KR20180037347A - 기판 검사장치 및 이를 이용한 기판의 왜곡 보상 방법 - Google Patents

기판 검사장치 및 이를 이용한 기판의 왜곡 보상 방법 Download PDF

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Abstract

기판 검사장치는 측정부, 처리부 및 디스플레이부를 포함한다. 측정부는 기판의 적어도 일부에 대한 측정 데이터를 획득한다. 처리부는 복수의 선정특징객체들을 기초로 기판의 측정 데이터 및 기판의 기준 데이터를 비교하되, 서로 대응되는 선정특징객체들끼리 서로 비교하여, 기판의 왜곡 보상을 수행하고, 왜곡이 보상된 기판을 검사한다. 디스플레이부는 왜곡 보상이 성공한 영역인 제1 영역과 왜곡 보상이 실패한 영역인 제2 영역을 서로 구별되게 디스플레이한다. 처리부는, 인식 가능한 유효특징객체들의 개수를 기준 개수와 비교하여, 인식 가능한 유효특징객체들의 개수가 기준 개수 미만인 경우 왜곡 보상이 실패한 것으로 판정한다. 이에 따라, 사용자의 편의성을 향상시킬 수 있고, 사용자가 용이하게 왜곡 보상의 실패를 만회할 수 있으며, 정확하고 유효한 왜곡 보상을 가능하게 할 수 있다.

Description

기판 검사장치 및 이를 이용한 기판의 왜곡 보상 방법{BOARD INSPECTION APPARATUS AND METHOD OF COMPENSATING BOARD DISTORTION USING THE SAME}
본 발명은 기판 검사장치 및 이를 이용한 기판의 왜곡 보상 방법에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 왜곡이 보상된 영역을 검사하는 기판 검사장치 및 이를 이용한 기판의 왜곡 보상 방법에 관한 것이다.
일반적으로, 전자장치 내에는 적어도 하나의 인쇄회로기판(printed circuit board, PCB)이 구비되며, 이러한 인쇄회로기판 상에는 회로 패턴, 연결 패드부, 상기 연결 패드부와 전기적으로 연결된 구동칩 등 다양한 회로 부품들이 장착되어 있다.
일반적으로, 상기와 같은 다양한 회로 부품들이 상기 인쇄회로기판에 제대로 형성 또는 배치되었는지 확인하기 위하여 기판 검사장치가 사용된다.
종래의 기판 검사장치는 소정의 검사영역을 설정하여, 상기 검사영역 내에서 솔더가 제대로 도포되었는지 혹은 소정의 회로 부품이 제대로 장착되어 있는지를 검사한다. 종래의 검사영역 설정방법에서는, 단순히 이론적으로 회로 부품이 존재하여야 할 영역을 검사영역으로 설정한다.
검사영역은 측정을 원하는 위치에 정확히 설정되어야 원하는 측정이 제대로 수행될 수 있지만, 인쇄회로기판과 같은 측정 대상물은 기판의 휨, 뒤틀림 등의 왜곡이 발생할 수 있으므로, 종래의 검사영역은 측정을 원하는 위치에 정확히 설정되지 못하고, 촬영부의 카메라에서 획득하는 이미지는 이론적으로 회로 부품이 존재하는 위치와 일정한 차이가 발생하는 문제점이 있다. 따라서, 상기와 같은 측정 대상물의 왜곡을 적절히 보상한 검사영역을 설정할 필요가 있다.
종래에는 측정 대상물의 왜곡을 적절히 보상한 검사영역을 설정하기 위하여, 기판 상에 설정된 측정영역에 대한 기준 데이터 및 측정 데이터를 획득한 후 이를 비교하고 보상함으로써 정확한 검사영역을 설정하는 시도가, 예를 들면, 출원인의 대한민국 등록특허 제10-1132779호 등에 있었으나, 상기 기준 데이터와 상기 측정 데이터의 비교가 제대로 이루어지지 않거나, 잘못된 보상이 이루어지는 경우 정확한 왜곡 보상이 되지 않는 경우가 발생할 수 있다.
따라서, 본 발명이 해결하고자 하는 과제는, 사용자의 편의성을 향상시키고, 사용자가 용이하게 왜곡 보상의 실패를 수정할 수 있고, 정확하고 유효한 왜곡 보상을 가능하게 할 수 있는 기판 검사장치를 제공하는 것이다.
본 발명이 해결하고자 하는 다른 과제는, 상기한 기판 검사장치를 이용한 기판의 왜곡 보상 방법을 제공하는 것이다.
본 발명의 예시적인 일 실시예에 따른 기판 검사장치는 측정부, 처리부 및 디스플레이부를 포함한다. 상기 측정부는 기판의 적어도 일부에 대한 측정 데이터를 획득한다. 상기 처리부는 상기 기판 상에 설정된 복수의 선정특징객체들을 기초로 상기 기판의 측정 데이터 및 기 획득된 상기 기판의 기준 데이터를 비교하되, 상기 측정 데이터의 선정특징객체들 및 상기 기준 데이터의 선정특징객체들을 서로 대응되는 선정특징객체들끼리 서로 비교하여, 상기 기판의 왜곡 보상을 수행하고, 왜곡이 보상된 상기 기판을 검사한다. 상기 디스플레이부는 상기 기판의 왜곡 보상이 수행된 후, 상기 왜곡 보상이 성공한 영역인 제1 영역과 상기 왜곡 보상이 실패한 영역인 제2 영역을 서로 구별되게 디스플레이한다. 상기 처리부는, 상기 기판의 왜곡 보상을 수행할 때, 상기 기판의 왜곡 보상을 위해 설정된 선정특징객체들 중 인식 가능한 유효특징객체들의 개수를 기 설정된 기준 개수와 비교하여, 상기 인식 가능한 유효특징객체들의 개수가 상기 기준 개수 미만인 경우 상기 왜곡 보상이 실패한 것으로 판정한다.
일 실시예로, 상기 처리부는, 상기 왜곡 보상을 수행하기 위한 기본 단위인 보상단위를 설정할 수 있고, 상기 디스플레이부는, 상기 제1 영역 및 상기 제2 영역을 상기 보상단위 별로 디스플레이할 수 있다. 예를 들면, 상기 보상단위는, 상기 기판 상에서 어레이를 형성하는 각 패널, 상기 측정부의 촬영부에 의해 촬영되는 시야범위(field of view) 및 사용자에 의해 입력된 영역 중 적어도 하나에 기초하여 설정될 수 있다.
일 실시예로, 상기 기판 검사장치는 대체특징객체들을 입력받는 입력부를 더 포함할 수 있고, 상기 입력부는, 상기 제2 영역이 상기 인식 가능한 유효특징객체들의 개수가 상기 기준 개수 이상이 되도록, 사용자로부터 적어도 하나의 상기 대체특징객체를 추가로 입력받을 수 있으며, 상기 처리부는, 상기 선정특징객체들 중 적어도 하나의 특징객체를 상기 대체특징객체로 변경함으로써 수정된 선정특징객체들을 구성하고, 상기 수정된 선정특징객체들을 기초로 상기 제2 영역에 대한 왜곡 보상을 다시 수행할 수 있다.
본 발명의 예시적인 일 실시예에 따른 기판 검사방법은, 검사대상 기판의 왜곡 보상을 수행하여 왜곡이 보상된 상기 기판을 검사하는 기판 검사장치를 이용한다. 상기 기판 검사방법은, 상기 기판 상에 설정된 복수의 선정특징객체들을 기초로 상기 기판의 측정 데이터 및 기 획득된 상기 기판의 기준 데이터를 비교하되, 상기 측정 데이터의 선정특징객체들 및 상기 기준 데이터의 선정특징객체들을 서로 대응되는 선정특징객체들끼리 서로 비교하여 상기 기판의 왜곡 보상을 수행하는 단계 및 상기 왜곡 보상이 성공한 영역인 제1 영역과, 상기 왜곡 보상이 실패한 영역인 제2 영역을 서로 구별되게 디스플레이하는 단계를 포함한다. 상기 기판의 왜곡 보상을 수행하는 단계에서는, 상기 기판의 왜곡 보상을 위해 설정된 선정특징객체들 중 인식 가능한 유효특징객체들의 개수를 기 설정된 기준 개수와 비교하여, 상기 인식 가능한 유효특징객체들의 개수가 상기 기준 개수 미만인 경우 상기 왜곡 보상이 실패한 것으로 판정한다.
일 실시예로, 상기 기판 검사방법은, 상기 제1 영역과 상기 제2 영역을 서로 구별되게 디스플레이하는 단계 이후에, 상기 제2 영역이 상기 인식 가능한 유효특징객체들의 개수가 상기 기준 개수 이상이 되도록, 상기 선정특징객체들의 일부를 다른 특징객체로 변경함으로써 수정된 선정특징객체들을 구성하는 단계를 더 포함할 수 있다.
본 발명의 예시적인 일 실시예에 따르면, 상기 기판 검사방법을 구현하는 프로그램을 기록한 컴퓨터로 판독 가능한 비일시적 기록매체가 제공될 수 있다.
본 발명에 따르면, 검사대상 기판의 왜곡 보상을 수행하여 왜곡이 보상된 상기 기판을 검사함에 있어서, 기판의 왜곡 보상이 수행된 후 왜곡 보상이 성공한 영역인 제1 영역과 왜곡 보상이 실패한 영역인 제2 영역을 서로 구별되게 디스플레이하고, 인식 가능한 특징객체들의 개수가 상기 기준 개수 미만인 경우 상기 왜곡 보상이 실패한 것으로 판정하여 디스플레이함으로써, 사용자의 편의성을 향상시킬 수 있고, 사용자가 용이하게 왜곡 보상의 실패를 만회할 수 있으며, 정확하고 유효한 왜곡 보상을 가능하게 할 수 있다.
또한, 상기 왜곡 보상을 위한 보상단위를 다양한 방식으로 설정하고, 상기 제1 영역 및 상기 제2 영역을 상기 보상단위 별로 디스플레이함으로써, 사용자가 편리하게 보상단위 별로 왜곡 보상의 실패를 확인할 수 있다.
또한, 상기 제2 영역이 상기 인식 가능한 특징객체들의 개수가 상기 기준 개수 이상이 되도록 상기 특징객체들의 적어도 하나를 변경하고, 왜곡 보상을 다시 수행함으로써, 정확하고 유효한 왜곡 보상을 가능하게 할 수 있다.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 의한 기판 검사장치를 나타낸 개념도이다.
도 2는 도 1의 디스플레이부가 제1 영역 및 제2 영역을 디스플레이하는 일 예를 설명하기 위한 개념도이다.
도 3은 본 발명의 일 실시예에 의한 기판의 왜곡 보상 방법을 나타낸 흐름도이다.
도 4는 도 3에서 제2 영역의 존재 유무에 따른 과정들을 설명하기 위한 흐름도이다.
본 발명은 다양한 변경을 가할 수 있고 여러 가지 형태를 가질 수 있는 바, 특정 실시예들을 도면에 예시하고 본문에 상세하게 설명하고자 한다. 그러나, 이는 본 발명을 특정한 개시 형태에 대해 한정하려는 것이 아니며, 본 발명의 사상 및 기술 범위에 포함되는 모든 변경, 균등물 내지 대체물을 포함하는 것으로 이해되어야 한다.
제1, 제2 등의 용어는 다양한 구성 요소들을 설명하는데 사용될 수 있지만, 상기 구성 요소들은 상기 용어들에 의해 한정되어서는 안 된다. 상기 용어들은 하나의 구성 요소를 다른 구성 요소로부터 구별하는 목적으로만 사용된다. 예를 들어, 본 발명의 권리 범위를 벗어나지 않으면서 제1 구성 요소는 제2 구성 요소로 명명될 수 있고, 유사하게 제2 구성 요소도 제1 구성 요소로 명명될 수 있다.
본 출원에서 사용한 용어는 단지 특정한 실시예들을 설명하기 위해 사용된 것으로, 본 발명을 한정하려는 의도가 아니다. 단수의 표현은 문맥상 명백하게 다르게 뜻하지 않는 한, 복수의 표현을 포함한다. 본 출원에서, "포함하다" 또는 "가지다" 등의 용어는 명세서에 기재된 특징, 숫자, 단계, 동작, 구성 요소, 부분품 또는 이들을 조합한 것이 존재함을 지정하려는 것이지, 하나 또는 그 이상의 다른 특징들이나 숫자, 단계, 동작, 구성 요소, 부분품 또는 이들을 조합한 것들의 존재 또는 부가 가능성을 미리 배제하지 않는 것으로 이해되어야 한다.
다르게 정의되지 않는 한, 기술적이거나 과학적인 용어를 포함해서 여기서 사용되는 모든 용어들은 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자에 의해 일반적으로 이해되는 것과 동일한 의미를 갖는다.
일반적으로 사용되는 사전에 정의되어 있는 것과 같은 용어들은 관련 기술의 문맥상 가지는 의미와 일치하는 의미를 갖는 것으로 해석되어야 하며, 본 출원에서 명백하게 정의하지 않는 한, 이상적이거나 과도하게 형식적인 의미로 해석되지 않는다. 본 출원에서 사용되는 용어의 정의는 아래와 같다.
특징객체(feature object)는 소정의 형상을 갖고 기판 상에 형성된 특정한 객체의 적어도 일부를 의미한다. 예를 들면, 상기 특징객체는 기판 상에 형성된 피두셜(fiducial), 홀(hole) 패턴, 굽은 회로 패턴 등을 포함할 수 있다.
상기 특징객체는 다음과 같이 구체적으로 구분되어 사용된다.
1) 후보특징객체 : 인식 가능한 모든, 또는 인식된 모든 특징객체들 내지 개별 특징객체
2) 선정특징객체들 : 왜곡 보상을 위해 선정된 기준 개수 이상의 특징객체들
3) 유효특징객체 : 선정특징객체들 중 특정 영역에서 인식이 가능하여 상기 특정 영역에서 왜곡 보상을 위해 활용될 수 있는 특징객체
4) 비적격특징객체 : 선정특징객체들 중 특정 영역에서 인식이 불가능하여 상기 특정 영역에서 왜곡 보상을 위해 활용될 수 없는 특징객체
5) 대체특징객체 : 비적격특징객체를 대체하기 위해 후보특징객체들 중에서 새롭게 선정된 특징객체
6) 수정된 선정특징객체들 : 선정특징객체들 중에서 비적격특징객체가 대체특징객체에 의해 대체되면서 새로 구성된 기준 개수 이상의 특징객체들
본 발명은 적절한 컴퓨팅 환경에서 구현되는 것으로 예시될 수 있다. 또한, 본 발명에 따른 다양한 방법들은, 이를 구현하는 컴퓨터 소프트웨어를 기록한 기록매체로 제공될 수 있다.
상기 기록매체는 통상적으로 다양한 컴퓨터 판독 가능 매체를 포함하고, 컴퓨터에 의해 액세스 될 수 있는 임의의 이용 가능한 매체로 제공될 수 있다. 또한, 상기 기록매체는 소멸성(volatile) 또는 비소멸성(non-volatile) 매체, 분리형(removable) 또는 비분리형(non-removable) 매체 등을 포함할 수 있다. 예를 들면, 상기 기록매체는, 컴퓨터 판독 가능 명령, 데이터 구조, 프로그램 모듈 또는 그 밖의 데이터와 같은 정보 저장을 위한 임의의 방법이나 기술로 구현되는 매체를 모두 포함할 수 있다. 상기 기록매체는, RAM, ROM, EEPROM, 플래시 메모리 또는 그 밖의 메모리 기술, CD-ROM, DVD 또는 그 밖의 광학 디스크 저장 장치, 자기 카세트, 자기 테이프, 자기 디스크 저장 장치 또는 그 밖의 자기 저장 장치, 또는 원하는 정보를 저장하는데 사용될 수 있는 컴퓨터에 의해 액세스 될 수 있는 임의의 다른 매체 등을 포함할 수 있으나, 이에 한정되지는 않는다.
상기 기록매체는 컴퓨터로 판독 가능하다면, 널리 통신 매체를 포함할 수 있다. 상기 통신 매체는 통상적으로 반송파 또는 기타 전송 메커니즘과 같은 변조된 데이터 신호로 컴퓨터 판독 가능 명령, 데이터 구조, 프로그램 모듈 또는 그 밖의 데이터를 구현하며, 임의의 정보 전달 매체를 포함한다.
이하, 첨부한 도면들을 참조하여, 본 발명의 바람직한 실시예들을 보다 상세하게 설명한다.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 의한 기판 검사장치를 나타낸 개념도이다.
도 1을 참조하면, 본 발명의 일 실시예에 따른 기판 검사장치(100)는 측정부(110), 처리부(120) 및 디스플레이부(130)를 포함한다.
상기 측정부(110)는 기판(10)의 적어도 일부에 대한 측정 데이터를 획득한다.
상기 기판(10)은 스테이지(stage)(20) 상에 배치될 수 있으며, 상기 스테이지(20)는 후술하는 처리부(120)의 제어에 의해, 혹은 외부에서 제공된 이송장치의 제어에 의해 소정 위치로 이송될 수 있다.
상기 측정 데이터는 상기 기판(10)을 실제 촬영한 촬영 이미지 또는 이와 관련된 데이터를 포함할 수 있다.
일 실시예로, 상기 측정부(110)는 제1 조명부(112), 제2 조명부(114) 및 촬영부(116)를 포함할 수 있으며, 상기 측정 데이터는 상기 촬영부(116)에서 획득된 촬영 이미지를 포함할 수 있다.
상기 제1 조명부(112)는 비패턴조명을 제공할 수 있다. 상기 비패턴조명은, 예를 들면, 상기 기판(10) 상에 형성된 측정대상물의 2차원 형상에 대한 평면 이미지를 획득하기 위한 조명일 수 있다. 상기 평면 이미지는 상기 측정대상물의 색상, 명도 혹은 밝기, 채도 중 적어도 하나의 정보를 포함할 수 있다.
일 실시예로, 상기 제1 조명부(112)는 평면에서 관측할 때 측정대상물인 상기 측정대상물을 기준으로 원형으로 배치되어 광을 조사하는 복수의 조명유닛들을 포함할 수 있다. 예를 들면, 상기 제1 조명부(112)는 백색광 또는 소정 컬러의 단색광을 조사하는 광원을 포함할 수 있고, 적색, 녹색, 청색 등의 서로 다른 복수의 컬러광들을 서로 다른 경사각으로 조사할 수도 있으며, 각각 링 형상을 갖도록 복수의 엘이디(LED)들이 연속적으로 배치될 수 있다.
상기 제2 조명부(114)는 패턴조명을 제공할 수 있다. 상기 패턴조명은, 예를 들면, 상기 측정대상물의 3차원 형상을 추출할 수 있는 패턴 이미지를 획득하기 위한 조명일 수 있다. 일 실시예로, 상기 제2 조명부(114)는 상기 측정대상물을 향하여 서로 다른 방향에서 경사지게 격자패턴광을 조사하도록 배치된 복수의 패턴조명유닛들을 포함할 수 있다. 예를 들면, 상기 제2 조명부(114)는 상기 측정대상물의 3차원 형상 정보를 획득하기 위한 격자패턴을 형성하는 격자패턴광을 상기 측정대상물의 평면에 수직한 법선을 기준으로 경사지게 조사할 수 있다. 또한, 상기 제2 조명부(114)는 상기 측정대상물을 중심으로 원주 방향을 따라 서로 이격되어 배치되거나, 상기 측정대상물을 중심으로 다각형의 각 꼭지점에 배치될 수 있으며, 원주 둘레를 분할하는 위치에 각각 교호적으로 등간격 이격되어 배치될 수 있다. 상기 제2 조명부(114)의 패턴조명유닛들은 M개 구비될 수 있으며(M은 2 이상의 자연수), 예를 들면, 2개, 4개 또는 8개 등의 다양한 개수로 구비될 수 있다.
일 실시예로, 상기 제2 조명부(114)의 각 패턴조명유닛은 상기 측정대상물을 향하여 격자패턴광을 N번 조사할 수 있으며(N은 2 이상의 자연수), 위상천이된 격자패턴광을 조사하기 위하여 디지털 소형 거울 장치(digital micro-mirror display, DMD)를 이용한 디지털 광원 처리(digital light processing, DLP) 방식을 채용한 패턴영상을 이용하거나, 액정표시장치의 패턴영상을 이용하여 격자패턴을 N번 이송할 수 있으며, 다양한 디스플레이 방식의 패턴영상을 이용하여 격자패턴을 이송할 수 있다. 이와는 다르게, 격자이송기구를 이용하여 격자패턴을 물리적으로 N번 이송할 수도 있다.
상기 촬영부(116)는 상기 제1 조명부(112)의 비패턴조명을 기초로 상기 측정대상물의 2차원 평면 이미지를 획득할 수 있고, 상기 제2 조명부(114)의 패턴조명을 기초로 상기 측정대상물에 대한 패턴 이미지를 획득할 수 있다. 상기 패턴 이미지는, 예를 들면, 버킷 알고리즘(bucket algorithm)과 같은 방식을 적용함으로써 상기 측정대상물의 3차원 형상을 산출할 수 있다. 한편, 상기 촬영부(116)는 K개 구비될 수 있으며(K는 1 이상의 자연수), 측정대상물의 평면에 수직한 법선을 기준으로 다양한 각도에 배치될 수 있다. 또한, 상기 측정부(110)의 제2 조명부(114)는 L개 구비될 수 있으며(L은 1 이상의 자연수), 이에 따라 상기 측정부(110)는 제2 조명부(114)와 촬영부(116) 간에 1:K, L:1, L:K 등의 다양한 형태를 포함할 수 있다.
상기 측정 데이터는 상기 촬영부(116)에서 획득된 2차원 평면 이미지와 같은 촬영 이미지를 포함할 수 있다. 또한, 상기 2차원 평면이미지 및/또는 상기 패턴 이미지를 이용하여, 상기 기판(10)을 검사할 수 있다.
상기 처리부(120)는 상기 기판(10) 상에 설정된 복수의 특징객체들을 기초로 상기 기판(10)의 측정 데이터 및 기 획득된 상기 기판의 기준 데이터를 비교하여 상기 기판(10)의 왜곡 보상을 수행한다. 또한, 상기 처리부(120)는 왜곡이 보상된 상기 기판(10)에 대하여 각종 검사를 수행할 수 있다. 예를 들면, 상기 처리부(120)는 컴퓨터나 컴퓨터의 중앙처리부를 포함할 수 있고, 이와 유사한 기능을 수행하는 제어장치를 포함할 수도 있다.
구체적으로, 상기 기판(10)의 검사를 위해 설정된 검사영역에는 왜곡이 존재할 수 있으므로, 상기 왜곡이 보상된 검사영역을 설정하기 위하여, 상기 기판 상에 소정의 특징객체를 설정하고 상기 특징객체를 기초로 상기 검사영역의 왜곡을 판단하여 보상을 수행할 수 있다. 이때, 상기 특징객체는 상기 기판(10)의 측정 데이터 및 기 획득된 상기 기판의 기준 데이터를 비교하기 위한 기준이 되며, 상기 측정 데이터의 특징객체 및 상기 기준 데이터의 특징객체를 서로 대응되는 특징객체들끼리 서로 비교하여 상기 기판(10)의 왜곡 보상을 수행할 수 있다.
일 실시예로, 기지의 기준 데이터 혹은 학습모드에 따라 학습된 기준 데이터와, 촬영 이미지와 같은 측정 데이터 사이에서, 상기 기판(10)의 왜곡에 의해 발생된 상기 특징객체의 변화로부터 기판의 왜곡을 판단하고, 상기 왜곡이 보상된 검사영역을 설정함으로써 보다 정확한 검사를 수행할 수 있다. 예를 들면, 상기 특징객체의 변화는, 형상의 변화, 크기의 변화, 상기 특징객체들 사이의 거리의 변화, 상기 특징객체들 사이의 지오메트리(geometry)의 변화 등을 포함할 수 있다.
상기 선정특징객체의 설정은 후술되는 입력부를 통한 사용자의 입력에 의해서 혹은 상기 처리부(120)에 의해서 자동으로 이루어질 수 있다.
상기 기판(10)의 왜곡은 다양한 원인에 의해 다양한 형태로 발생할 수 있으며, 예를 들면, 상기 기판(10)은 제조상의 원인, 취급상의 원인 등의 원인으로, 국부적으로 또는 전체적으로 휨, 뒤틀림, 구부러짐, 울퉁불퉁함 등의 왜곡을 포함할 수 있다. 일 실시예로, 상기 기판(10)의 왜곡 보상은 상기 기판의 워피지(warpage) 보상을 포함할 수 있다.
상기 기준 데이터는 상기 기판(10)에 대한 이론적인 평면 이미지일 수 있다.
일 실시예로, 상기 기준 데이터는 상기 기판(10)에 대한 형상을 기록한 캐드(CAD)정보나 거버(gerber)정보로부터 획득될 수 있다. 상기 캐드정보나 거버정보는 상기 기판의 설계 기준정보를 포함하며, 일반적으로 패드, 회로 패턴, 원형 패턴 등에 관한 배치정보를 포함한다.
다른 실시예로, 상기 기준 데이터는 학습모드에 의해 얻어진 학습정보로부터 획득될 수 있다. 상기 학습모드는, 예를 들면, 데이터베이스에서 기판정보를 검색하여 상기 데이터베이스 검색 결과 기판정보가 없으면 베어기판의 학습을 실시하고, 이어서 상기 베어기판의 학습이 완료되어 베어기판의 패드 및 배선정보 등과 같은 기판정보가 산출되면 상기 기판정보를 상기 데이터베이스에 저장하는 방식 등과 같이 구현될 수 있다. 즉, 상기 학습모드에서 인쇄회로기판의 베어기판을 학습하여 인쇄회로기판의 설계 기준정보가 획득될 수 있으며, 상기 학습모드를 통하여 학습정보를 획득함으로써 상기 기준 데이터를 획득할 수 있다.
상기 기준 데이터는 사전에 획득될 수 있고, 상기 측정 데이터는 기판의 휨, 뒤틀림 등에 의하여 상기 기준 데이터에 비하여 왜곡될 수 있다. 따라서, 상기 기준 데이터와 상기 측정 데이터를 비교하여, 상기 기판(10)의 왜곡 보상을 수행하고, 왜곡이 보상된 상기 기판(10)을 검사할 수 있다.
이때, 처리부(120)는 상기 기판(10) 상에 존재하는 다수의 후보특징객체들 중에서 기준 개수 이상의 복수의 선정특징객체들을 선정하여 상기 비교의 기준으로 활용할 수 있다. 상기 후보특징객체들은 기판(10)에 형성된 피두셜(fiducial), 홀(hole) 패턴, 굽은 회로 패턴의 코너(corner) 부분 등을 포함할 수 있으며, 상기 홀 패턴의 중심점의 좌표나 굽은 회로 패턴의 코너 포인트의 좌표를 기준으로 상기 기준 데이터와 상기 측정 데이터를 비교함으로써 상기 기준 데이터에 대한 상기 측정 데이터의 왜곡을 나타내는 상기 기준 데이터와 상기 측정 데이터 사이의 변환관계를 획득할 수 있다.
상기 디스플레이부(130)는 상기 기판(10)의 검사를 위한 영상을 디스플레이한다. 예를 들면, 상기 디스플레이부(130)는 상기 처리부(120)에 연결된 모니터와 같은 디스플레이 장치를 포함할 수 있다. 사용자는 상기 디스플레이부(130)에서 디스플레이되는 각종 영상 및 선택 옵션들을 이용하여 상기 기판(10)의 검사를 수행할 수 있다.
상기 처리부(120)는, 상기 기판(10)의 왜곡 보상을 수행할 때, 상기 기판(10)의 왜곡 보상을 위해 설정된 선정특징객체들 중 인식 가능한 유효특징객체들의 개수를 기 설정된 기준 개수와 비교하여, 상기 인식 가능한 유효특징객체들의 개수가 상기 기준 개수 미만인 경우 상기 왜곡 보상이 실패한 것으로 판정한다.
상기 처리부(120)에서 인식 가능한 유효특징객체들의 개수가 소정의 기준 개수에 미달되는 경우에는, 상기 기준 데이터와 상기 측정 데이터 사이의 변환관계 획득을 위한 기초 데이터가 부족하여 상기 변환관계를 획득하지 못하거나 부정확한 변환관계가 획득될 수 있고, 이러한 경우에, 상기 왜곡 보상은 실패한 것으로 간주될 수 있다.
반면, 상기 기판(10)의 왜곡 보상을 수행할 때, 상기 기판(10)의 왜곡 보상을 위해 설정된 선정특징객체들 중 인식 가능한 유효특징객체들의 개수가 상기 기준 개수 이상인 경우 상기 왜곡 보상은 성공한 것으로 간주될 수 있다.
상기 처리부(120)에서 인식 가능한 유효특징객체들의 개수는 다양한 원인에 의해 감소될 수 있다. 예를 들면, 상기 기판(10)의 소정 위치에 이물질이 부착되는 등 상기 기판(10)이 오염된 경우에는, 상기 이물질이 부착된 부분의 특징객체의 인식률이 떨어지므로 인식 가능한 유효특징객체들의 개수가 기준 개수에서 미달될 수 있다. 또한, 벤더(vendor)가 다른 경우, 벤더에 따라 생산된 상기 기판(10)들이 다소 차이가 있을 수 있으며, 이 경우 인식 가능한 유효특징객체들의 개수가 특정 벤더의 경우 기준 개수에서 미달될 수 있다.
상기 디스플레이부(130)는, 상기 기판(10)의 왜곡 보상이 수행된 후, 상기 왜곡 보상이 성공한 영역과 상기 왜곡 보상이 실패한 영역을 서로 구별되게 디스플레이한다.
도 2는 도 1의 디스플레이부가 제1 영역 및 제2 영역을 디스플레이하는 일 예를 설명하기 위한 개념도이다.
도 1 및 도 2를 참조하면, 상기 디스플레이부(130)는 상기 기판(10)에 대응되는 기판영상(10a)을 디스플레이한다. 상기 디스플레이부(130)는, 상기 왜곡 보상이 성공한 영역인 제1 영역(AR1)과 상기 왜곡 보상이 실패한 영역인 제2 영역(AR2)을 서로 구별되게 디스플레이한다. 일 실시예로 도 2에서는, 상기 제2 영역(AR2)이 상기 제1 영역(AR1)에 비해 강조되도록 디스플레이되어 있다.
다른 실시예로, 상기 제1 영역(AR1) 및 제2 영역(AR2)은 서로 다른 컬러로 디스플레이될 수 있다. 예를 들면, 상기 제1 영역(AR1) 및 제2 영역(AR2)은 각각 녹색 컬러 및 적색 컬러와 같이 서로 다른 컬러로 구별되게 디스플레이될 수 있다.
이와는 다르게, 상기 제1 영역(AR1) 및 제2 영역(AR2)은 서로 다른 선 굵기, 서로 다른 배경 컬러, 반전 이미지 등 다양한 방식에 의해 서로 구별되게 디스플레이될 수 있다.
일 실시예로, 상기 처리부(120)는, 상기 왜곡 보상을 수행하기 위한 기본 단위인 보상단위(CU)를 설정할 수 있다. 이때, 상기 디스플레이부(130)는, 상기 제1 영역(AR1) 및 상기 제2 영역(AR2)을 상기 보상단위(CU) 별로 디스플레이할 수 있다.
예를 들면, 상기 보상단위(CU)는, 상기 기판(10) 상에서 어레이를 형성하는 각 패널, 상기 측정부(110)의 촬영부(116)에 의해 촬영되는 시야범위(field of view) 및 사용자에 의해 입력된 영역 중 적어도 하나에 기초하여 설정될 수 있다. 도 2에서, 상기 보상단위(CU)는 3X3 어레이를 형성하는 각 패널(PN) 별로 설정되어 있다. 이에 따라, 상기 처리부(120)는 상기 각 패널(PN) 별로 왜곡 보상의 적정성 여부를 판정할 수 있고, 상기 디스플레이부(130)는 상기 각 패널(PN) 별로 상기 제1 영역(AR1) 및 상기 제2 영역(AR2) 중 어느 쪽에 해당하는지를 디스플레이할 수 있다.
한편, 상기 디스플레이부(130)가, 상기 제1 영역(AR1)및 상기 제2 영역(AR2)을 서로 구별되게 디스플레이하기에 앞서, 혹은 이와 동시에 상기 왜곡 보상이 모두 성공한 경우의 이상적인 상기 기판(10)의 이미지를 디스플레이함으로써, 상기 왜곡 보상이 성공한 경우와 대비하여 상기 보상 결과를 용이하게 파악할 수 있도록 지원할 수 있다.
사용자는 상기 디스플레이부(130)에서 서로 구별되게 디스플레이된 상기 제1 영역(AR1) 및 제2 영역(AR2)을 용이하게 확인할 수 있으며, 상기 제2 영역(AR2)이 존재하는 경우, 상기 제2 영역(AR2)에서 상기 인식 가능한 유효특징객체들의 개수가 상기 기준 개수 이상이 되도록 보상 실패의 원인을 찾아 해결할 수 있다.
일 실시예로, 상기 처리부(120)는, 상기 선정특징객체들 중 적어도 하나를 자동으로 변경할 수 있다. 예를 들면, 상기 처리부(120)는, 어느 특정 영역의 선정특징객체들 중 인식 가능한 유효특징객체의 개수가 부족할 때, 선정특징객체들 중에서 해당 영역에서 인식이 잘 되지 않는 비적격특징객체를 제외하고, 다른 대체특징객체를 선정하여 추가하는 등의 변경을 하여 수정된 선정특징객체들을 구성할 수 있다. 상기 처리부(120)는, 수정된 선정특징객체들을 기초로 상기 제2 영역(AR2)에 대한 왜곡 보상을 다시 수행할 수 있다.
예를 들면, 상기 기판(10)에 대한 기판영상(10a)이 어레이를 형성하는 패널(PN)들을 포함하고, 상기 각 패널(PN)을 보상단위로 하여 상기 패널(PN)들의 보상을 각각 수행할 때, 상기 패널(PN)들이 동종의 패널(PN)인 경우에는 각 패널(PN)들에는 동일한 선정특징객체들이 설정될 수 있다. 그러나, 상기 보상 수행 후, 특정 패널의 어느 한 특징객체에 이물질이 부착되어 있어 인식이 되지 않은 경우, 해당 비적격특징객체 대신 다른 대체특징객체를 새롭게 선정하여 추가함으로써, 상기 특정 패널의 왜곡 보상 실패를 만회할 수 있다.
일 실시예로, 상기 기판 검사장치(100)는 입력부(140)를 더 포함할 수 있다.
상기 입력부(140)는 상기 특징객체들을 입력받는다. 예를 들면, 상기 입력부(140)는 컴퓨터용 키보드, 마우스, 터치패드 및 터치패널 중 적어도 하나를 포함할 수 있다.
상기 입력부(140)는, 상기 제2 영역(AR2)이 상기 인식 가능한 유효특징객체들의 개수가 상기 기준 개수 이상이 되도록, 사용자로부터 적어도 하나의 대체특징객체를 추가로 입력받을 수 있다. 예를 들면, 앞서 설명한 바와 같이 이물질 부착 등의 원인으로, 다른 영역에서는 인식 가능한 유효특징객체들이 특정 영역에서는 인식 가능하지 않은 비적격특징객체에 해당함으로써 인식 가능한 유효특징객체들의 개수가 부족한 경우가 있는데, 이 경우 상기 처리부(120)는, 상기 특정 영역에서 인식이 잘 되지 않는 비적격특징객체를 제외하고, 사용자로부터 입력부를 통해 입력된 다른 대체특징객체를 추가하는 등의 변경을 할 수 있다. 이때, 상기 처리부(130)는, 상기 선정특징객체들의 적어도 하나를 변경하여 수정된 선정특징객체들을 구성하고, 상기 수정된 선정특징객체들을 기초로 상기 제2 영역(AR2)에 대한 왜곡 보상을 다시 수행할 수 있다.
이하에서, 상기 기판 검사장치(100)를 이용한 기판의 왜곡 보상 방법을 도면을 참조로 보다 상세하게 설명한다.
도 3은 본 발명의 일 실시예에 의한 기판의 왜곡 보상 방법을 나타낸 흐름도이다.
도 1 내지 도 3을 참조하면, 본 발명의 일 실시예에 따라 상기 기판(10)의 왜곡 보상을 위하여, 먼저 상기 기판(10) 상에 설정된 복수의 선정특징객체들을 기초로 상기 기판(10)의 왜곡 보상을 수행한다(S110).
구체적으로, 상기 기판(10) 상에 설정된 복수의 선정특징객체들을 기초로 상기 기판(10)의 측정 데이터 및 기 획득된 상기 기판의 기준 데이터를 비교하되, 상기 측정 데이터의 선정특징객체들 및 상기 기준 데이터의 선정특징객체들을 서로 대응되는 선정특징객체들끼리 서로 비교하여 상기 기판(10)의 왜곡 보상을 수행할 수 있다.
상기 왜곡 보상을 수행할 때, 인식 가능한 유효특징객체들의 개수를 기준 개수와 비교한다.
구체적으로, 상기 기판의 왜곡 보상을 위해 설정된 선정특징객체들 중 인식 가능한 유효특징객체들의 개수를 기 설정된 기준 개수와 비교하여, 상기 인식 가능한 유효특징객체들의 개수가 상기 기준 개수 이상인지를 판정한다.
다음으로, 상기 기판의 검사를 위한 영상 내에서, 상기 왜곡 보상이 성공한 영역인 제1 영역(AR1)과 상기 왜곡 보상이 실패한 영역인 제2 영역(AR2)을 서로 구별되게 디스플레이한다(S120).
일 실시예로, 상기 제1 영역(AR1) 및 제2 영역(AR2)은 서로 다른 컬러로 디스플레이될 수 있고, 예를 들면, 상기 제1 영역(AR1) 및 제2 영역(AR2)은 각각 녹색 컬러 및 적색 컬러와 같이 서로 다른 컬러로 구별되게 디스플레이될 수 있다.
이와는 다르게, 상기 제1 영역(AR1) 및 제2 영역(AR2)은 서로 다른 선 굵기, 서로 다른 배경 컬러, 반전 이미지 등 다양한 방식에 의해 서로 구별되게 디스플레이될 수 있다.
이와 같이, 사용자는 상기 인식 가능한 유효특징객체들의 개수가 상기 기준 개수 미만인 영역을 용이하게 확인할 수 있고, 상기 제2 영역(AR2)이 존재하는 경우에는, 추가적인 왜곡 보상의 과정을 다시 수행할 수 있다.
도 4는 도 3에서 제2 영역의 존재 유무에 따른 과정들을 설명하기 위한 흐름도이다.
도 2 내지 도 4를 참조하면, 상기와 같이 인식 가능한 유효특징객체들의 개수를 기준 개수와 비교하고, 그 결과를 디스플레이한(S120) 이후에는, 상기 인식 가능한 유효특징객체들의 개수가 상기 기준 개수 미만인 제2 영역(AR2)의 존재 유무에 따라 서로 다른 과정이 수행될 수 있다.
상기 제2 영역(AR2)이 존재하는지 여부를 체크한 결과(S130), 상기 제2 영역(AR2)이 존재하는 경우에는(Yes), 상기 제2 영역(AR2)이 상기 인식 가능한 유효특징객체들의 개수가 상기 기준 개수 이상이 되도록, 상기 선정특징객체들의 적어도 하나를 변경할 수 있다(S140).
일 실시예로, 사용자로부터 적어도 하나의 대체특징객체를 상기 입력부(140)를 통해 추가로 입력받아서 상기 선정특징객체들의 적어도 하나를 변경하여 수정된 선정특징객체들을 구성하고(S150), 수정된 선정특징객체들을 기초로 상기 제2 영역(AR2)에 대한 왜곡 보상을 다시 수행할 수 있다(S110). 이때, 상기 기판(10) 전체에 대해서 왜곡 보상을 다시 수행할 수도 있지만, 상기 제2 영역(AR2)에 대한 왜곡 보상만을 수행할 수도 있다.
한편, 상기 제2 영역(AR2)이 존재하는지 여부를 체크한 결과(S130), 상기 제2 영역(AR2)이 존재하지 않는 경우에는(No), 상기 기판(10)의 왜곡 보상이 성공한 것으로 판정하고, 왜곡이 보상된 상기 기판(10)의 검사영역들을 검사할 수 있다(S150).
한편, 상기 비적격특징객체를 제외하여 상기 선정특징객체들을 변경한 후에도, 상기 제2 영역(AR2)이 존재하는지 여부를 체크한 결과(S130), 상기 제2 영역(AR2)이 여전히 존재하는 경우에는(Yes), 상기 제2 영역(AR2)이 상기 인식 가능한 유효특징객체들의 개수가 상기 기준 개수 이상이 되도록, 상기 선정특징객체들의 적어도 하나를 계속 변경할 수 있다(S140). 이때, 상기 선정특징객체들을 변경하는 기준 회수 또는 여기에 소요되는 기준 시간을 미리 설정할 수 있으며, 상기 기준 회수만큼 및/또는 기준 시간 동안 상기 선정특징객체들을 변경하였지만, 여전히 상기 제2 영역(AR2)이 존재하는 경우에, 상기 제2 영역(AR2)에 관하여는 더 이상 왜곡 보상을 시도하지 않고 상기 제1 영역(AR1)에 관하여는 왜곡 보상이 완료된 상태로, 왜곡 보상 과정은 자동 종료될 수 있다.한편, 상기 기준 회수 및/또는 상기 기준 시간과 관계 없이, 상기 입력부(140)를 통해 사용자에 의해 입력된 종료 명령에 따라, 상기 왜곡 보상 과정이 강제로 종료될 수도 있다.
상기 왜곡 보상 과정이 상기 제2 영역(AR2)을 포함한 채로 종료된 경우에는,상기 제2 영역(AR2)은 별도의 검사 과정 없이 불량으로 판정하고 상기 왜곡 보상 후에 이어지는 검사 과정을 수행하지 않을 수도 있고(예를 들면, 상기 제2 영역(AR2)에 대응하는 패널은 불량으로 확정), 상기 왜곡 보상 과정 없이 검사 과정을 수행할 수도 있다.
한편, 상기한 기판 검사장치(100) 및 이를 이용한 기판의 왜곡 보상 방법은 소정의 인터페이스 형태를 포함하는 검사대상 기판의 왜곡 보상을 지원하는 장치로 제공될 수 있다.
상기와 같은 기판 검사장치 및 기판의 왜곡 보상 방법에 따르면, 검사대상 기판의 왜곡 보상을 수행하여 왜곡이 보상된 상기 기판을 검사함에 있어서, 기판의 왜곡 보상이 수행된 후 왜곡 보상이 성공한 영역인 제1 영역과 왜곡 보상이 실패한 영역인 제2 영역을 서로 구별되게 디스플레이하고, 인식 가능한 특징객체들의 개수가 상기 기준 개수 미만인 경우 상기 왜곡 보상이 실패한 것으로 판정하여 디스플레이함으로써, 사용자의 편의성을 향상시킬 수 있고, 사용자가 용이하게 왜곡 보상의 실패를 만회할 수 있으며, 정확하고 유효한 왜곡 보상을 가능하게 할 수 있다.
또한, 상기 왜곡 보상을 위한 보상단위를 다양한 방식으로 설정하고, 상기 제1 영역 및 상기 제2 영역을 상기 보상단위 별로 디스플레이함으로써, 사용자가 편리하게 보상단위 별로 왜곡 보상의 실패를 확인할 수 있다.
또한, 상기 보상 기준을 충족하지 못하는 제2 영역이 상기 보상 기준을 충족하도록 상기 특징객체들의 적어도 일부를 수정하고, 왜곡 보상을 다시 수행함으로써, 정확하고 유효한 왜곡 보상을 가능하게 할 수 있다.
앞서 설명한 본 발명의 상세한 설명에서는 본 발명의 바람직한 실시예들을 참조하여 설명하였지만, 해당 기술분야의 숙련된 당업자 또는 해당 기술분야에 통상의 지식을 갖는 자라면 후술될 특허청구범위에 기재된 본 발명의 사상 및 기술 영역으로부터 벗어나지 않는 범위 내에서 본 발명을 다양하게 수정 및 변경시킬 수 있을 것이다.　 따라서, 전술한 설명 및 아래의 도면은 본 발명의 기술사상을 한정하는 것이 아닌 본 발명을 예시하는 것으로 해석되어야 한다.
100 : 기판 검사장치 110 : 측정부
120 : 처리부 130 : 디스플레이부
140 : 입력부

Claims (7)

  1. 기판의 적어도 일부에 대한 측정 데이터를 획득하는 측정부;
    상기 기판 상에 설정된 복수의 선정특징객체들을 기초로 상기 기판의 측정 데이터 및 기 획득된 상기 기판의 기준 데이터를 비교하되, 상기 측정 데이터의 선정특징객체들 및 상기 기준 데이터의 선정특징객체들을 서로 대응되는 선정특징객체들끼리 서로 비교하여, 상기 기판의 왜곡 보상을 수행하고, 왜곡이 보상된 상기 기판을 검사하는 처리부; 및
    상기 기판의 왜곡 보상이 수행된 후, 상기 왜곡 보상이 성공한 영역인 제1 영역과 상기 왜곡 보상이 실패한 영역인 제2 영역을 서로 구별되게 디스플레이하는 디스플레이부;
    를 포함하고,
    상기 처리부는, 상기 기판의 왜곡 보상을 수행할 때, 상기 기판의 왜곡 보상을 위해 설정된 선정특징객체들 중 인식 가능한 유효특징객체들의 개수를 기 설정된 기준 개수와 비교하여, 상기 인식 가능한 유효특징객체들의 개수가 상기 기준 개수 미만인 경우 상기 왜곡 보상이 실패한 것으로 판정하는
    기판 검사장치.
  2. 제1항에 있어서,
    상기 처리부는, 상기 왜곡 보상을 수행하기 위한 기본 단위인 보상단위를 설정하고,
    상기 디스플레이부는, 상기 제1 영역 및 상기 제2 영역을 상기 보상단위 별로 디스플레이하는 것을 특징으로 하는 기판 검사장치.
  3. 제2항에 있어서,
    상기 보상단위는, 상기 기판 상에서 어레이를 형성하는 각 패널, 상기 측정부의 촬영부에 의해 촬영되는 시야범위(field of view) 및 사용자에 의해 입력된 영역 중 적어도 하나에 기초하여 설정되는 것을 특징으로 하는 기판 검사장치.
  4. 제1항에 있어서,
    대체특징객체들을 입력받는 입력부를 더 포함하고,
    상기 입력부는, 상기 제2 영역이 상기 인식 가능한 유효특징객체들의 개수가 상기 기준 개수 이상이 되도록, 사용자로부터 적어도 하나의 상기 대체특징객체를 추가로 입력받고,
    상기 처리부는, 상기 선정특징객체들 중 적어도 하나의 특징객체를 상기 대체특징객체로 변경함으로써 수정된 선정특징객체들을 구성하고, 상기 수정된 선정특징객체들을 기초로 상기 제2 영역에 대한 왜곡 보상을 다시 수행하는 것을 특징으로 하는 기판 검사장치.
  5. 검사대상 기판의 왜곡 보상을 수행하여 왜곡이 보상된 상기 기판을 검사하는 기판 검사장치를 이용한 기판 검사방법으로서,
    상기 기판 상에 설정된 복수의 선정특징객체들을 기초로 상기 기판의 측정 데이터 및 기 획득된 상기 기판의 기준 데이터를 비교하되, 상기 측정 데이터의 선정특징객체들 및 상기 기준 데이터의 선정특징객체들을 서로 대응되는 선정특징객체들끼리 서로 비교하여 상기 기판의 왜곡 보상을 수행하는 단계; 및
    상기 왜곡 보상이 성공한 영역인 제1 영역과, 상기 왜곡 보상이 실패한 영역인 제2 영역을 서로 구별되게 디스플레이하는 단계;
    를 포함하고,
    상기 기판의 왜곡 보상을 수행하는 단계에서, 상기 기판의 왜곡 보상을 위해 설정된 선정특징객체들 중 인식 가능한 유효특징객체들의 개수를 기 설정된 기준 개수와 비교하여, 상기 인식 가능한 유효특징객체들의 개수가 상기 기준 개수 미만인 경우 상기 왜곡 보상이 실패한 것으로 판정하는 기판의 왜곡 보상 방법.
  6. 제5항에 있어서,
    상기 제1 영역과 상기 제2 영역을 서로 구별되게 디스플레이하는 단계 이후에,
    상기 제2 영역이 상기 인식 가능한 유효특징객체들의 개수가 상기 기준 개수 이상이 되도록, 상기 선정특징객체들의 일부를 다른 특징객체로 변경함으로써 수정된 선정특징객체들을 구성하는 단계를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 기판의 왜곡 보상 방법.
  7. 제5항 및 제6항 중 어느 한 항의 방법을 구현하는 프로그램을 기록한 컴퓨터로 판독 가능한 비일시적 기록매체.
KR1020160127350A 2016-10-04 2016-10-04 기판 검사장치 및 이를 이용한 기판의 왜곡 보상 방법 KR101893823B1 (ko)

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