 빛이 DUT 상에 제2 프린지 패턴을 발생시킨다. 제2 프린지 패턴이 상기 제1 스트라이프 피치와 동일한 제2 스트라이프 피치를 갖는다.
본 발명의 실시예에서, 제1 광원에 의해 방출된 빛이 DUT 상에 제1 프린지 패턴을 발생시킨다. 제1 프린지 패턴이 제1 스트라이프 피치를 갖는다. 제2 광원에 의해 방출된 빛이 DUT 상에 제2 프린지 패턴을 발생시킨다. 제2 프린지 패턴이 제1 스트라이프 피치와 상이한 제2 스트라이프 피치를 갖는다.
본 발명은 DUT를 검사하기 위한 광학 검사 시스템을 추가로 제공한다. 광학 검사 시스템은 제1 광학 모듈 및 제2 광학 모듈을 포함한다. 제1 광학 모듈은 제1 광원, 제1 이미지 획득 유닛, 및 제1 필터를 포함한다. 제1 광원은 제1 광축을 갖는다. 제1 이미지 획득 유닛은 제1 이미지 획득 축을 갖는다. 제1 광축과 제1 이미지 획득 축은 DUT 상의 검사 면의 법선에 대하여 대칭이다. 제1 각은 제1 광축과 제1 이미지 획득 축 사이에 형성된다. 제1 필터는 제1 이미지 획득 축 상에 위치하고 제1 투과 스펙트럼을 갖는다. 제2 광학 모듈은 제2 광원, 제2 이미지 획득 유닛, 및 제2 필터를 포함한다. 제2 광원은 제2 광축을 갖는다. 제2 이미지 획득 유닛은 제2 이미지 획득 축을 갖는다. 제2 광축과 제2 이미지 획득 축은 법선에 대하여 대칭이다. 제2 각은 제2 광축과 제2 이미지 획득 축 사이에 형성되고, 제2 각은 제1 각과 상이하다. 제2 필터는 제2 이미지 획득 축 상에 위치하고 제1 투과 스펙트럼으로부터 떠나서 이동된 제2 투과 스펙트럼을 갖는다. 제1 필터는 제1 광원에 의해 방출된 빛의 대부분을 투과하고, 제2 광원에 의해 방출된 빛의 대부분을 반사하도록 구성된다. 제2 필터는 제1 광원에 의해 방출된 빛의 대부분을 반사하고, 제2 광원에 의해 방출된 빛의 대부분을 투과하도록 구성된다.
본 발명의 실시예에서, 제1 광원에 의해 방출된 빛이 제1 투과 스펙트럼을 실질적으로 매칭하는 제1 트리플렛(triplet)을 갖는다. 제2 광원에 의해 방출된 빛이 제2 투과 스펙트럼을 실질적으로 매칭하는 제2 트리플렛을 갖는다.
본 발명의 실시예에서, 제1 광원, 제2 필터, 및 제2 이미지 획득 유닛이 법선의 한 측부에 위치한다. 제2 광원, 제1 필터, 및 제1 이미지 획득 유닛이 법선의 다른 측부에 위치한다.
본 발명은 DUT를 검사하기 위한 광학 검사 시스템을 추가로 제공한다. 광학 검사 시스템은 제1 광학 모듈과 제2 광학 모듈을 포함한다. 제1 광학 모듈은 제1 이미지 획득 유닛, 제1 필터, 및 제1 광원을 포함한다. 제1 이미지 획득 유닛은 제1 이미지 획득 축을 갖는다. 제1 필터는 제1 이미지 획득 축 상에 위치하고 제1 투과 스펙트럼을 갖는다. 제1 광원은 빛을 제1 필터로 빛을 방출하도록 사용된다. 제1 필터는 제1 광원에 의해 방출된 빛의 대부분을 반사하도록 구성된다. 제1 광원의 반사된 빛은 제1 이미지 획득 축과 실질적으로 일치하는 제1 광축을 갖는다. 제2 광학 모듈은 제2 이미지 획득 유닛, 제2 필터, 및 제2 광원을 포함한다. 제2 이미지 획득 유닛은 제2 이미지 획득 축을 갖는다. 제2 이미지 획득 축과 제1 이미지 획득 축이 DUT 상의 검사 면의 법선에 대하여 대칭이다. 제2 필터는 제2 이미지 획득 축 상에 위치하고 제1 투과 스펙트럼으로부터 떠나서 이동된 제2 투과 스펙트럼을 갖는다. 제2 광원은 빛을 제2 필터로 방출하는데 사용된다. 제2 필터는 제2 광원에 의해 방출된 빛의 대부분을 반사하도록 구성된다. 제2 광원의 상기 반사된 빛은 상기 제2 이미지 획득 축과 실질적으로 일치하는 제2 광축을 갖는다. 제1 필터는 제2 광원에 의해 방출된 빛의 대부분을 투과하도록 추가로 구성된다. 제2 필터는 제1 광원에 의해 방출된 빛의 대부분을 투과하도록 추가로 구성된다.
본 발명의 실시예에서, 제1 광원에 의해 방출된 빛이 제2 투과 스펙트럼을 실질적으로 매칭하는 제1 트리플렛을 갖는다. 제2 광원에 의해 방출된 빛이 제1 투과 스펙트럼을 실질적으로 매칭하는 제2 트리플렛을 갖는다.
본 발명의 실시예에서, 제1 광학 모듈이 상기 법선의 한 측부에 위치하고, 상기 제2 광학 모듈이 상기 법선의 다른 측부에 위치한다.
본 발명의 실시예에서, 제1 각은 제1 이미지 획득 축과 제2 이미지 획득 축 사이에 형성된다. 광학 검사 시스템은 제3 광학 모듈과 제4 광학 모듈을 추가로 포함한다. 제3 광학 모듈은 제3 이미지 획득 유닛, 제3 필터, 및 제3 광원을 포함한다. 제3 이미지 획득 유닛은 제3 이미지 획득 축을 갖는다. 제3 필터는 제3 이미지 획득 축 상에 위치하고 제1 투과 스펙트럼을 갖는다. 제3 광원은 빛을 제3 필터로 방출하는데 사용된다. 제3 필터는 제3 광원에 의해 방출된 빛의 대부분을 반사하도록 구성된다. 제3 광원의 반사된 빛은 제3 이미지 획득 축과 실질적으로 일치하는 제3 광축을 갖는다. 제4 광학 모듈은 제4 이미지 획득 유닛, 제4 필터, 및 제4 광원을 포함한다. 제4 이미지 획득 유닛은 제4 이미지 획득 축을 갖는다. 제4 이미지 획득 축과 제3 이미지 획득 축은 상기 법선에 대하여 대칭이다. 제2 각은 제3 이미지 획득 축과 제4 이미지 획득 축 사이에 형성되고, 제2 각은 제1각과 상이하다. 제4 필터는 제4 이미지 획득 축 상에 위치하고 제2 투과 스펙트럼을 갖는다. 제4 광원은 빛을 제4 필터로 방출하도록 사용된다. 제4 필터는 제4 광원에 의해 방출된 상기 빛의 대부분을 반사하도록 구성된다. 제4 광원의 반사된 빛은 제4 이미지 획득 축과 실질적으로 일치하는 제4 광축을 갖는다. 제3 필터는 제4 광원에 의해 방출된 빛의 대부분을 투과하도록 추가로 구성된다. 제4 필터는 제3 광원에 의해 방출된 상기 빛의 대부분을 투과하도록 추가로 구성된다.
본 발명의 실시예에서, 제3 광원에 의해 방출된 빛이 제2 투과 스펙트럼을 실질적으로 매칭하는 제1 트리플렛을 갖는다. 제4광원에 의해 방출된 빛이 제1 투과 스펙트럼을 실질적으로 매칭하는 제2 트리플렛을 갖는다.
본 발명의 실시예에서, 제3 광학 모듈이 상기 법선의 한 측부에 위치하고, 제4 광학 모듈이 상기 법선의 다른 측부에 위치한다.
본 발명의 실시예에서, 제3 광원 및 제4 광원이 비편광된 빛 또는 편광된 빛을 방출한다.
따라서, 개시된 광학 검사 시스템은 광원 각각의 광축과 검사 면의 법선에 대하여 대칭인 대응하는 이미지 획득 유닛의 이미지 획득 축을 배열하고, 따라서 DUT이 검사 면에 거울 표면을 갖더라도, 광원 각각의 방출된 많은 양의 빛이 대응하는 이미지 획득 유닛에 반사될 수 있다. 개시된 광학 검사 시스템은 상기 법선 각각에 대하여 DUT의 두 개의 반대 측부에 광원을 추가로 위치시키고, 이에 따라, 이미지 획득 유닛에 의해 획득된 이미지가 다른 위치에서 그림자를 갖더라도, 이미지는 그림자 없이 합성된 이미지를 얻기 위하여 추가로 분석되고 합성될 수 있다. 또한 이에 따라 그림자 문제는 해결될 수 있다. 또한, 개시된 광학 검사 시스템은 광학 모듈의 광축과 이에 대응하는 이미지 획득 축 사이의 각이 다른 광학 모듈에서의 그것과 상이하도록 구성되고, 이에 따라 입자의 검사 성능과 단락(short circuit) 문제를 개선할 수 있다. 또한, 상술한 각을 조절함으로써, 광학 검사 시스템의 측정 범위가 확대될 수 있다. 추가적으로, 각각 오직 대응하는 광원에 의해 방출된 빛의 대부분을 투과하는 것을 허락하는 필터를 사용함으로써, 모든 이미지 획득 유닛은 동시에 이미지를 획득할 수 있고, 이에 따라 광학 검사 시스템의 검사 효율을 향상시킬 수 있다.
상술한 일반적인 설명과 다음의 구체적인 설명은 실시예들에 의하고, 청구항의 구체적인 설명을 제공하기 위한 것으로 이해되어야 한다.
본 발명의 광학 검사 시스템은 피검사 장치가 검사 면에 거울 표면을 갖더라도 그림자의 문제를 해결할 수 있다.
또한, 검사 성능과 단락 문제를 개선하고, 광학 검사 시스템의 측정 범위를 확대할 수 있다.
또한, 광학 검사 시스템의 검사 효율을 향상시킬 수 있다.
본 발명은 이하의 첨부된 도면을 참조한 실시예의 구체적인 설명을 읽음으로써 더욱 완전히 이해될 수 있다.
도 1은 본 발명의 실시예에 따른 광학 검사 시스템을 도시한 개략도이다.
도 2는 제1 프린지 패턴과 제2 프린지 패턴의 측정 원리를 도시한 개략도이다.
도 3은 본 발명의 다른 실시예에 따른 광학 검사 시스템을 도시한 개략도이다.
도 4a는 도 3의 제1 필터와 관련하여 파장에 대한 상대적인 투과도의 그래프를 나타낸 것이다.
도 4b는 도 3의 제2 필터와 관련하여 파장에 대한 상대적인 투과도의 그래프를 나타낸 것이다.
도 5a는 도 3의 제1 광원과 관련하여 파장에 대한 상대적인 방사속(radiant power)의 그래프를 나타낸 것이다.
도 5b는 도 3의 제2 광원과 관련하여 파장에 대한 상대적인 방사속의 그래프를 나타낸 것이다.
도 6은 본 발명의 다른 실시예에 따른 광학 검사 시스템을 도시한 개략도이다.
도 7은 종래 광학 검사 시스템을 도시한 개략도이다.
도 1은 본 발명의 실시예에 따른 광학 검사 시스템을 도시한 개략도이다.
도 2는 제1 프린지 패턴과 제2 프린지 패턴의 측정 원리를 도시한 개략도이다.
도 3은 본 발명의 다른 실시예에 따른 광학 검사 시스템을 도시한 개략도이다.
도 4a는 도 3의 제1 필터와 관련하여 파장에 대한 상대적인 투과도의 그래프를 나타낸 것이다.
도 4b는 도 3의 제2 필터와 관련하여 파장에 대한 상대적인 투과도의 그래프를 나타낸 것이다.
도 5a는 도 3의 제1 광원과 관련하여 파장에 대한 상대적인 방사속(radiant power)의 그래프를 나타낸 것이다.
도 5b는 도 3의 제2 광원과 관련하여 파장에 대한 상대적인 방사속의 그래프를 나타낸 것이다.
도 6은 본 발명의 다른 실시예에 따른 광학 검사 시스템을 도시한 개략도이다.
도 7은 종래 광학 검사 시스템을 도시한 개략도이다.
본 발명의 실시예, 첨부된 도면에서 나타낸 예들을 구체적으로 설명할 것이다. 가능하면, 동일한 참조 번호는 도면과 설명에서 동일하거나 유사한 구성들을 나타내는데 사용된다.
도 1은 개시된 실시예에 따른 광학 검사 시스템(1)을 도시한 개략도이다. 도 1을 참조하면, 광학 검사 시스템(1)은 DUT(피시험 장치)(2)를 검사하는데 사용된다. 광학 검사 시스템(1)은 제1 광학 모듈(10) 및 제2 광학 모듈(12)을 포함한다. 제1 광학 모듈(10)은 제1 광원(100) 및 제1 이미지 획득 유닛(102)을 포함한다. 제1 광원(100)은 DUT(2)에 맞추어 조정된 제1 광축(A1)을 갖는다. 즉, 제1 광원(100)의 광 방출 표면은 DUT(2)에 실질적으로 대향한다. 제1 이미지 획득 유닛(102)는 DUT(2)에 맞추어 조정된 제1 이미지 획득 축(B1)을 갖는다. 즉, 제1 이미지 획득 유닛(102)의 광 수용 표면은 DUT(2)에 실질적으로 대향한다. 제1 광축(A1) 및 제1 이미지 획득 축(B1)은 DUT(2)상의 검사면(P)의 법선(N)에 대하여 대칭이다. 제1각(Φ)은 제1 광축(A1)과 제1 이미지 획득 축(B1) 사이에 형성된다.
제2 광학 모듈(12)은 제2 광원(120) 및 제2 이미지 획득 유닛(122)을 포함한다. 제2 광원(120)은 DUT(2)에 맞추어 조정된 제2 광축(A2)을 갖는다. 즉, 제2 광원(120)의 광 방출 표면은 DUT(2)에 실질적으로 대향한다. 제2 이미지 획득 유닛(122)는 DUT(2)에 맞추어 조정된 제2 이미지 획득 축(B2)을 갖는다. 즉, 제2 이미지 획득 유닛(122)의 광 수용 표면은 DUT(2)에 실질적으로 대향한다. 제2 광축(A2) 및 제2 이미지 획득 축(B2)은 법선(N)에 대하여 대칭이다. 제2각(?)은 제2 광축(A2)과 제2 이미지 획득 축(B2) 사이에 형성되고, 또한 제2 각(Θ)은 제1각(Φ)과 상이하다.
개시된 실시예에 따르면, DUT(2)가 검사면(P)에 거울 면을 갖더라도, 제1 광축(A1)과 제1 이미지 획득 축(B1)의 배열은 반사의 법칙에 따르기 때문에 제1 광원(100)의 방출된 광의 많은 양은 제1 이미지 획득 유닛(102)으로 반사될 수 있다. 또한 유사하게, 제2 광축(A2)과 제2 이미지 획득 축(B2)의 배열 또한 반사의 법칙에 따르기 때문에 제2 광원(120)의 방출된 광의 많은 양은 제2 이미지 획득 유닛(122)으로 반사될 수 있다.
나아가, 본 실시예의 광학 검사 시스템(1)은 제1 광학 모듈(10)의 제1 광축(A1)과 제1 이미지 획득 축(B1) 사이의 제1 각(Φ)은 제2 광학 모듈(12)의 제2 광축(A2)과 제2 이미지 획득 축(B2) 사이의 제2 각(Θ)과 상이한 것으로 구성되고, 따라서 입자들의 검사 성능과 DUT(2)상의 단락 문제를 개선할 수 있다.
본 발명의 하나의 실시예에서, 제1 및 제2 각(Φ, Θ)은 55° 내지 65°의 범위이나, 본 발명의 범위가 이에 한정되지 않는다.
본 발명의 실시예에 있어서, 제1 광원(100)과 제2 이미지 획득 유닛(122)은 법선(N)의 한 측부(즉, 법선(N)의 우측)에 위치하고, 또한 제2 광원(120)과 제1 이미지 획득 유닛(102)은 법선(N)의 다른 측부(즉, 법선(N)의 좌측)에 위치한다. 즉, 제1 광원(100)과 제2 광원(120)은 법선(N)에 대하여 DUT(2)의 두 개의 상반되는 측부에 각각 위치한다. 몇몇의 실시예에서, 제1 이미지 획득 유닛(102)와 제2 이미지 획득 유닛(122)은 연속해서 이미지를 획득한다. 예를 들면, 제1 광원(100)은 빛을 DUT(2)로 방출하고 제1 이미지 획득 유닛(102)은 동시에 DUT(2)의 이미지를 획득하고, 이후 제2 광원(120)은 빛을 DUT(2)로 방출하고 제2 이미지 획득 유닛(122)은 동시에 DUT(2)의 다른 이미지를 획득한다. 이와 같은 작동을 통해, 제1 이미지 획득 유닛(102)에 의해 획득된 이미지의 왼쪽 부분과 제2 이미지 획득 유닛(122)에 의해 획득된 이미지의 오른쪽 부분이 그림자를 갖더라도, 그림자 없는 합성된 이미지를 얻기 위해서 상기 획득된 이미지들은 분석되고 합성될 수 있다. DUT(2)의 3차원 형태는 하나의 알고리즘의 사용에 의한 합성된 이미지로부터 또한 계산될 수 있다. 따라서, 그림자의 문제는 본 실시예의 광학 검사 시스템(1)에 의해 해결될 수 있다.
본 발명의 하나의 실시예에서, 제1 및 제2 광원(100, 120) 각각은 비편광된 빛을 방출한다. 비록 제1 광원(100)과 제2 광원(200)이 다른 입사각으로 DUT(2)로 비편광된 빛을 방출하더라도, 더 우수한 균일성을 얻을 수 있다.
본 발명의 하나의 실시예에서, 제1 및 제2 광원(100, 120) 각각은 편광된 빛을 방출한다. 어떠한 결함 또는 기울어진 표면을 분석할 때 더 나은 이미지 대비를 얻기 위하여, 편광된 빛이 사용될 수 있다.
본 발명의 하나의 실시예에서, 제1 광원(100)에 의해 방출된 빛은 DUT(2)상에 많은 스트라이프들로 구성된 제1 프린지 패턴을 발생시키고, 또한 제2 광원(120)에 의해 방출된 빛은 DUT(2)상에 많은 스트라이프들로 구성된 제2 프린지 패턴을 발생시킨다. 제1 프린지 패턴과 제2 프린지 패턴 둘은 동일 간격으로 배치된 멀티 라인 패턴(equal-spaced-multi-line patterns)이다. 다른 관점에서 보면(즉, 제1 이미지 획득 유닛(102)과 제2 이미지 획득 유닛(122)으로부터), 제1 프린지 패턴과 제2 프린지 패턴은 DUT(2)의 표면 형태 때문에 기하학적으로 왜곡되어 나타난다. 관찰된 스트라이프 패턴에 포함된 몇몇의 깊이 신호들이 있다. 상기 스트라이프의 이동은 DUT(2)의 표면상의 어떠한 세부사항의 3차원 좌표의 완전한 복구를 허락한다. 이러한 목적에 위하여, 개개의 스트라이프는 인식되어야 하고, 그것은 예를 들면 스트라이프를 추적하거나 계산함(패턴 인식 방법)으로써 수행될 수 있다.
도 2는 제1 프린지 패턴과 제2 프린지 패턴의 측정 원리를 도시한 개략도이다. 도 2에 나타낸 바와 같이, 제1 스트라이프 피치(P1)를 갖는 제1 프린지 패턴의 투영 및 제2 스트라이프 피치(P2)를 갖는 제2 프린지 패턴의 투영 둘은 개별적으로 가장 작은 측정 유닛으로 사용될 수 있고, 또한 가장 작은 측정 유닛과 위상-천이 방법은 공간 높이를 효과적으로 해결할 수 있다(즉, DUT(2)의 3차원 형태). 본 발명에서, DUT(2)의 3차원 형태는 위상-천이 방법에 기초하여 반사 이미지로부터 재생될 수 있다. 위상-천이 방법에서, 3개 이상, 통상으로 10개의 반사 이미지들이 약간 이동된 스트라이프와 함께 얻어진다. 상기 방법의 첫 번째 이론적인 추론은 싸인파 형태의 휘도 변조를 갖는 스트라이프에 의존하지만, 상기 방법은 LCD 또는 DLP 디스플레이로부터 전달된 것과 같이, "직사각형"으로 조절된 스트라이프를 가지고 작동한다. 위상-천이에 의해, 예를 들면, 상기 표면의 세부사항인, 1/10 스트라이프 피치는 분석될 수 있다. 이들 반사 이미지들은 제1 광원(100)과 제2 광원(120)에 의해 방출된 구조화된 빛의 형태와 DUT(2)의 3차원 형태를 재생하기 위한 검사면(P)의 높이를 고려하여 분석될 수 있다.
본 발명의 실시예에서, 제2 스트라이프 피치(P2)는 제1 스트라이프 피치(P1)과 상이하다. 본 발명의 다른 실시예에서, 제2 스트라이프 피치(P2)는 제1 스트라이프 피치(P1)과 동일하다. 다른 입사각을 갖는 방출 빛을 같이 사용함에 의해(즉, 도 2의 각 Φ/2, Θ/2), 광학 검사 시스템(1)의 측정 범위가 확대될 수 있다.
도 3은 본 발명의 다른 실시예에 따른 광학 검사 시스템(3)를 도시한 개략도이다. 도 3에 따르면, 광학 검사 시스템(3) 또한 DUT(2)를 검사하는데 사용된다. 광학 검사 시스템(3)은 제1 광학 모듈(30)과 제2 광학 모듈(32)을 포함한다. 제1 광학 모듈(30)은 제1 광원(300), 제1 이미지 획득 유닛(302), 및 제1 필터(304)를 포함한다. 제1 광원(300)은 DUT(2)에 맞추어 조정된 제1 광축(A1)을 갖는다. 제1 이미지 획득 유닛(302)은 DUT(2)에 맞추어 조정된 제1 이미지 획득 축(B1)을 갖는다. 제1 광축(A1)과 제1 이미지 획득 축(B1)은 DUT(2)상의 검사 면(P)의 법선(N)에 대하여 대칭이다. 제1 각(Φ)은 제1 광축(A1)과 제1 이미지 획득 축(B1) 사이에 형성된다. 제1 필터(304)는 제1 이미지 획득 축(B1) 상에 위치하고 제1 투과 스펙트럼을 갖는다.
제2 광학 모듈(32)은 제2 광원(320), 제2 이미지 획득 유닛(322), 및 제2 필터(324)를 포함한다. 제2 광원(320)은 DUT(2)에 맞추어 조정된 제2 광축(A2)을 갖는다. 제2 이미지 획득 유닛(322)은 DUT(2)에 맞추어 조정된 제2 이미지 획득 축(A2)을 갖는다. 제2 광축(A2)과 제2 이미지 획득 축(B2)은 DUT(2)상의 검사 면(P)의 법선(N)에 대하여 대칭이다. 제2 각(Θ)은 제2 광축(A2)과 제2 이미지 획득 축(B2) 사이에 형성된다. 제2 필터(324)는 제2 이미지 획득 축(B2) 상에 위치하고 제1 투과 스펙트럼으로부터 떠나서 이동된 제2 투과 스펙트럼을 갖는다.
제1 필터(304)는 제1 광원(300)에 의해 방출된 빛의 대부분을 투과하고 제2 광원(320)에 의해 방출된 빛의 대부분을 반사하도록 구성되고, 제2 필터(324)는 제1 광원(300)에 의해 방출된 빛의 대부분을 반사하고 제2 광원(320)에 의해 방출된 빛의 대부분을 투과하도록 구성된다. 다시 말해, 제1 필터(304)를 통해 제1 광원(300)에 의해 방출된 빛의 투과는 제1 필터(304)를 통해 제2 광원(320)에 의해 방출된 빛의 투과보다 훨씬 크고, 제2 필터(324)를 통해 제1 광원(300)에 의해 방출된 빛의 투과는 제2 필터(324)를 통해 제2 광원(320)에 의해 방출된 빛의 투과 보다 훨씬 작다.
도 4a는 도 3의 제1 필터(304)와 관련하여 파장에 대한 상대적인 투과도의 그래프를 나타낸 것이다. 도 4b는 도 3의 제2 필터(324)와 관련하여 파장에 대한 상대적인 투과도를 나타낸 그래프이다. 도 4a 및 도 4b에 따르면, 제2 투과 스펙트럼은 제1 투과 스펙트럼으로부터 떠나서 이동한 것이 명백하다. 예를 들면, 제1 필터(304)와 제2 필터(324) 둘은 필름층(39)(미도시)을 갖는다. 각 필름은 특정 재료와 두께 때문에 특정 투과 스펙트럼을 갖는다. 따라서, 제1 투과 스펙트럼은 제1 필터(304)의 필름의 재료 또는 두께를 조정함에 의해 제어될 수 있고, 제2 투과 스펙트럼은 제2 필터(324)의 필름의 재료 또는 두께를 조정함에 의해 제어될 수 있다.
도 5a는 도 3의 제1 광원(300)과 관련하여 파장에 대한 상대적인 방사속(radiant power)을 나타낸 그래프이다. 도 5b는 도 3의 제2 광원(320)과 관련하여 파장에 대한 상대적인 방사속(radiant power)을 나타낸 그래프이다. 도 5a 및 도 5b에 따르면, 제1 광원(300)에 의해 방출된 빛은 제1 필터(304)의 제1 투과 스펙트럼을 실질적으로 매칭하는 제1 트리플렛(R1, G1, B1)을 갖고, 제2 광원(320)에 의해 방출된 빛은 제2 필터(324)의 제2 투과 스펙트럼을 실질적으로 매칭하는 제2 트리플렛(R2, G2, B2)을 갖는다. 따라서 제1 필터(304)는 제1 광원(300)에 의해 방출된 빛의 대부분을 투과하고 제2 광원(320)에 의해 방출된 빛의 대부분을 반사하고, 제2 필터(324)는 제1 광원(300)에 의해 방출된 빛의 대부분을 반사하고 제2 광원(320)에 의해 방출된 빛의 대부분을 투과하도록 제1 및 제2 필터(304, 324)를 구성하는 목적이 성취될 수 있다.
상기 구성에 따르면, 제1 광원(300)과 제2 광원(320)은 동시에 빛을 DUT(2)로 방출할 수 있고, 제1 이미지 획득 유닛(302)과 제2 이미지 획득 유닛(322)은 동시에 DUT(2)의 이미지를 획득할 수 있고, 이에 따라 광학 검사 시스템(3)의 검사 효율을 향상시킬 수 있다.
본 발명의 실시예에서, DUT(2)가 검사 면(P) 상에 거울 표면을 갖더라도, 제1 광축(A1)과 제1 이미지 획득 축(B1)의 배열이 반사의 법칙을 따르기 때문에 제1 광원(300)의 많은 양의 방출된 빛이 제1 이미지 획득 유닛(302)으로 반사될 수 있고, 또한 유사하게, 제2 광축(A2)과 제2 이미지 획득 축(B2)의 배열이 반사의 법칙을 따르기 때문에 제2 광원(320)의 많은 양의 방출된 빛이 제2 이미지 획득 유닛(322)으로 반사될 수 있다.
또한, 본 발명의 광학 검사 시스템(3)은 제1 광학 모듈(30)의 제1 광축(A1)과 제1 이미지 획득 축(B1) 사이의 제1 각(Φ)이 제2 광학 모듈(32)의 제2 광축(A2)과 제2 이미지 획득 축(B2) 사이의 제2 각(Θ)과 상이하도록 구성되고, 이에 따라, DUT(2) 상의 입자의 검사 성능과 단락 문제를 개선할 수 있다.
본 발명의 실시예에서, 제1 및 제2 각(Φ, Θ)은 55° 내지 65°의 범위이나, 본 발명의 범위가 여기에 한정되지 않는다.
본 발명의 실시예에서, 제1 광원(300), 제2 필터(324), 및 제2 이미지 획득 유닛(322)은 법선(N)의 한 측부(즉, 법선(N)의 오른쪽 측부)에 위치하고, 제2 광원(320), 제1 필터(304), 및 제1 이미지 획득 유닛(302)은 법선(N)의 다른 측부(즉, 법선(N)의 왼쪽 측부)에 위치한다. 다시 말해, 제1 광원(300)과 제2 광원(320) 각각은 법선(N)에 대하여 DUT(2)의 두 반대 측부에 위치한다. 상술한 바에 따르면, 제1 이미지 획득 유닛(302)과 제2 이미지 획득 유닛(322)은 동시에 이미지를 획득할 수 있다. 이와 같은 구성을 통하여, 제1 이미지 획득 유닛(302)에 의해 획득된 이미지의 왼쪽 부분과 제2 이미지 획득 유닛(322)에 의해 획득된 이미지의 오른쪽 부분이 그림자를 갖더라도(제1 필터(304)와 제2 필터(324)는 제1 광원(300)과 제2 광원(320) 각각에 의해 방출된 빛의 투과를 오직 허락하기 때문에), 획득된 이미지는 그림자 없이 합성된 이미지를 얻기 위해 분석 및 합성될 수 있다. DUT(2)의 3차원 형태는 알고리즘의 사용에 의해 합성된 이미지로부터 계산될 수 있다. 따라서, 그림자의 문제는 본 실시예의 광학 검사 시스템(3)에 의해 또한 해결될 수 있다.
본 발명의 실시예에서, 제1 및 제2 광원(300, 320) 각각은 비편광된 빛을 방출한다. 제1 광원(300)과 제2 광원(320)이 다른 입사각으로 DUT(2)로 비편광된 빛을 방출하더라도, 보다 우수한 균일성을 얻을 수 있다.
본 발명의 실시예에서, 제1 및 제2 광원(300, 320)은 편광된 빛을 방출한다. 어떠한 결함 또는 기울어진 표면을 분석할 때 더 나은 이미지 대비를 얻기 위하여, 편광된 빛이 사용될 수 있다.
본 발명의 실시예에서, 제1 광원(300)에 의해 방출된 빛은 DUT(2) 상에 많은 스트라이프로 이루어진 제1 프린지 패턴을 발생시키고, 제2 광원(320)에 의해 방출된 빛은 DUT(2) 상에 많은 스트라이프로 이루어진 제2 프린지 패턴을 발생시킨다. DUT(2)의 3차원 형태는 반사 이미지로부터 재생될 수 있고 이에 근거한 패턴 인식 방법과 위상-천이 방법은 위에 소개된 바 있고, 따라서 이들 방법은 여기서 다시 언급하지 않을 것이다.
도 6은 본 발명의 다른 실시예에 따른 광학 검사 시스템(5)을 도시한 개략도이다. 도 6에 따르면, 광학 검사 시스템(5)은 또한 DUT(2)를 조사하는데 사용된다. 광학 검사 시스템(5)은 제1 광학 모듈(50)과 제2 광학 모듈(52)을 포함한다. 제1 광학 모듈(50)은 제1 이미지 획득 유닛(500), 제1 필터(502), 및 제1 광원(504)를 포함한다. 제1 이미지 획득 유닛(500)은 DUT(2)에 맞추어 조정된 제1 이미지 획득 축(B1)을 가진다. 제1 필터(502)는 제1 이미지 획득 축(B1) 상에 위치하고 제1 투과 스펙트럼을 갖는다. 제1 광원(504)은 제1 필터(502)로 빛을 방출하는데 사용된다. 제1 필터(502)는 제1 광원(504)에 의해 방출된 빛의 대부분을 반사하도록 구성된다. 제1 광원(504)의 반사된 빛은 제1 이미지 획득 축(B1)와 실질적으로 일치하는 제1 광축(A1)을 갖는다.
제2 광학 모듈(52)은 제2 이미지 획득 유닛(520), 제2 필터(522), 및 제2 광원(524)를 포함한다. 제2 이미지 획득 유닛(520)은 DUT(2)에 맞추어 조정된 제2 이미지 획득 축(B2)을 가진다. 제2 이미지 획득 축(B2)과 제1 이미지 획득 축(B1)은 DUT(2)상의 검사 면(P)의 법선(N)에 대하여 대칭이다. 제2 필터(522)는 제2 이미지 획득 축(B2) 상에 위치하고 제1 투과 스펙트럼으로부터 떠나서 이동된 제2 투과 스펙트럼을 갖는다. 제2 광원(524)은 제2 필터(522)로 빛을 방출하는데 사용된다. 제2 필터(522)는 제2 광원(524)에 의해 방출된 빛의 대부분을 반사하도록 구성된다. 제2 광원(524)의 반사된 빛은 제2 이미지 획득 축(B2)과 실질적으로 일치하는 제2 광축(A2)을 갖는다.
제1 필터(502)는 제2 광원(524)에 의해 방출된 빛의 대부분을 투과하도록 추가로 구성되고, 제2 필터(522)는 제1 광원(504)에 의해 방출된 빛의 대부분을 투과하도록 추가로 구성된다. 다시 말해, 제2 필터(522)를 통해 제1 광원(504)에 의해 방출된 빛의 투과는 제2 필터(522)를 통해 제2 광원(524)에 의해 방출된 빛의 투과보다 훨씬 더 크고, 제1 필터(502)를 통해 제1 광원(504)에 의해 방출된 빛의 투과는 제1 필터(502)를 통해 제2 광원(524)에 의해 방출된 빛의 투과보다 훨씬 더 작다.
도 4a 및 도 4b에 따르면, 제2 투과 스펙트럼은 제1 투과 스펙트럼으로부터 떠나서 이동되는 것은 확실하다. 도 5a 및 도 5b에 따르면, 제1 광원(504)에 의해 방출된 빛은 제2 투과 스펙트럼을 실질적으로 매칭하는 제1 트리플렛(R1, G1, B1)을 가지고, 제2 광원(524)에 의해 방출된 빛은 제1 투과 스펙트럼을 실질적으로 매칭하는 제2 트리플렛(R2, G2, B2)을 가진다. 따라서, 제1 필터(502)는 제2 광원(524)에 의해 방출된 빛의 대부분을 투과하고 제1 광원(504)에 의해 방출된 빛의 대부분을 반사하고, 제2 필터(522)는 제2 광원(524)에 의해 방출된 빛의 대부분을 반사하고 제1 광원(504)에 의해 방출된 빛의 대부분을 투과하도록 제1 및 제2 필터(502, 522)를 구성하는 목적이 성취될 수 있다.
상기 구성에 따르면, 제1 광원(504)와 제2 광원(524)은 동시에 DUT(2)로 빛을 방출할 수 있고, 제1 이미지 획득 유닛(500)과 제2 이미지 획득 유닛(520)은 동시에 DUT(2)의 이미지를 획득할 수 있고, 이에 따라 광학 검사 시스템(5)의 검사 효율을 향상시킬 수 있다.
본 발명의 실시예에서, DUT(2)가 검사 면(P) 상에 거울 표면을 갖더라도, 제1 광축(A1)과 제2 이미지 획득 축(B2)의 배열이 반사의 법칙을 따르기 때문에 제1 광원(504)의 많은 양의 방출된 빛이 제2 이미지 획득 유닛(520)으로 반사될 수 있고, 또한 유사하게, 제2 광축(A2)과 제1 이미지 획득 축(B1)의 배열이 반사의 법칙을 따르기 때문에 제2 광원(524)의 많은 양의 방출된 빛이 제1 이미지 획득 유닛(500)으로 반사될 수 있다.
본 발명의 실시예에서, 제1 광학 모듈(50)은 법선(N)의 한 측부(즉, 법선(N)의 왼쪽 측부)에 위치하고, 제2 광학 모듈(52)은 법선(N)의 다른 측부(즉, 법선(N)의 오른쪽 측부)에 위치한다. 다시 말해, 제1 광원(504)과 제2 광원(524) 각각은 법선(N)에 대하여 DUT(2)의 두 반대 측부에 위치한다. 상술한 바에 따르면, 제1 이미지 획득 유닛(500)과 제2 이미지 획득 유닛(520)은 동시에 이미지를 획득할 수 있다. 이와 같은 구성을 통하여, 제1 이미지 획득 유닛(500)에 의해 획득된 이미지의 왼쪽 부분과 제2 이미지 획득 유닛(520)에 의해 획득된 이미지의 오른쪽 부분이 그림자를 갖더라도(제1 필터(502)와 제2 필터(522)는 제2 광원(524)과 제1 광원(504) 각각에 의해 방출된 빛의 투과를 오직 허락하기 때문에), 획득된 이미지는 그림자 없이 합성된 이미지를 얻기 위해 분석 및 합성될 수 있다. DUT(2)의 3차원 형태는 알고리즘의 사용에 의해 합성된 이미지로부터 계산될 수 있다. 따라서, 그림자의 문제는 본 실시예의 광학 검사 시스템(5)에 의해 또한 해결될 수 있다.
본 발명의 실시예에서, 제1 및 제2 광원(504, 524) 각각은 비편광된 빛을 방출한다. 제1 광원(504)과 제2 광원(524)이 다른 입사각으로 DUT(2)로 비편광된 빛을 방출하더라도, 보다 우수한 균일성을 얻을 수 있다.
본 발명의 실시예에서, 제1 및 제2 광원(504, 524)은 편광된 빛을 방출한다. 어떠한 결함 또는 기울어진 표면을 분석할 때 더 나은 이미지 대비를 얻기 위하여, 편광된 빛이 사용될 수 있다.
도 6에 따르면, 광학 검사 시스템(5)은 제3 광학 모듈(54)와 제4 광학 모듈(56)을 추가로 포함한다. 제3 광학 모듈(54)은 제3 이미지 획득 유닛(540), 제3 필터(542), 및 제3 광원(544)을 포함한다. 제3 이미지 획득 유닛(540)은 DUT(2)에 맞추어 조정된 제3 이미지 획득 축(B3)을 가진다. 제3 필터(542)는 제3 이미지 획득 축(B3) 상에 위치하고 제1 투과 스펙트럼을 갖는다. 제3 광원(544)는 제3 필터(542)로 빛을 방출하는데 사용된다. 제3 필터(542)는 제3 광원(544)에 의해 방출된 빛의 대부분을 반사하도록 구성된다. 제3 광원(544)의 반사된 빛은 제3 이미지 획득 축(B3)과 실질적으로 일치하는 제3 광축(A3)을 가진다. 제4 광학 모듈(56)은 제4 이미지 획득 유닛(560), 제4 필터(562), 및 제4 광원(564)을 포함한다. 제4 이미지 획득 유닛(560)은 DUT(2)에 맞추어 조정된 제4 이미지 획득 축(B4)을 가진다. 제4 이미지 획득 축(B4)과 제3 이미지 획득 축(B3)는 법선(N)에 대하여 대칭이다. 제4 필터(562)는 제4 이미지 획득 축(B4) 상에 위치하고 제2 투과 스펙트럼을 갖는다. 제4 광원(564)은 제4 필터(562)로 빛을 방출하는데 사용된다. 제4 필터(562)는 제4 광원(564)에 의해 방출된 빛의 대부분을 반사하도록 구성된다. 제4 광원(564)의 반사된 빛은 제4 이미지 획득 축(B4)과 실질적으로 일치하는 제4 광축(A4)을 가진다.
제3 필터(542)는 제4 광원(564)에 의해 방출된 빛의 대부분을 투과하도록 추가로 구성되고, 제4 필터(562)는 제3 광원(544)에 의해 방출된 빛의 대부분을 투과하도록 추가로 구성되는 것을 알 수 있다. 다시 말해, 제4 필터(562)를 통해 제3 광원(544)에 의해 방출된 빛의 투과는 제4 필터(562)를 통해 제4 광원(564)에 의해 방출된 빛의 투과보다 훨씬 더 크고, 제3 필터(542)를 통해 제3 광원(544)에 의해 방출된 빛의 투과는 제3 필터(542)를 통해 제4 광원(564)에 의해 방출된 빛의 투과보다 훨씬 더 작다.
도 4a 및 도 4b에 따르면, 제2 투과 스펙트럼은 제1 투과 스펙트럼으로부터 떠나서 이동된다는 것이 명백하다. 도 5a 및 도 5b에 따르면, 제3 광원(544)에 의해 방출된 빛은 제2 투과 스펙트럼을 실질적으로 매칭하는 제1 트리플렛(R1, G1, B1)을 가지고, 제4 광원(564)에 의해 방출된 빛은 제1 투과 스펙트럼을 실질적으로 매칭하는 제2 트리플렛(R2, G2, B2)을 가진다. 따라서, 제3 필터(542)는 제4 광원(564)에 의해 방출된 빛의 대부분을 투과하고 제3 광원(544)에 의해 방출된 빛의 대부분을 반사하도록 제3 필터(542)가 구성되고, 또한 제4 필터(562)는 제4 광원(564)에 의해 방출된 빛의 대부분을 반사하고 제4 광원(564)에 의해 방출된 빛의 대부분을 반사하고 제3 광원(544)에 의해 방출된 빛의 대부분을 투과하도록 제4 필터(562)를 구성하는 목적이 성취될 수 있다.
상기 구성에 따르면, 제3 광원(544)와 제4 광원(564)은 동시에 DUT(2)로 빛을 방출할 수 있고, 제3 이미지 획득 유닛(540)과 제4 이미지 획득 유닛(560)은 동시에 DUT(2)의 이미지를 획득할 수 있고, 이에 따라 광학 검사 시스템(5)의 검사 효율을 향상시킬 수 있다.
본 발명의 실시예에서, DUT(2)가 검사 면(P) 상에 거울 표면을 갖더라도, 제3 광축(A3)과 제4 이미지 획득 축(B4)의 배열이 반사의 법칙을 따르기 때문에 제3 광원(544)의 많은 양의 방출된 빛이 제4 이미지 획득 유닛(560)으로 반사될 수 있고, 또한 유사하게, 제4 광축(A4)과 제3 이미지 획득 축(B3)의 배열이 반사의 법칙을 따르기 때문에 제4 광원(564)의 많은 양의 방출된 빛이 제3 이미지 획득 유닛(540)으로 반사될 수 있다.
본 발명의 실시예에서, 제3 광학 모듈(54)은 법선(N)의 한 측부(즉, 법선(N)의 오른쪽 측부)에 위치하고, 제4 광학 모듈(56)은 법선(N)의 다른 측부(즉, 법선(N)의 왼쪽 측부)에 위치한다. 다시 말해, 제3 광원(544)과 제4 광원(564) 각각은 법선(N)에 대하여 DUT(2)의 두 반대 측부에 위치한다. 상술한 바에 따르면, 제3 이미지 획득 유닛(540)과 제4 이미지 획득 유닛(560)은 동시에 이미지를 획득할 수 있다. 이와 같은 구성을 통하여, 제3 이미지 획득 유닛(540)에 의해 획득된 이미지의 오른쪽 부분과 제4 이미지 획득 유닛(560)에 의해 획득된 이미지의 왼쪽 부분이 그림자를 갖더라도(제3 필터(542)와 제4 필터(562)는 제4 광원(564)과 제3광원(544) 각각에 의해 방출된 빛의 투과를 오직 허락하기 때문에), 획득된 이미지는 그림자 없이 합성된 이미지를 얻기 위해 분석 및 합성될 수 있다. DUT(2)의 3차원 형태는 알고리즘의 사용에 의해 합성된 이미지로부터 계산될 수 있다. 따라서, 그림자의 문제는 본 실시예의 광학 검사 시스템(5)에 의해 또한 해결될 수 있다.
본 발명의 실시예에서, 제1 각(Φ)은 제1 이미지 획득 축(B1)과 제2 이미지 획득 축(B2) 사이에 형성된다. 제2 각(Θ)은 제3 이미지 획득 축(B3)과 제4 이미지 획득 축(B4) 사이에 형성되고, 제2 각(Θ)은 제1 각(Φ)과 상이하다. 본 발명의 광학 검사 시스템(5)은 제1 광학 모듈(50)의 제1 이미지 획득 축(B1)과 제2 광학 모듈(52)의 제2 이미지 획득 축(B2) 사이의 제1 각(Φ)이 제3 광학 모듈(54)의 제3 이미지 획득 축(B3)과 제4 광학 모듈(56)의 제4 이미지 획득 축(B4) 사이의 제2 각(Θ)과 상이하도록 구성되고, 이에 따라 이에 따라, DUT(2) 상의 입자의 검사 성능과 단락 문제를 개선할 수 있다.
본 발명의 실시예에서, 제1 및 제2 각(Φ, Θ)은 55° 내지 65° 범위이나, 본 발명의 범위가 여기에 한정되지 않는다.
본 발명의 실시예에서, 제3 및 제4 광원(544, 564) 각각은 편광된 빛을 방출한다. 비록 제3 광원(544)과 제4 광원(564)이 다른 입사각으로 DUT(2)로 비편광된 빛을 방출하더라도, 더 우수한 균일성을 얻을 수 있다.
본 발명의 실시예에서, 제3 및 제4 광원(544, 564) 각각은 편광된 빛을 방출한다. 어떠한 결함 또는 기울어진 표면을 분석할 때 더 나은 이미지 대비를 얻기 위하여, 편광된 빛이 사용될 수 있다.
본 발명의 광학 검사 시스템(5)은 광학 모듈의 4 세트를 이용하고, 이에 따라 본 발명의 실시예는 도 3의 실시예 보다 더 많은 정보를 얻을 수 있음을 알 수 있다.
개시된 실시예의 상술한 설명의 기재에 따르면, 본 발명의 광학 검사 시스템은 광원 각각의 광축과 대응하는 이미지 획득 유닛의 이미지 획득 축을 검사 면의 법선에 대하여 대칭으로 배열하고, 이에 따라 DUT가 검사 면에 거울 표면을 갖더라도, 광원 각각의 방출된 빛의 많은 양이 대응하는 이미지 획득 유닛으로 반사될 수 있다. 개시된 광학 검사 시스템은 법선에 대하여 DUT의 두 반대 측부에 광원을 추가로 각각 위치시키고, 이에 따라 이미지 획득 유닛에 의해 획득된 이미지가 다른 위치에서 그림자를 갖더라도, 이미지는 그림자없이 합성된 이미지를 얻기 위해 추가로 분석되고 합성될 수 있고, 또한 이에 따라 그림자의 문제가 해결될 수 있다. 또한, 개시된 광학 검사 시스템은 광학 모듈의 광축과 이에 대응하는 이미지 획득 유닛 사이의 각이 다른 광학 모듈에서의 그것과 상이하도록 구성되고, 이에 따라 입자의 검사 성능과 단락 문제를 개선할 수 있다. 또한, 상술한 각을 조절함으로써, 광학 검사 시스템의 측정 범위가 확대될 수 있다. 또한, 각각 대응하는 광원에 의해 방출된 빛의 대부분을 투과하는 것을 오직 허락하는 필터를 사용함으로써, 모든 이미지 획득 유닛은 동시에 이미지를 획득하고, 이에 따라 광학 검사 시스템의 검사 효율을 향상시킬 수 있다.
본 발명은 특정의 실시예들에 관해 매우 구체적으로 기술되었으나, 다른 실시예들이 가능하다. 따라서, 부가된 청구항들의 사상 및 범위는 여기에 포함된 실시예들의 기술에 한정되지 않아야 한다.
다양한 수정 및 변형이 발명의 범위 또는 사상으로부터 벗어남이 없이 본 발명의 구조에서 수행될 수 있다는 것은 기술의 통상의 기술자에게 명백할 것이다. 상술한 바를 고려하면, 본 발명은 다음의 청구범위의 범위에 속하는 발명의 수정 및 변형을 포함하는 것으로 해석된다.
1, 3, 5 : 광학 검사 시스템
2 : 피시험 장치(DUT)
10, 30, 50 : 제1 광학 모듈
12, 32, 52 : 제2 광학 모듈
54 : 제3 광학 모듈
56 : 제4 광학 모듈
100, 300, 504: 제1 광원
102, 302, 500: 제1 이미지 획득 유닛
120, 320, 524: 제2 광원
122, 322, 520: 제2 이미지 획득 유닛
304, 502 : 제1 필터
324, 522 : 제2 필터
540 : 제3 이미지 획득 유닛
542 : 제3 필터
544 : 제3 광원
560 : 제4 이미지 획득 유닛
562 : 제4 필터
564 : 제4 광원
A1 : 제1 광축
A2 : 제2 광축
B1 : 제1 이미지 획득 축
B2 : 제2 이미지 획득 축
N : 법선
Φ : 제1 각
Θ : 제2 각
P : 검사면
2 : 피시험 장치(DUT)
10, 30, 50 : 제1 광학 모듈
12, 32, 52 : 제2 광학 모듈
54 : 제3 광학 모듈
56 : 제4 광학 모듈
100, 300, 504: 제1 광원
102, 302, 500: 제1 이미지 획득 유닛
120, 320, 524: 제2 광원
122, 322, 520: 제2 이미지 획득 유닛
304, 502 : 제1 필터
324, 522 : 제2 필터
540 : 제3 이미지 획득 유닛
542 : 제3 필터
544 : 제3 광원
560 : 제4 이미지 획득 유닛
562 : 제4 필터
564 : 제4 광원
A1 : 제1 광축
A2 : 제2 광축
B1 : 제1 이미지 획득 축
B2 : 제2 이미지 획득 축
N : 법선
Φ : 제1 각
Θ : 제2 각
P : 검사면
Claims (20)
- 제1 광학 모듈 및 제2 광학 모듈을 포함하는 광학 검사 시스템이고,
상기 제1 광학 모듈은
제1 광축을 갖는 제1 광원; 및
제1 이미지 획득 축을 갖는 제1 이미지 획득 유닛;을 포함하고,
상기 제1 광축 및 상기 제1 이미지 획득 축은 피시험 장치 상의 검사 면의 법선에 대하여 대칭이고, 제1 각은 상기 제1 광축과 상기 제1 이미지 획득 축 사이에 형성되고,
상기 제2 광학 모듈은
제2 광축을 갖는 제2 광원; 및
제2 이미지 획득 축을 갖는 제2 이미지 획득 유닛;을 포함하고,
상기 제2 광축 및 상기 제2 이미지 획득 축은 상기 법선에 대하여 대칭이고, 제2 각은 상기 제2 광축과 상기 제2 이미지 획득 축 사이에 형성되고, 상기 제2 각은 상기 제1 각과 상이한 것인 피시험 장치를 검사하기 위한 광학 검사 시스템. - 제1항에 있어서,
상기 제1 광원과 상기 제2 이미지 획득 유닛이 상기 법선의 한 측부에 위치하고, 상기 제2 광원과 상기 제1 이미지 획득 유닛이 상기 법선의 다른 측부에 위치하는 것을 특징으로 하는 광학 검사 시스템. - 제1항에 있어서,
상기 제1 각 및 상기 제2 각이 55° 내지 65°의 범위인 것을 특징으로 하는 광학 검사 시스템. - 제1항에 있어서,
상기 제1 광원 및 상기 제2 광원이 비편광된 빛 또는 편광된 빛을 방출하는 것을 특징으로 하는 광학 검사 시스템. - 제1항에 있어서,
상기 제1 광원에 의해 방출된 빛이 상기 피시험 장치 상에 제1 프린지 패턴을 발생시키고, 상기 제1 프린지 패턴이 제1 스트라이프 피치를 갖고, 상기 제2 광원에 의해 방출된 빛이 상기 피시험 장치 상에 제2 프린지 패턴을 발생시키고, 상기 제2 프린지 패턴이 상기 제1 스트라이프 피치와 동일한 제2 스트라이프 피치를 갖는 것을 특징으로 하는 광학 검사 시스템. - 제1항에 있어서,
상기 제1 광원에 의해 방출된 빛이 상기 피시험 장치 상에 제1 프린지 패턴을 발생시키고, 상기 제1 프린지 패턴이 제1 스트라이프 피치를 갖고, 상기 제2 광원에 의해 방출된 빛이 상기 피시험 장치 상에 제2 프린지 패턴을 발생시키고, 상기 제2 프린지 패턴이 상기 제1 스트라이프 피치와 상이한 제2 스트라이프 피치를 갖는 것을 특징으로 하는 광학 검사 시스템. - 제1 광학 모듈 및 제2 광학 모듈을 포함하는 광학 검사 시스템이고,
상기 제1 광학 모듈은
제1 광축을 갖는 제1 광원;
제1 이미지 획득 축을 갖는 제1 이미지 획득 유닛; 및
상기 제1 이미지 획득 축 상에 위치하고 제1 투과 스펙트럼을 갖는 제1 필터;를 포함하고,
상기 제1 광축 및 상기 제1 이미지 획득 축은 피시험 장치 상의 검사 면의 법선에 대하여 대칭이고, 제1 각은 상기 제1 광축과 상기 제1 이미지 획득 축 사이에 형성되고,
상기 제2 광학 모듈은
제2 광축을 갖는 제2 광원;
제2 이미지 획득 축을 갖는 제2 이미지 획득 유닛; 및
상기 제2 이미지 획득 축 상에 위치하고 상기 제1 투과 스펙트럼으로부터 떠나서 이동된 제2 투과 스펙트럼을 갖는 제2 필터;를 포함하고,
상기 제2 광축 및 상기 제2 이미지 획득 축은 상기 법선에 대하여 대칭이고, 제2 각은 상기 제2 광축과 상기 제2 이미지 획득 축 사이에 형성되고, 상기 제2 각은 상기 제1 각과 상이하고,
상기 제1 필터는 상기 제1 광원에 의해 방출된 빛의 대부분을 투과하고, 상기 제2 광원에 의해 방출된 빛의 대부분을 반사하도록 구성되고, 상기 제2 필터는 상기 제1 광원에 의해 방출된 상기 빛의 대부분을 반사하고, 상기 제2 광원에 의해 방출된 상기 빛의 대부분을 투과하도록 구성된 것인 피시험 장치를 검사하기 위한 광학 검사 시스템. - 제7항에 있어서,
상기 제1 광원에 의해 방출된 상기 빛이 상기 제1 투과 스펙트럼을 실질적으로 매칭하는 제1 트리플렛을 갖고, 상기 제2 광원에 의해 방출된 상기 빛이 상기 제2 투과 스펙트럼을 실질적으로 매칭하는 제2 트리플렛을 갖는 것을 특징으로 하는 광학 검사 시스템. - 제7항에 있어서,
상기 제1 광원, 상기 제2 필터, 및 상기 제2 이미지 획득 유닛이 상기 법선의 한 측부에 위치하고, 상기 제2 광원, 상기 제1 필터, 및 상기 제1 이미지 획득 유닛이 상기 법선의 다른 측부에 위치하는 것을 특징으로 하는 광학 검사 시스템. - 제7항에 있어서,
상기 제1 각 및 상기 제2 각이 55° 내지 65°의 범위인 것을 특징으로 하는 광학 검사 시스템. - 제7항에 있어서,
상기 제1 광원 및 상기 제2 광원이 비편광된 빛 또는 편광된 빛을 방출하는 것을 특징으로 하는 광학 검사 시스템. - 제1 광학 모듈 및 제2 광학 모듈을 포함하는 광학 검사 시스템이고,
상기 제1 광학 모듈은
제1 이미지 획득 축을 갖는 제1 이미지 획득 유닛:
상기 제1 이미지 획득 축 상에 위치하고 제1 투과 스펙트럼을 갖는 제1 필터; 및
빛을 상기 제1 필터로 방출하기 위한 제1 광원;을 포함하고,
상기 제1 필터는 상기 제1 광원에 의해 방출된 빛의 대부분을 반사하기 위해 구성되고, 상기 제1 광원의 상기 반사된 빛은 상기 제1 이미지 획득 축과 실질적으로 일치하는 제1 광축을 갖고,
상기 제2 광학 모듈은
제2 이미지 획득 축을 갖는 제2 이미지 획득 유닛;
상기 제2 이미지 획득 축 상에 위치하고 상기 제1 투과 스펙트럼으로부터 떠나서 이동된 제2 투과 스펙트럼을 갖는 제2 필터; 및
빛을 상기 제2 필터로 방출하기 위한 제2 광원;을 포함하고,
상기 제1 이미지 획득 축 및 상기 제2 이미지 획득 축은 피시험 장치 상의 검사 면의 상기 법선에 대하여 대칭이고,
상기 제2 필터는 상기 제2 광원에 의해 방출된 빛의 대부분을 반사하도록 구성되고, 상기 제2 광원의 상기 반사된 빛은 상기 제2 이미지 획득 축과 실질적으로 일치하는 제2 광축을 갖고,
상기 제1 필터는 상기 제2 광원에 의해 방출된 상기 빛의 대부분을 투과하도록 추가로 구성되고, 상기 제2 필터는 상기 제1 광원에 의해 방출된 상기 빛의 대부분을 투과하도록 추가로 구성된 것인 피시험 장치를 검사하기 위한 광학 검사 시스템. - 제12항에 있어서,
상기 제1 광원에 의해 방출된 상기 빛이 상기 제2 투과 스펙트럼을 실질적으로 매칭하는 제1 트리플렛을 갖고, 상기 제2광원에 의해 방출된 상기 빛이 상기 제1 투과 스펙트럼을 실질적으로 매칭하는 제2 트리플렛을 갖는 것을 특징으로 하는 광학 검사 시스템. - 제12항에 있어서,
상기 제1 광학 모듈이 상기 법선의 한 측부에 위치하고, 상기 제2 광학 모듈이 상기 법선의 다른 측부에 위치하는 것을 특징으로 하는 광학 검사 시스템. - 제12항에 있어서,
상기 제1 광원 및 상기 제2 광원이 비편광된 빛 또는 편광된 빛을 방출하는 것을 특징으로 하는 광학 검사 시스템. - 제12항에 있어서,
제1 각이 상기 제1 이미지 획득 축과 상기 제2 이미지 획득 축 사이에 형성되고,
상기 광학 검사 시스템이
제3 광학 모듈; 및
제4 광학 모듈;을 추가로 포함하고,
상기 제3 광학 모듈이
제3 이미지 획득 축을 갖는 제3 이미지 획득 유닛;
상기 제3 이미지 획득 축에 위치하고 상기 제1 투과 스펙트럼을 갖는 제3 필터; 및
빛을 상기 제3 필터로 방출하는 제3 광원;을 포함하고,
상기 제3 필터가 상기 제3 광원에 의해 방출된 빛의 대부분을 반사하도록 구성되고, 상기 제3 광원의 상기 반사된 빛이 상기 제3 이미지 획득 축과 실질적으로 일치하는 제3 광축을 갖고,
상기 제4 광학 모듈이
제4 이미지 획득 축을 갖는 제4 이미지 획득 유닛;
상기 제4 이미지 획득 축 상에 위치하고 상기 제2 투과 스펙트럼을 갖는 제4 필터; 및
빛을 상기 제4 필터로 방출하기 위한 제4 광원;을 포함하고,
상기 제4 이미지 획득 축과 상기 제3 이미지 획득 축이 상기 법선에 대하여 대칭이고, 제2 각이 상기 제3 이미지 획득 축과 상기 제4 이미지 획득 축 사이에 형성되고, 상기 제2 각이 상기 제1 각과 상이하고
상기 제4 필터가 상기 제4 광원에 의해 방출된 빛의 대부분을 반사하도록 구성되고, 상기 제4 광원의 상기 반사된 빛이 상기 제4 이미지 획득 축과 실질적으로 일치하는 제4 광축을 갖고,
상기 제3 필터는 상기 제4 광원에 의해 방출된 상기 빛의 대부분을 투과하도록 추가로 구성되고, 상기 제4 필터는 상기 제3 광원에 의해 방출된 상기 빛의 대부분을 투과하도록 추가로 구성된 것을 특징으로 하는 광학 검사 시스템. - 제16항에 있어서,
상기 제3 광원에 의해 방출된 상기 빛이 상기 제2 투과 스펙트럼을 실질적으로 매칭하는 제1 트리플렛을 갖고, 상기 제4 광원에 의해 방출된 상기 빛이 상기 제1 투과 스펙트럼을 실질적으로 매칭하는 제2 트리플렛을 갖는 것을 특징으로 하는 광학 검사 시스템. - 제16항에 있어서,
상기 제3 광학 모듈이 상기 법선의 한 측부에 위치하고, 상기 제4 광학 모듈이 상기 법선의 다른 측부에 위치하는 것을 특징으로 하는 광학 검사 시스템. - 제16항에 있어서,
상기 제1 각 및 상기 제2 각이 55° 내지 65°의 범위인 것을 특징으로 하는 광학 검사 시스템. - 제16항에 있어서,
상기 제3 광원 및 상기 제4 광원이 비편광된 빛 또는 편광된 빛을 방출하는 것을 특징으로 하는 광학 검사 시스템.
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| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| KR1020150016248A KR20160094786A (ko) | 2015-02-02 | 2015-02-02 | 광학 검사 시스템 |
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| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| KR1020150016248A KR20160094786A (ko) | 2015-02-02 | 2015-02-02 | 광학 검사 시스템 |
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|---|---|
| KR20160094786A true KR20160094786A (ko) | 2016-08-10 |
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ID=56713375
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| KR1020150016248A KR20160094786A (ko) | 2015-02-02 | 2015-02-02 | 광학 검사 시스템 |
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| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| WO2018088827A1 (ko) * | 2016-11-11 | 2018-05-17 | (주) 인텍플러스 | 3차원 형상 측정 장치 및 측정 방법 |
-
2015
- 2015-02-02 KR KR1020150016248A patent/KR20160094786A/ko active Search and Examination
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|---|---|---|---|---|
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