KR20190062189A - 기판 검사 장치 및 기판 검사 방법 - Google Patents

기판 검사 장치 및 기판 검사 방법 Download PDF

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Abstract

본 개시에 따른 기판 검사 장치는, 형광 염료가 혼합된 기판의 코팅막을 향하여 자외선을 조사하는 제1 광원; 상기 자외선이 조사된 상기 코팅막으로부터 발생한 형광을 캡쳐하여 상기 기판의 2차원 이미지를 획득하는 제1 광 감지기; 상기 2차원 이미지에 기초하여 상기 기판의 복수 개의 영역 중 일 영역을 도출하는 프로세서; 상기 일 영역을 향하여 레이저 광을 조사하는 제2 광원; 및 상기 레이저 광에 의하여 상기 일 영역으로부터 발생된 광간섭 데이터를 획득하는 제2 광 감지기를 포함하고, 상기 프로세서는 상기 광간섭 데이터에 기초하여, 상기 일 영역에 대한 코팅막의 두께를 도출할 수 있다.

Description

기판 검사 장치 및 기판 검사 방법{APPARATUS FOR INSPECTING SUBSTRATE AND METHOD THEREOF}
본 개시는 기판 검사 장치 및 기판 검사 방법에 관한 것이다.
기판의 처리 공정에 있어서, 기판 상의 소자들을 보호하기 위하여 기판이 코팅될 수 있다. 이러한 코팅을 컨포멀 코팅(conformal coating)이라고 할 수 있다. 코팅에 의해 생성된 기판 상의 코팅막이 일정 두께로 고르게 도포되었는지를 확인하기 위하여 컨포멀 코팅막의 두께 검사가 수행될 수 있다.
코팅막의 두께 검사를 위하여, 2차원(2 Dimensional) 사진 촬영 검사가 수행될 수 있다. 2차원 사진 촬영 검사는 대상체에 대한 2차원 이미지를 획득하여 대상체를 검사하는 것으로, 2차원 형광 사진 촬영 검사를 포함할 수 있다. 그러나 2차원 사진 촬영 검사는 코팅막 두께에 대한 정성적인 검사만 가능하며, 코팅막의 정확한 두께 수치를 측정하지 못할 수 있다. 또한, 2차원 사진 촬영 검사는 코팅막이 얇은 경우(예: 약 30 μm), 두께 측정이 어려울 수 있다.
또한, 코팅막의 두께 검사를 위하여, 공초점 현미경(confocal microscope)이 이용될 수 있다. 그러나 공초점 현미경에 의한 측정은, 시간이 많이 소요되는 문제점이 있다. 또한, 코팅막의 두께 검사를 위하여, OCT(Optical Coherence Tomography)를 이용한 측정이 가능할 수 있다. 그러나 OCT에 의한 측정은, 깊이 방향 분해능과 측정 깊이의 범위를 모두 향상시키는 것은 제약이 있고, 기판 상 소자의 전극 부위에서 OCT에서 사용되는 광에 의한 포화(saturation) 현상이 발생해 정확한 측정에 방해가 될 수 있다.
본 개시는, 상술한 문제점을 해결하기 위한 것으로, 기판의 코팅막 두께를 측정하기 위한 기술을 제공한다.
본 개시의 한 측면으로서, 기판 검사 장치가 제안될 수 있다. 본 개시의 한 측면에 따른 기판 검사 장치는, 형광 염료가 혼합된 기판의 코팅막을 향하여 자외선을 조사하는 제1 광원; 상기 자외선이 조사된 상기 코팅막으로부터 발생한 형광을 캡쳐하여 상기 기판의 2차원 이미지를 획득하는 제1 광 감지기; 상기 2차원 이미지에 기초하여 상기 기판의 복수 개의 영역 중 일 영역을 도출하는 프로세서; 상기 일 영역을 향하여 레이저 광을 조사하는 제2 광원; 및 상기 레이저 광에 의하여 상기 일 영역으로부터 발생된 광간섭 데이터를 획득하는 제2 광 감지기를 포함하고, 상기 프로세서는 상기 광간섭 데이터에 기초하여, 상기 일 영역에 대한 코팅막의 두께를 도출할 수 있다.
일 실시예에서, 상기 프로세서는 상기 2차원 이미지에 기초하여 상기 복수 개의 영역 각각에 대한 코팅막의 도포량을 도출하고, 상기 복수 개의 영역 중 도포량이 기 설정량 이하인 영역을 상기 일 영역으로 결정할 수 있다.
일 실시예에서, 상기 기판 검사 장치는 사용자에 의해 미리 설정된 관심 영역에 대한 정보를 저장하는 메모리를 더 포함하고, 상기 프로세서는 상기 관심 영역에 대한 정보에 기초하여 상기 일 영역을 결정할 수 있다.
일 실시예에서, 상기 관심 영역은 상기 기판 상에서 소자들의 전극을 포함하는 영역일 수 있다.
일 실시예에서, 상기 프로세서는 상기 2차원 이미지에 기초하여, 상기 기판에서 결함이 있는 것으로 판단되는 영역을 상기 일 영역으로 결정할 수 있다.
일 실시예에서, 상기 메모리는 상기 기판 상에서 상기 소자들의 배열을 나타내는 소자 배열 정보를 더 저장하고, 상기 프로세서는 상기 소자 배열 정보를 이용하여 상기 전극을 포함하는 영역을 도출할 수 있다.
일 실시예에서, 상기 코팅막의 표면으로부터 반사된 반사광은 기준광으로 사용될 수 있다.
일 실시예에서, 상기 프로세서는, 상기 광간섭 데이터에 기초하여, 상기 코팅막의 깊이 방향에 대응하는 제1 축 방향으로의 단면을 나타내는 단면 이미지를 획득하고, 상기 단면 이미지 상의 경계선을 기초로 하여 상기 일 영역에 대한 코팅막의 상기 두께를 결정할 수 있다.
일 실시예에서, 상기 레이저 광에 대한 상기 코팅막의 표면의 반사율은 상기 형광 염료가 혼합된 상기 코팅막의 형광 염료 혼합율에 의해 결정되고, 상기 형광 염료 혼합율은, 상기 반사율이 미리 설정된 기준값을 초과하도록 하는 값으로 설정될 수 있다.
일 실시예에서, 상기 코팅막은 아크릴, 우레탄, 폴리우레탄, 실리콘, 에폭시, UV(Ultra Violet) 경화 물질 및 IR(Infra Red) 경화 물질 중에서 선택된 적어도 하나의 물질에 의해 형성될 수 있다.
일 실시예에서, 상기 코팅막의 표면은 곡면으로 형성될 수 있다.
본 개시의 한 측면으로서, 기판 검사 방법이 제안될 수 있다. 본 개시의 한 측면에 따른 기판 검사 방법은, 형광 염료가 혼합된 기판의 코팅막을 향하여 자외선을 조사하는 단계; 상기 자외선이 조사된 상기 코팅막으로부터 발생한 형광을 캡쳐하여 상기 기판의 2차원 이미지를 획득하는 단계; 상기 2차원 이미지에 기초하여 상기 기판의 복수 개의 영역 중 일 영역을 도출하는 단계; 상기 일 영역을 향하여 레이저 광을 조사하고, 상기 레이저 광에 의하여 상기 일 영역으로부터 발생된 광간섭 데이터를 획득하는 단계; 및 상기 광간섭 데이터에 기초하여, 상기 일 영역에 대한 코팅막의 두께를 도출하는 단계를 포함할 수 있다.
일 실시예에서, 일 영역을 도출하는 단계는: 상기 2차원 이미지에 기초하여 상기 복수 개의 영역 각각에 대한 코팅막의 도포량을 도출하는 단계; 및 상기 복수 개의 영역 중 도포량이 기 설정량 이하인 영역을 상기 일 영역으로 결정하는 단계를 포함할 수 있다.
일 실시예에서, 일 영역을 도출하는 단계는: 사용자에 의해 미리 설정된 관심 영역에 대한 정보에 기초하여 상기 일 영역을 결정하는 단계를 포함할 수 있다.
일 실시예에서, 관심 영역은 상기 기판 상에서 소자들의 전극을 포함하는 영역일 수 있다.
일 실시예에서, 일 영역을 도출하는 단계는: 상기 2차원 이미지에 기초하여 상기 기판에서 결함이 있는 것으로 판단되는 영역을 상기 일 영역으로 결정하는 단계를 포함할 수 있다.
일 실시예에서, 전극을 포함하는 영역은 상기 기판 상에서 상기 소자들의 배열을 나타내는 소자 배열 정보에 기초하여 도출될 수 있다.
일 실시예에서, 코팅막의 표면으로부터 반사된 반사광은 기준광으로 사용될 수 있다.
일 실시예에서, 일 영역에 대한 코팅막의 두께를 도출하는 단계는: 상기 광간섭 데이터에 기초하여, 상기 코팅막의 깊이 방향에 대응하는 제1 축 방향으로의 단면을 나타내는 단면 이미지를 획득하는 단계; 및 상기 단면 이미지 상의 경계선을 기초로 하여, 상기 일 영역에 대한 코팅막의 상기 두께를 결정하는 단계를 포함할 수 있다.
일 실시예에서, 레이저 광에 대한 상기 코팅막의 표면의 반사율은 상기 형광 염료가 혼합된 상기 코팅막의 형광 염료 혼합율에 의해 결정되고, 상기 형광 염료 혼합율은, 상기 반사율이 미리 설정된 기준값을 초과하도록 하는 값으로 설정될 수 있다.
일 실시예에서, 코팅막은 아크릴, 우레탄, 폴리우레탄, 실리콘, 에폭시, UV(Ultra Violet) 경화 물질 및 IR(Infra Red) 경화 물질 중에서 선택된 적어도 하나의 물질에 의해 형성될 수 있다.
일 실시예에서, 코팅막의 표면은 곡면으로 형성될 수 있다.
본 개시의 다양한 실시예들에 의하면, 기판 검사 장치는 코팅막이 소정 두께(예: 약 30μm) 이하로 얇은 경우에도 정확한 두께 측정이 가능하다.
본 개시의 다양한 실시예들에 의하면, 기판 검사 장치는 특정 영역 샘플링을 통하여 기판 전체의 코팅막 두께 측정에 소요되는 시간을 단축할 수 있다.
도 1은 본 개시에 따른 기판 검사 장치가 동작하는 과정의 일 실시예를 나타낸 도면이다.
도 2는 본 개시의 다양한 실시예들에 따른 검사 장치의 블록도를 나타낸 도면이다.
도 3은 본 개시의 일 실시예에 따른, 검사 장치가 소자 배열에 따라 OCT 측정 대상 영역을 도출하는 과정을 나타낸 도면이다.
도 4는 본 개시의 일 실시예에 따른, 검사 장치가 결함 영역에 따라 OCT 측정 대상 영역을 도출하는 과정을 나타낸 도면이다.
도 5는 본 개시의 일 실시예에 따른, 검사 장치가 도출된 OCT 측정 대상 영역의 주변 영역을 추가 측정하는 과정을 나타낸 도면이다.
도 6은 본 개시의 일 실시예에 따른, 제1 OCT 파트를 나타낸 도면이다.
도 7은 본 개시의 일 실시예에 따른, 제2 OCT 파트를 나타낸 도면이다.
도 8은 본 개시의 일 실시예에 따른, 단면 이미지 및 단면 이미지 상에 나타나는 경계선을 나타낸 도면이다.
도 9는 본 개시의 일 실시예에 따른, 제1 OCT 파트 및 제2 OCT 파트의 측정 범위를 나타낸 도면이다.
도 10은 본 개시에 따른 검사 장치에 의해 수행될 수 있는, 기판 검사 방법의 일 실시예를 나타낸 도면이다.
본 문서에 기재된 다양한 실시예들은, 본 개시의 기술적 사상을 명확히 설명하기 위한 목적으로 예시된 것이며, 이를 특정한 실시 형태로 한정하려는 것이 아니다. 본 개시의 기술적 사상은, 본 문서에 기재된 각 실시예의 다양한 변경(modifications), 균등물(equivalents), 대체물(alternatives) 및 각 실시예의 전부 또는 일부로부터 선택적으로 조합된 실시예를 포함한다. 또한 본 개시의 기술적 사상의 권리 범위는 이하에 제시되는 다양한 실시예들이나 이에 대한 구체적 설명으로 한정되지 않는다.
기술적이거나 과학적인 용어를 포함해서, 본 문서에서 사용되는 용어들은, 달리 정의되지 않는 한, 본 개시가 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 일반적으로 이해되는 의미를 가질 수 있다.
본 문서에서 사용되는 "포함한다", "포함할 수 있다", "구비한다", "구비할 수 있다", "가진다", "가질 수 있다" 등과 같은 표현들은, 대상이 되는 특징(예: 기능, 동작 또는 구성요소 등)이 존재함을 의미하며, 다른 추가적인 특징의 존재를 배제하지 않는다. 즉, 이와 같은 표현들은 다른 실시예를 포함할 가능성을 내포하는 개방형 용어(open-ended terms)로 이해되어야 한다.
본 문서에서 사용되는 단수형의 표현은, 문맥상 다르게 뜻하지 않는 한 복수형의 의미를 포함할 수 있으며, 이는 청구항에 기재된 단수형의 표현에도 마찬가지로 적용된다.
본 문서에서 사용되는 "제1", "제2", 또는 "첫째", "둘째" 등의 표현은, 문맥상 다르게 뜻하지 않는 한, 복수의 동종 대상들을 지칭함에 있어 한 대상을 다른 대상과 구분하기 위해 사용되며, 해당 대상들간의 순서 또는 중요도를 한정하는 것은 아니다.
본 문서에서 사용되는 "A, B, 및 C", "A, B, 또는 C", "A, B, 및/또는 C" 또는 "A, B, 및 C 중 적어도 하나", "A, B, 또는 C 중 적어도 하나", "A, B, 및/또는 C 중 적어도 하나" 등의 표현은, 각각의 나열된 항목 또는 나열된 항목들의 가능한 모든 조합들을 의미할 수 있다. 예를 들어, "A 또는 B 중 적어도 하나"는, (1) 적어도 하나의 A, (2) 적어도 하나의 B, (3) 적어도 하나의 A 및 적어도 하나의 B를 모두 지칭할 수 있다.
본 문서에서 사용되는 "~에 기초하여"라는 표현은, 해당 표현이 포함되는 어구 또는 문장에서 기술되는, 결정, 판단의 행위 또는 동작에 영향을 주는 하나 이상의 인자를 기술하는데 사용되고, 이 표현은 해당 결정, 판단의 행위 또는 동작에 영향을 주는 추가적인 인자를 배제하지 않는다.
본 문서에서 사용되는, 어떤 구성요소(예: 제1 구성요소)가 다른 구성요소(예: 제2 구성요소)에 "연결되어" 있다거나 "접속되어" 있다는 표현은, 상기 어떤 구성요소가 상기 다른 구성요소에 직접적으로 연결 또는 접속되는 것뿐 아니라, 새로운 다른 구성요소(예: 제3 구성요소)를 매개로 하여 연결 또는 접속되는 것을 의미할 수 있다.
본 문서에서 사용된 표현 "~하도록 구성된(configured to)"은 문맥에 따라, "~하도록 설정된", "~하는 능력을 가지는", "~하도록 변경된", "~하도록 만들어진", "~를 할 수 있는" 등의 의미를 가질 수 있다. 해당 표현은, "하드웨어적으로 특별히 설계된"의 의미로 제한되지 않으며, 예를 들어 특정 동작을 수행하도록 구성된 프로세서란, 소프트웨어를 실행함으로써 그 특정 동작을 수행할 수 있는 범용 프로세서(generic-purpose processor)를 의미할 수 있다.
본 개시의 다양한 실시예를 설명하기 위하여, 서로 직교하는 X축, Y축 및 Z축을 가지는 직교 좌표계가 정의될 수 있다. 본 문서에서 사용되는, 직교 좌표계의 "X축 방향", "Y축 방향", "Z축 방향" 등의 표현은, 해당 설명에서 특별히 다르게 정의되지 않는 한, 직교 좌표계의 각 축이 뻗어나가는 양쪽 방향을 의미할 수 있다. 또한, 각 축 방향의 앞에 붙는 + 부호는, 해당 축 방향으로 뻗어나가는 양쪽 방향 중 어느 한 방향인 양의 방향을 의미할 수 있고, 각 축 방향의 앞에 붙는 - 부호는, 해당 축 방향으로 뻗어나가는 양쪽 방향 중 나머지 한 방향인 음의 방향을 의미할 수 있다.
본 개시에서, 기판(substrate)은 반도체 칩 등의 소자를 실장하는 판 내지 용기로서, 소자와 소자 간의 전기적 신호의 연결 통로의 역할 수행할 수 있다. 기판은 집적 회로 제작 등을 위하여 사용될 수 있고, 실리콘 등의 소재로 생성될 수 있다. 예를 들어 기판은 인쇄 회로 기판(PCB, Printed Circuit Board)일 수 있으며, 실시예에 따라 웨이퍼(wafer) 등으로 불릴 수 있다.
본 개시에서, 코팅막은 기판 상의 소자들을 보호하기 위한 코팅에 의해, 기판 상에 생성되는 박막일 수 있다. 코팅막이 두꺼운 경우 막이 깨질 수 있고, 기판의 동작에 영향을 줄 수도 있으므로, 코팅막을 상대적으로 얇고 고르게 도포함으로써, 코팅막이 깨지는 것을 방지할 필요가 있다. 일 실시예에서, 코팅막은 아크릴, 우레탄, 폴리우레탄, 실리콘, 에폭시, UV(Ultra Violet) 경화 물질 및 IR(Infra Red) 경화 물질 중에서 선택된 적어도 하나의 물질에 의해 형성될 수 있다. 상술한 물질에 의해 형성된 코팅막은, 그렇지 않은 코팅막에 비하여, 후술할 코팅막 표면의 반사율 및/또는 코팅막의 후방 산란율이 높을 수 있다.
본 개시에서, OCT(Optical Coherence Tomography)는 광의 간섭 현상을 이용하여 대상체 내의 이미지를 캡쳐하는 영상 기술일 수 있다. OCT를 이용하여 대상체의 표면으로부터 깊이 방향으로의 대상체 내부를 나타내는 이미지가 획득될 수 있다. 일반적으로 간섭계를 기반으로 하며, 사용하는 광의 파장에 따라, 대상체에 대한 깊이 방향 분해능이 달라질 수 있다. 다른 광학 기술인 공초점 현미경(confocal microscope)에 비하여 대상체에 더 깊숙이 침투하여 이미지를 획득할 수 있다.
이하, 첨부된 도면들을 참조하여, 본 개시의 다양한 실시예들을 설명한다. 첨부된 도면 및 도면에 대한 설명에서, 동일하거나 실질적으로 동등한(substantially equivalent) 구성요소에는 동일한 참조부호가 부여될 수 있다. 또한, 이하 다양한 실시예들의 설명에 있어서, 동일하거나 대응하는 구성요소를 중복하여 기술하는 것이 생략될 수 있으나, 이는 해당 구성요소가 그 실시예에 포함되지 않는 것을 의미하지는 않는다.
도 1은 본 개시에 따른 기판 검사 장치가 동작하는 과정의 일 실시예를 나타낸 도면이다. 본 개시에 따른 기판 검사 장치는 다양한 실시예들에 따른 검사 장치(10)에 의해 구현될 수 있다. 본 개시의 다양한 실시예들에 따른 검사 장치(10)는 기판에 도포된 코팅막의 두께를 측정할 수 있다. 일 실시예에서, 검사 장치(10)는 기판 전체 영역에 대하여 형광 염료를 이용한 사진 촬영 검사를 수행하고, 소정의 기준에 따라 특정 영역을 도출하고, 도출된 영역에 대해 추가적으로 OCT에 의한 두께 측정을 수행할 수 있다.
검사 장치(10)는 먼저, 기판(2)에 형광 염료를 이용한 사진 촬영 검사를 수행할 수 있다. 사진 촬영 검사는 형광 사진 촬영 검사일 수 있다. 이 검사를 위하여, 기판(2) 상에 도포되는 코팅막에는 미리 형광 염료가 혼합되어 있을 수 있다. 검사 장치(10)의 제1 광원(130)은 기판의 코팅막을 향하여 자외선을 조사할 수 있다. 조사된 자외선은 코팅막에 혼합되어 있는 형광 염료를 여기시켜 형광을 발생시킬 수 있다. 검사 장치(10)의 제1 광 감지기(140)는 그 형광을 캡쳐하여, 기판의 코팅막에 대한 2차원 이미지를 획득할 수 있다. 2차원 이미지는 실시예에 따라 2차원 형광 이미지일 수 있다.
검사 장치(10)는 사진 촬영 검사의 결과를 기초로, 소정의 기준에 따라, 기판(2) 상의 하나 또는 그 이상의 영역(3)을 도출할 수 있다. 일 실시예에서, 검사 장치(10)는 2차원 이미지로부터, 기판(2)의 각 영역에 도포된 코팅막의 도포량을 도출할 수 있고, 도출된 도포량에 근거하여 일정 영역(3)을 도출할 수 있다. 또한 일 실시예에서, 2차원 이미지는 기판(2)에 실장된 소자, 다양한 공정에 따라 발생된 기판 상 소정의 특성(feature) 또는 결함(defect)을 나타낼 수 있는데, 검사 장치(10)는 이들을 기초로 하여 일정 영역(3)을 도출할 수도 있다.
이 후, 검사 장치(10)는 도출된 영역(3)에 대하여, OCT를 이용한 두께 측정을 추가로 수행할 수 있다. 검사 장치(10)의 OCT 파트(170)는 도출된 영역(3)에 대한 광간섭 데이터를 획득하고, 획득된 광간섭 데이터를 기초로 하여, 기판 상 해당 영역(3)에 도포된 코팅막의 두께를 추가로 측정할 수 있다.
일 실시예에서, 검사 장치(10)는 2차원 이미지로부터, 기판(2) 상에서 코팅막으로 보호되어야 할 중요 영역을 도출할 수 있다. 코팅막으로 보호되어야 할 중요 영역은, 예를 들어 부품의 전극 부분이 포함된 영역일 수 있으며, 이 중요 영역은 미리 메모리에 저장된 정보와 2차원 이미지를 대비하여 도출될 수 있다. 검사 장치(10)는 도출된 중요 영역에 OCT를 이용한 두께 측정을 추가로 수행할 수 있다.
일 실시예에서, 검사 장치(10)는 사용자에 의해 미리 설정된 관심 영역에 대해 OCT 파트(170)를 이용한 두께 측정을 수행할 수 있다. 검사 장치(10)의 메모리는 사용자에 의해 미리 설정된 관심 영역에 대한 정보를 저장할 수 있고, 검사 장치(10)의 프로세서는 이 정보에 기초하여 관심 영역에 해당하는 영역을 OCT에 의하 두께 측정을 수행할 대상 영역으로 결정할 수 있다. 일 실시예에서, 관심 영역은 전술한 부품 내지 소자의 전극 부분이 포함된 영역일 수 있다. 일 실시예에서, 관심 영역에 해당하는 부분을 도출하는 과정은 기판의 2차원 이미지를 이용하여 수행될 수 있다.
본 개시에서, 광간섭 데이터는 OCT 방식에 따른 대상체 측정에 있어서, 조사된 광이 대상체로부터 반사된 측정광과, 조사된 광이 기준 거울 등으로부터 반사된 기준광이 서로 간섭되어 생성되는 간섭광으로부터 획득되는 데이터를 의미할 수 있다. 측정광과 기준광의 특성(광로, 파장 등) 차이에 따라 간섭 현상이 발생할 수 있으며, 광 감지기는 이 간섭 현상을 캡쳐하여 광간섭 데이터를 획득할 수 있다. 또한 광간섭 데이터를 기반으로, 코팅막의 깊이 방향으로의 단면을 나타내는 단면 이미지가 생성될 수 있다. 광간섭 데이터는 간섭 신호로 불릴 수도 있다.
본 개시의 다양한 실시예들에 따르면, 검사 장치(10)는 OCT 파트(170)를 활용하여 코팅막의 정확한 두께를 측정 가능하다. 또한 검사 장치(10)는 얇은 코팅막, 예를 들어 두께가 약 30μm 이하인 코팅막의 두께도 측정 가능하다.
본 개시의 다양한 실시예들에 따르면, 검사 장치(10)는 기판(2)의 2차원 이미지를 통해 기판(2)의 영역 각각에 대한 코팅막의 도포량을 도출하고, 소정의 기준에 따라 특정 영역을 샘플링하고, OCT 파트(170)를 통해 특정 영역의 두께 측정을 추가로 수행함으로써, 2차원 촬영 검사와 달리 정확한 두께 측정이 가능함과 동시에, OCT를 이용해 기판 전체의 코팅막 두께를 측정하는 것에 비하여 측정 시간이 단축될 수 있다.
도 2는 본 개시의 다양한 실시예들에 따른 검사 장치(10)의 블록도를 나타낸 도면이다. 상술한 본 개시에 따른 기판 검사 장치는 도시된 검사 장치(10)로 나타내어질 수 있다. 일 실시예에 따르면, 검사 장치(10)는 제1 광원(130), 제1 광 감지기(140), 제2 광원(150), 제2 광 감지기(160), 프로세서(110) 및/또는 메모리(120)를 포함할 수 있다. 어떤 실시예에서는, 검사 장치(10)의 이 구성요소들 중 적어도 하나가 생략되거나, 다른 구성요소가 검사 장치(10)에 추가될 수 있다. 어떤 실시예에서는, 추가적으로 또는 대체적으로(in alternative to), 일부의 구성요소들이 통합되어 구현되거나, 단수 또는 복수의 개체로 구현될 수 있다.
검사 장치(10) 내, 외부의 구성요소들 중 적어도 일부의 구성요소들은 버스, GPIO(general purpose input/output), SPI(serial peripheral interface) 또는 MIPI(mobile industry processor interface) 등을 통해 서로 연결되어, 데이터 및/또는 시그널을 주고 받을 수 있다.
제1 광원(130)은 형광 염료가 혼합되어 있는 기판(2)의 코팅막을 향하여 자외선을 조사할 수 있다. 제1 광원(130)은 기판을 향하여 자외선을 조사하도록 배치될 수 있으며, 제1 광원(130)의 기판에 대한 상대적 위치, 자외선의 조사 각도, 자외선의 밝기 등은 각각 다양하게 구성될(configured) 수 있다. 일 실시예에서, 검사 장치(10)는 복수의 제1 광원(130)을 포함할 수 있다.
제1 광 감지기(140)는 조사된 자외선에 의해 기판(2)의 코팅막으로부터 발생한 형광을 캡쳐할 수 있다. 구체적으로 조사된 자외선에 의하여 코팅막 내의 형광 염료가 여기되면 형광이 발생하는데, 제1 광 감지기(140)는 그 형광을 캡쳐하여 기판(2)의 코팅막에 대한 2차원 이미지를 획득할 수 있다. 일 실시예에서, 검사 장치(10)는 복수의 제1 광 감지기(140)를 포함할 수 있다. 제1 광 감지기(140)는 CCD(Charged Coupled Device) 또는 CMOS(Complementary Metal-Oxide-Semiconductor)에 의해 구현될 수 있다.
프로세서(110)는, 소프트웨어(예: 프로그램)를 구동하여 프로세서(110)에 연결된 검사 장치(10)의 적어도 하나의 구성요소를 제어할 수 있다. 또한 프로세서(110)는 본 개시와 관련된 다양한 연산, 처리, 데이터 생성, 가공 등의 동작을 수행할 수 있다. 또한 프로세서(110)는 데이터 등을 메모리(120)로부터 로드하거나, 메모리(120)에 저장할 수 있다.
프로세서(110)는, 제1 광 감지기(140)에 의해 획득된 2차원 이미지에 기초하여, 기판(2)의 복수 개의 영역 중 일 영역을 도출할 수 있다. 일 영역은 소정의 기준에 따라 도출될 수 있다. 기판(2)은 복수의 영역으로 구분될 수 있다. 복수의 영역은 기판(2)의 표면을 가상으로 구분하는 영역들로서, 소정의 기준에 따라 미리 구분된 영역들일 수 있다.
일 실시예에서, 프로세서(110)는 기판(2)의 복수 개의 영역 각각에 대한 코팅막의 도포량을 도출할 수 있고, 도포량에 기초하여 상술한 일 영역을 도출할 수 있다. 구체적으로, 프로세서(110)는 획득된 2차원 이미지로부터 기판(2)의 복수의 영역 각각에 대한 휘도(luminance) 정보를 획득할 수 있다. 본 개시에서, 휘도는 어느 한 광원 또는 광을 반사시키는 한 표면이 가지는 단위 면적 당 광도, 즉 단위 면적에서 발산하는 광량을 의미할 수 있다. 일 영역에 대한 휘도 정보란, 그 영역에 의해 발생된 형광이 가지는 휘도를 나타내는 정보일 수 있다. 프로세서(110)는 획득한 휘도 정보에 기초하여, 기판(2)의 복수의 영역 각각에 도포된 코팅막의 도포량을 도출할 수 있다. 기판(2)의 코팅막은, 기판(2) 상에 존재하는 소자, 기판(2) 상 소정의 특징이나 결함 또는 코팅막이 고르게 분포된 정도에 따라, 요철, 굴곡 등의 특징을 가질 수 있다. 기판(2)의 요철, 굴곡 등의 특징에 따라, 코팅막의 각 영역에 도포된 형광 염료의 양이 다를 수 있다. 자외선이 조사되면, 형광 염료의 양에 따라 코팅막의 각 영역에서의 휘도가 다르게 나타날 수 있다. 프로세서(110)는 각 영역의 휘도를 이용하여, 각 영역에서의 코팅막의 도포량을 도출해 낼 수 있다. 프로세서(110)는, 기판(2)의 복수의 영역 중, 코팅막의 도포량이 기 설정량 이하인 영역(예: 제1 영역)을 도출할 수 있다. 기 설정량은 설계자의 의도에 따라 정해질 수 있으며, 이에 대한 정보는 메모리(120)에 저장되어 있을 수 있다.
프로세서(110)는, OCT 파트(170)를 제어하여, 도출된 일 영역(예: 제1 영역)의 코팅막의 두께를 측정할 수 있다. 프로세서(110)는 도출된 일 영역(예: 제1 영역)으로부터 발생된 간섭광에 따른 광간섭 데이터(예: 제1 광간섭 데이터)를 획득할 수 있다. 프로세서(110)는 획득된 광간섭 데이터(예: 제1 광간섭 데이터)를 이용하여, 도출된 일 영역(예: 제1 영역)에 대한 코팅막의 두께를 도출할 수 있다.
OCT 파트(170)는 제2 광원(150) 및/또는 제2 광 감지기(160)를 포함할 수 있다. 구체적으로 프로세서(110)는 제2 광원(150) 및 제2 광 감지기(160)를 제어하여 상술한 동작을 수행할 수 있다. OCT 파트(170)는 후술할 다양한 타입으로 구현될 수 있다.
제2 광원(150)은 기판(2)의 코팅막을 향하여 레이저 광을 조사할 수 있다. 제2 광원(150)의 배치, 기판에 대한 상대적 위치 등은 각각 다양하게 구성될(configured) 수 있고, 특히 OCT 파트(170)가 어떠한 타입인지에 따라 다르게 구현될 수 있다. 일 실시예에서, 제2 광원(150)은, 짧은 시간안에 파장을 가변할 수 있는 레이저를 사용 할 수 있고, 이를 이용해 각기 다른 파장에 대응하는 광간섭 데이터가 획득될 수 있다. 일 실시예에서, 검사 장치(10)는 복수의 제2 광원(150)을 포함할 수도 있다. 제2 광원(150)은 프로세서(110)에 의해 제어되어, 상술한 도출된 일 영역(예: 제1 영역 등)을 향하여 레이저 광을 조사할 수 있다.
제2 광 감지기(160)는 레이저 광에 의하여 코팅막으로부터 발생된 간섭광을 캡쳐할 수 있다. 구체적으로 후술할 제1 OCT 파트가 이용되는 경우, 제2 광 감지기(160)는, 레이저 광이 기준 거울에 의해 반사되는 반사광(기준광) 및 코팅막으로부터 반사되는 측정광에 의해 발생하는 간섭광을 캡쳐할 수 있다. 이러한 간섭광을 캡쳐하여 획득한 광간섭 데이터를 이용해, 기준 거울 면에 대한 단면 이미지가 생성될 수 있다. 또한 실시예에 따라 후술할 제2 OCT 파트가 이용되는 경우, 제2 광 감지기(160)는, 레이저 광이 코팅막의 표면에서 반사된 반사광 및 코팅막에서 소정 깊이까지 투과된 후 후방 산란된 산란광에 의해 발생하는 간섭광을 캡쳐할 수 있다. 여기서 코팅막의 표면에서 반사된 반사광은 기준광의 역할을, 산란광은 측정광의 역할을 할 수 있다. 이러한 간섭광을 캡쳐하여 획득한 광간섭 데이터를 이용해, 코팅막 면을 기준으로 한 단면 이미지가 생성될 수 있다. 일 실시예에서, 검사 장치(10)는 복수의 제2 광 감지기(160)를 포함할 수 있다. 제2 광 감지기(160)는 CCD 또는 CMOS에 의해 구현될 수 있다. 제2 광 감지기(160)는 프로세서(110)에 의해 제어되어, 상기 레이저 광에 의해 상술한 도출된 일 영역(예: 제1 영역 등)으로부터 발생된 간섭광에 따른 광간섭 데이터(예: 제1 광간섭 데이터 등)을 획득할 수 있다.
메모리(120)는, 다양한 데이터를 저장할 수 있다. 메모리(120)에 저장되는 데이터는, 검사 장치(10)의 적어도 하나의 구성요소에 의해 획득되거나, 처리되거나, 사용되는 데이터로서, 소프트웨어(예: 프로그램)을 포함할 수 있다. 메모리(120)는, 휘발성 및/또는 비휘발성 메모리를 포함할 수 있다. 메모리(120)는 제1 광 감지기(140) 및 제2 광 감지기(160)로부터 획득되는 데이터를 저장할 수 있다. 또한, 메모리(120)는 2차원 이미지로부터 도출되는 기판(2) 각 영역의 휘도 정보, 및/또는 프로세서(110)에 의해 도출되는 코팅막 두께 정보 등을 저장할 수 있다. 또한, 메모리(120)는 소자 배열 정보(1000), 소자 밀집도 정보(2000), 기판 상 소정의 특징, 결함 영역에 대한 정보, 기판 상 전극 위치 정보(3000), 사용자에 의해 미리 설정된 관심 영역에 대한 정보 등을 미리 저장하고 있을 수 있다.
본 개시에서, 소자 배열 정보(1000)는 기판(2) 상에 배치된 소자들의 배열을 나타내는 정보일 수 있다. 소자 배열 정보(1000)는 기판(2) 상에서, 기판(2)에 실장된 소자들의 위치, 방향, 차지하는 크기 등의 정보를 나타낼 수 있다. 소자 배열 정보(1000)는 상술한 휘도 정보를 조정하거나, 기판에서 소정의 영역을 특정하는데 기초가 될 수 있다. 일 실시예에서, 검사 장치(10)는 소자 배열 정보 및 2차원 이미지에 기초하여, 기판의 복수 개의 영역 각각에 대한 코팅막의 도포량을 도출할 수 있다.
본 개시에서, 소자 밀집도 정보(2000)는 기판(2) 상의 소자들이 밀집되어 있는 정도를 나타내는 정보일 수 있다. 소자 밀집도 정보(2000)는 기판(2) 상의 영역 각각에 대해서, 단위 면적당 소자, 소자의 전극, 솔더볼, 금속선, 리드프레임 등의 오브젝트가 차지하는 면적 비율을 고려하여, 각 영역에 소자 등이 밀집된 정도를 나타낼 수 있다. 소자 밀집도 정보(2000)는 소자 배열 정보(1000)를 기초로 도출될 수 있다.
본 개시에서, 프로그램은 메모리에 저장되는 소프트웨어로서, 검사 장치의 리소스를 제어하기 위한 운영체제, 어플리케이션 및/또는 어플리케이션이 검사 장치의 리소스들을 활용할 수 있도록 다양한 기능을 어플리케이션에 제공하는 미들 웨어 등을 포함할 수 있다.
일 실시예에서, 검사 장치(10)는 통신 인터페이스(도시되지 않음)를 더 포함할 수 있다. 통신 인터페이스는, 검사 장치(10)와 기타 서버 또는 검사 장치(10)와 다른 외부 전자 장치간의 무선 또는 유선 통신을 수행할 수 있다. 예를 들어, 통신 인터페이스는 LTE(long-term evolution), LTE-A(LTE Advance), CDMA(code division multiple access), WCDMA(wideband CDMA), WiBro(Wireless Broadband), WiFi(wireless fidelity), 블루투스(Bluetooth), NFC(near field communication), GPS(Global Positioning System) 또는 GNSS(global navigation satellite system) 등의 방식에 따른 무선 통신을 수행할 수 있다. 예를 들어, 통신 인터페이스는 USB(universal serial bus), HDMI(high definition multimedia interface), RS-232(recommended standard232) 또는 POTS(plain old telephone service) 등의 방식에 따른 유선 통신을 수행할 수 있다.
일 실시예에서, 프로세서(110)는 통신 인터페이스를 제어하여 서버로부터 정보를 획득할 수 있다. 서버로부터 획득된 정보는 메모리(120)에 저장될 수 있다. 일 실시예에서, 서버로부터 획득되는 정보는 전술한 소자 배열 정보(1000), 소자 밀집도 정보(2000), 기판 상 소정의 특징, 결함 영역에 대한 정보, 기판 상 전극 위치 정보(3000), 사용자에 의해 미리 설정된 관심 영역에 대한 정보 등을 포함할 수 있다.
일 실시예에서, 검사 장치(10)는 입력 장치(도시되지 않음)를 더 포함할 수 있다. 입력 장치는 외부로부터 검사 장치(10)의 적어도 하나의 구성요소에 전달하기 위한 데이터를 입력 받는 장치일 수 있다. 입력 장치는 사용자로부터 사용자의 관심 영역에 대한 정보를 입력 받을 수 있다. 예를 들어, 입력 장치는 마우스, 키보드, 터치 패드 등을 포함할 수 있다.
일 실시예에서, 검사 장치(10)는 출력 장치(도시되지 않음)를 더 포함할 수 있다. 출력 장치는 검사 장치(10)의 검사 결과, 동작 상태 등 다양한 데이터를 사용자에게 시각적 형태로 제공하는 장치일 수 있다. 예를 들어, 출력 장치는 디스플레이, 프로젝터, 홀로그램 등을 포함할 수 있다.
일 실시예에서, 검사 장치(10)는 다양한 형태의 장치가 될 수 있다. 예를 들어, 검사 장치는 휴대용 통신 장치, 컴퓨터 장치, 휴대용 멀티미디어 장치, 웨어러블 장치 또는 상술한 장치들 중 하나 또는 그 이상의 조합에 따른 장치일 수 있다. 본 개시의 검사 장치는 전술한 장치들에 한정되지 않는다.
본 개시에 따른 검사 장치(10)의 다양한 실시예들은 서로 조합될 수 있다. 각 실시예들은 경우의 수에 따라 조합될 수 있으며, 조합되어 만들어진 검사 장치(10)의 실시예 역시 본 개시의 범위에 속한다. 또한 전술한 본 개시에 따른 검사 장치(10)의 내/외부 구성 요소들은 실시예에 따라 추가, 변경, 대체 또는 삭제될 수 있다. 또한 전술한 검사 장치(10)의 내/외부 구성 요소들은 하드웨어 컴포넌트로 구현될 수 있다.
도 3은 본 개시의 일 실시예에 따른, 검사 장치(10)가 소자 배열에 따라 OCT 측정 대상 영역을 도출하는 과정을 나타낸 도면이다. 일 실시예에서, 프로세서(110)는 2차원 이미지를 통해 도출된 도포량이 기 설정량 이하인 영역(예: 제1 영역)과 소자들의 배열이 동일 또는 유사한 영역(예: 제2 영역)을 도출하고, OCT 파트(170)를 제어하여 이 영역(예: 제2 영역)에 대한 두께를 도출할 수 있다. 다시 말해서, 프로세서(110)는, 소자 배열 정보(1000)에 기초하여 소자들의 배열이 동일 또는 유사한 영역을 도출해, 그 영역에 대해 OCT를 이용한 두께 측정을 수행할 수 있다.
소자 배열이 동일하거나 유사한 영역은, 도포된 코팅막의 두께 값이 유사할 수 있다. 어느 한 영역이, 2차원 이미지를 통한 검사에서 도포량이 기 설정량 이하인 것으로 판단된 경우, 그 한 영역과 소자 배열이 동일 또는 유사한 영역은, 유사한 코팅막 도포량을 가질 수 있다. 이에 따라 전체 코팅막 두께 검사의 정확도를 높이기 위하여, 검사 장치(10)는 본 실시예에 같은 동작을 더 수행할 수 있다.
프로세서(110)는 전술한 바와 같이, 2차원 이미지를 통해 획득한 도포량이 기 설정량 이하인 영역(예: 제1 영역)(3)을 도출할 수 있다. 일 실시예에서, 프로세서(110)는 OCT 파트(170)를 이용해 이 영역(3)에 대한 두께를 측정할 수 있다.
프로세서(110)는 이에 더하여, 도출된 영역(3)과 소자 배열이 동일한 기판(2) 상의 한 영역(4)을 도출할 수 있다. 해당 영역(예: 제2 영역)(4)은, 2차원 이미지를 통해 도출한 도포량이 기 설정량을 초과하는 영역(즉, 제1 영역이 아닌 영역)들 중에서 선택될 수 있다. 프로세서(110)는 전술한 소자 배열 정보(1000)를 기초로 하여 해당 영역(4)을 도출할 수 있다.
프로세서(110)는 OCT 파트(170)를 이용하여, 추가로 도출된 해당 영역(4)에 대한 두께를 도출할 수 있다. 프로세서(110)는 제2 광원(150) 및 제2 광 감지기(160)를 제어하여, 해당 영역(4)으로부터 반사된 레이저 광에 의해 생성되는 광간섭 데이터(예: 제2 광간섭 데이터)를 획득할 수 있다. 프로세서(110)는 획득된 광간섭 데이터에 기초하여, 해당 영역(4)에 도포되어 있는 코팅막에 대한 두께를 도출해 낼 수 있다. 본 개시에서, 프로세서(110)가 제2 광원(150) 및 제2 광 감지기(160)를 제어하여 일 영역의 광간섭 데이터를 획득한다는 것은, 제2 광원(150)이 해당 일 영역을 향하여 레이저 광을 조사하고, 제2 광 감지기(160)가 해당 일 영역으로부터 발생된 간섭광에 따른 광간섭 데이터를 획득한다는 것을 의미할 수 있다.
일 실시예에서, 프로세서(110)는 2차원 이미지에 의해 도출되었던 영역(3)과 소자 배열이 유사한 영역(4)을 도출하여, 그 영역(4)에 대해 OCT를 이용한 두께 측정을 수행할 수도 있다. 여기서 소자 배열이 유사한지 여부는 두 영역(3, 4)에 대한 소자 배열 정보(1000)에 기초하여, 판단될 수 있다. 프로세서(110)는 그 영역(3, 4)들에서 소자들이 차지하는 면적, 소자들의 배치, 종류, 형태, 소자들의 전극 위치 등에 기초하여, 두 영역에 대한 소자 배열의 유사도를 산출하고, 산출된 유사도에 따라 두 영역의 소자 배열이 유사한지 여부를 결정할 수 있다.
일 실시예에서, 프로세서(110)는 기판(2) 상의 소자 배열 및 소자들이 밀집되어 있는 정도에 따라 상술한 휘도 정보를 조정하고, 조정된 휘도 정보에 기초하여 해당 영역의 코팅막 도포량을 도출할 수 있다. 구체적으로, 프로세서(110)는 메모리(120)로부터 기판(2) 상 소자들의 배열을 나타내는 소자 배열 정보(1000)를 획득할 수 있다. 프로세서(110)는 전술한 소자 배열 정보(1000)에 기초하여, 기판(2) 상 각 영역에 대한 소자 밀집도 정보(2000)를 도출할 수 있다. 프로세서(110)는 소자 밀집도 정보(2000)에 기초하여, 2차원 이미지로부터 도출된 휘도 정보를 조정할 수 있다. 기판(2)에서 소자 밀집도가 높은 영역에서는 형광 염료의 도포가 고르지 못할 수 있다. 소자 밀집도가 높은, 즉, 소자가 밀집된 영역에서는 형광 염료의 축적으로 인해, 휘도가 높게 측정될 수 있다. 프로세서(110)는 소자 밀집도에 따른 휘도의 왜곡을 고려하여, 획득한 휘도 정보를 조정할 수 있다. 이러한 조정에는 소자 밀집도와 휘도 사이의 관계를 나타내는 축적된 정보가 사용될 수 있으며, 이 정보들은 데이터베이스화되어 메모리(120)에 저장되어 있을 수 있다. 프로세서(110)는 조정된 휘도 정보를 기초로 하여, 기판(2) 상 영역 각각에 대한 도포량을 도출할 수 있다.
도 4는 본 개시의 일 실시예에 따른, 검사 장치(10)가 결함 영역에 따라 OCT 측정 대상 영역을 도출하는 과정을 나타낸 도면이다. 일 실시예에서, 프로세서(110)는 소자 배열 정보(1000) 및/또는 2차원 이미지에 기초하여 기판(2) 상 결함이 있는 것으로 판단되는 영역(예: 제3 영역)(5)을 도출하고, OCT 파트(170)를 제어하여 이 영역(예: 제3 영역)에 대한 두께를 도출할 수 있다.
기판(2) 또는 코팅막의 소정의 결함, 예를 들어 크랙(crack), 박리, 요철, 굴곡 등이 있는 부분은, 2차원 사진 촬영 검사를 통한 도포량 측정에 오류가 있을 수 있다. 이에 소자 배열 정보(1000) 및/또는 2차원 이미지에 기초하여 소정의 결함이 있는 곳으로 판단된 영역(5)은, OCT 파트(170)를 이용하여 추가로 코팅막 두께 측정이 수행될 수 있다.
프로세서(110)는 메모리(120)로부터 획득되는 소자 배열 정보(1000) 및/또는 2차원 이미지에 기초하여, 기판(2) 상에서 소정의 결함이 있는 것으로 판단되는 영역(5)을 결정할 수 있다. 2차원 이미지는 실제 기판(2) 및 코팅막의 형태를 촬영한 사진일 수 있다. 소자 배열 정보(1000)는 소정의 규격(specification)에 따라 기판(2)이 가지는 형태 및 예상되는 코팅막의 도포 형태를 나타낼 수 있다. 프로세서(110)는 소자 배열 정보(1000)와 2차원 이미지를 대비하여, 현재 기판(2) 및 코팅막이, 소정의 규격을 벗어난 특징을 가지는 영역을 결정할 수 있다. 즉, 프로세서(110)는 해당 특징이 결함이라고 판단할 수 있다. 프로세서(110)는 그 결함이 존재하는 영역(5)을 도출할 수 있다.
프로세서(110)는 OCT 파트(170)를 이용하여, 도출된 영역(5)에 대한 두께를 도출할 수 있다. 프로세서(110)는 제2 광원(150) 및 제2 광 감지기(160)를 제어하여, 해당 영역(5)으로부터 반사된 레이저 광에 의해 생성되는 광간섭 데이터(예: 제3 광간섭 데이터)를 획득할 수 있다. 프로세서(110)는 획득된 광간섭 데이터(예: 제3 광간섭 데이터)에 기초하여, 해당 영역(5)에 도포되어 있는 코팅막에 대한 두께를 도출해 낼 수 있다.
일 실시예에서, 결함 영역에 기초한 추가 측정 대상 영역의 도출은, 전술한 2차원 이미지에 기초한 추가 측정 대상 영역의 도출과는 독립적으로 수행될 수 있다.
또한 일 실시예에서, 프로세서(110)는 기판(2) 상에서 소자들이 가지는 전극의 위치를 나타내는 전극 위치 정보(3000)에 기초하여, 전극 부분을 포함하는 영역(예: 제4 영역)을 도출하고, OCT 파트(170)를 제어하여 이 영역(예: 제4 영역)에 대한 추가 두께 측정을 수행할 수 있다. 본 개시에서, 전극 위치 정보(3000)는, 기판(2) 상에서 소자들이 가지는 전극의 위치를 나타낼 수 있다. 예를 들어 소자들은 각각, 소자와 기판 상의 미세한 배선을 연결하기 위한 전극 부분을 가질 수 있다. 이 전극은 소자 또는 칩의 다리라고 불릴 수도 있다. 전극 위치 정보(3000)는 소자의 전극들이 기판(2) 상에서 어느 부분에 위치하는 지를 나타낼 수 있다. 일반적으로 소자의 전극 부분은, 소자 다리의 밀집에 따라 형광 염료의 뭉침 현상이 있을 수 있고, 이에 따라 2차원 이미지에 기초한 두께 측정이 정확하지 않을 수 있다. 이에 따라 소자의 전극이 위치하는 부분은 OCT를 이용한 추가 두께 측정을 수행하여, 전체 두께 측정 과정의 정확도를 높일 수 있다.
프로세서(110)는 메모리(120)로부터 획득한 전극 위치 정보(3000)에 기초하여, 기판(2) 상에서 소자들의 전극이 어디에 위치하는지 알 수 있다. 프로세서(110)는 전극이 위치한 기판(2) 상의 영역(예: 제4 영역)을 도출할 수 있다. 일 실시예에서, 해당 영역(예: 제4 영역)은, 2차원 이미지를 통해 획득한 도포량이 기 설정량을 초과하는 영역(즉, 제1 영역이 아닌 영역)들 중에서 선택될 수 있다.
프로세서(110)는 OCT 파트(170)를 이용하여, 도출된 영역(예: 제4 영역)에 대한 두께를 도출할 수 있다. 프로세서(110)는 제2 광원(150) 및 제2 광 감지기(160)를 제어하여, 해당 영역(예: 제4 영역)으로부터 반사된 레이저 광에 의해 생성되는 광간섭 데이터(예: 제4 광간섭 데이터)를 획득할 수 있다. 프로세서(110)는 획득된 광간섭 데이터(예: 제4 광간섭 데이터)에 기초하여, 해당 영역(예: 제4 영역)에 도포되어 있는 코팅막에 대한 두께를 도출해 낼 수 있다.
도 5는 본 개시의 일 실시예에 따른, 검사 장치(10)가 도출된 OCT 측정 대상 영역의 주변 영역을 추가 측정하는 과정을 나타낸 도면이다. 본 개시의 다양한 실시예에 따라 도출되는 기판(2) 상의 영역들, 즉 OCT를 이용하여 추가로 두께 측정이 수행되는 영역들(7)에 있어서, 검사 장치(10)는 그 영역(7)의 인접 영역(8)에 대해서도 OCT를 이용해 추가 두께 측정을 수행할 수 있다.
도출된 해당 영역들(7)은, 코팅막 두께 측정의 정확도 측면에서, 2차원 사진 촬영 검사에 이어 추가로, OCT를 이용한 두께 측정이 수행될 수 있는 곳이다. 해당 영역들(7)의 인접 영역들은, 기판(2) 또는 코팅막에 관련하여 해당 영역(7)과 유사한 특성을 가질 수 있다. 이에 따라 전체 두께 측정 과정의 정확성을 담보하기 위하여 인접 영역에 대해, OCT를 이용한 추가 두께 측정이 수행될 수 있다.
여기서 인접 영역은 기판(2)을 복수의 영역으로 구분 지었을 때, 해당 영역(7)에 인접하여 위치된 영역들을 의미할 수 있다. 일 실시예에서, 인접 영역은 복수의 영역 중, 해당 영역(7)과 경계선을 맞대고 있는 영역을 의미할 수 있다. 일 실시예에서, 인접 영역은 복수의 영역 중, 해당 영역(7)의 중심을 기준으로 일정 반경 내에 위치하는 영역을 의미할 수 있다. 일 실시예에서, 기판의 가로 방향, 세로 방향에 대응되는 축을 각각 x축, y축이라고 했을 때, 인접 영역은 해당 영역(7)의 +x축 방향, -x축 방향, +y축 방향, -y축 방향에 위치하고 해당 영역(7)과 경계선을 공유하는 영역일 수 있다. 일 실시예에서, 인접 영역은 복수의 영역 중, 해당 영역(7)과 꼭지점을 공유하고, 대각선에 위치하는 영역을 포함할 수 있다.
일 실시예에서, 프로세서(110)는 2차원 이미지에 의해 도출된 도포량 및, OCT 파트(170)에 의해 측정된 두께 값에 기초하여 OCT를 이용한 두께 측정을 재 수행할 수 있다. 실시예에 따라, 도포량으로부터 도출될 수 있는 해당 영역 코팅막의 정성적인 두께 값과, OCT에 의해 측정된 두께 값의 차이 값을 도출하고, 그 차이 값이 기 정의된 값 이상인 경우, 해당 영역에 대하여 OCT를 이용한 두께 측정이 재수행될 수 있다. 또한 실시예에 따라, 도출된 도포량 및 두께 값에 기초하여, 두 값이 소정의 기준을 만족하지 못하는 경우, 두께 측정이 재수행될 수 있다. 여기서 소정의 기준은, 기 축정된 도포량과 두께 사이의 관계성에 기초하여 볼 때, 도출된 도포량 또는 두께 중 적어도 하나의 값이 잘못 측정된 것으로 판단하는데 사용하는 기준일 수 있다. 즉, 도포량 및 두께 값을 고려하였을 때, 측정에 오류가 있다고 판단되면 측정이 재수행될 수 있다. 또한, 일 실시예에서, 프로세서(110)는 2차원 이미지에 의해 도출된 한 영역의 도포량 및, OCT 파트(170)에 의해 측정된 그 영역의 두께 값에 기초하여, 해당 영역의 인접 영역에 대해서, OCT 파트(170)를 제어하여 두께를 재 측정할 수 있다.
도 6은 본 개시의 일 실시예에 따른, 제1 OCT 파트를 나타낸 도면이다. 전술한 OCT 파트(170)는 실시예에 따라 제1 OCT 파트 또는 제2 OCT 파트로 구현될 수 있다.
제1 OCT 파트는 제2 광원 및 제2 광 감지기 외에, 기준 거울(172) 및 빔 스플리터(171)를 더 포함할 수 있다. 빔 스플리터(171)는 제2 광원(150)으로부터 조사된 레이저 광의 광로를 조정하고, 기준 거울(172)은 빔 스플리터(171)로부터 전달된 레이저 광을 반사하여 기준광을 생성할 수 있다. 제1 OCT 파트는, 레이저 광이 기판(2)의 코팅막에 의해 반사된 측정광과, 레이저 광이 기준 거울(172)에 의해 반사된 기준광이 간섭되어 형성되는 간섭광으로부터 광간섭 데이터를 획득하는데 사용될 수 있다.
구체적으로, 제2 광원(150)은, 레이저 광을 조사할 수 있다. 일 실시예에서, 제2 광원(150)은 빔 스플리터(171)를 향해 레이저 광을 직접 조사할 수 있다. 일 실시예에서, 제2 광원(150)은 광 섬유(174)를 통해 레이저 광을 볼록 렌즈(173)로 전달하고, 볼록 렌즈(173)를 통과한 레이저 광이 빔 스플리터(171)를 향해 전달될 수 있다.
빔 스플리터(171)는 제2 광원(150)으로부터 전달받은 레이저 광의 일부를 통과시켜 기판(2)의 코팅막을 향하도록 광로를 조정하고, 또한 레이저 광의 다른 일부를 반사시켜 기준 거울(172)을 향하도록 광로를 조정할 수 있다.
기판(2)의 코팅막을 향하도록 광로가 조정된 레이저 광의 일부는, 기판(2)의 코팅막에서 반사될 수 있다. 전술한 바와 같이, 레이저 광은 코팅막의 표면으로부터 반사될 수도 있고, 레이저 광의 파장에 따라 코팅막 표면으로부터 소정 깊이까지 투과된 후 후방 산란될 수도 있다. 이 반사광 내지 산란된 광을 측정광이라 할 수 있다. 측정광은 빔 스플리터(171)를 향해 나아가고, 빔 스플리터(171)에 의해 제2 광 감지기(160)로 전달될 수 있다.
기준 거울(172)을 향하도록 광로가 조정된 레이저 광의 다른 일부는, 기준 거울(172)에 의해 반사될 수 있다. 이 반사광은 기준광이라 할 수 있다. 기준광은 빔 스플리터(171)를 통과하여 제2 광 감지기(160)로 전달될 수 있다.
제2 광 감지기(160)는 측정광 및 기준광에 의해 형성되는 간섭광을 캡쳐할 수 있다. 제2 광 감지기(160)는 이 간섭광을 캡쳐하여 광간섭 데이터(예: 제1 광간섭 데이터)를 획득할 수 있다. 프로세서(110)는 이 광간섭 데이터를 제2 광 감지기(160)로부터 획득하고, 이를 기초로 코팅막에 대한 단면 이미지를 생성해, 기판(2)의 해당 영역에 도포된 코팅막의 두께를 도출할 수 있다.
도 7은 본 개시의 일 실시예에 따른, 제2 OCT 파트를 나타낸 도면이다. 제2 OCT 파트는 제2 광원(150) 및/또는 제2 광 감지기(160)를 포함할 수 있다. 제2 OCT 파트는 기준 거울(172) 및 빔 스플리터(171)를 필요로 하지 않을 수 있다. 제2 OCT 파트는, 레이저 광이 기판(2)의 코팅막 표면에 의해 반사된 반사광과, 레이저 광이 코팅막을 투과하여 코팅막과 해당 코팅막이 도포된 기판(2) 사이의 경계면으로부터 후방 산란된 산란광이 간섭되어 형성되는 간섭광으로부터 광간섭 데이터를 획득하는데 사용될 수 있다. 여기서 코팅막의 표면에서 반사된 반사광은 전술한 기준광의 역할을, 산란광은 측정광의 역할을 할 수 있다.
구체적으로, 제2 광원(150)이 기판(2)의 코팅막을 향하여 레이저 광을 조사할 수 있다. 이 때 제1 방향을 따라 레이저 광이 조사될 수 있다. 제1 방향은 기판의 법선 방향으로부터 소정의 각도로 기울어진 직선에 대응하는 방향일 수 있다. 실시예에 따라 제1 방향은 기판의 법선 방향과 같을 수도 있다. 기판의 법선 방향에 대응되는 축은 z축이라고 할 수 있다. z축 방향이라 함은 코팅막의 깊이 방향에 대응하는 방향일 수 있다. 전술한 바와 같이, 제2 광원(150)이 직접 레이저 광을 조사할 수도 있으나, 광섬유(174) 및/또는 볼록 렌즈(173)를 거쳐서 레이저 광을 조사할 수도 있다.
레이저 광은 코팅막의 표면에서 반사될 수 있다. 구체적으로 레이저 광은 도시된 제1 면에서 반사될 수 있다. 또한 레이저 광은 코팅막을 투과하여, 코팅막과 코팅막이 도포된 기판 사이의 경계면에서 후방 산란될 수 있다. 구체적으로 레이저 광은 도시된 제2 면에서 후방 산란될 수 있다. 상술한 반사광 및 산란광은 간섭광을 형성하고, 이 간섭광은 상술한 제1 방향의 역방향으로 진행할 수 있다. 즉, 조사된 레이저 광과 상술한 간섭광은 동축을 따라 진행하되 서로 반대 방향으로 진행할 수 있다. 제2 광 감지기는 제1 방향의 역방향으로 진행하는 간섭광을 캡쳐할 수 있다. 제2 광 감지기(160)는 캡쳐한 간섭광으로부터 광간섭 데이터(예: 제1 광간섭 데이터)를 획득할 수 있다. 프로세서(110)는 이 광간섭 데이터를 제2 광 감지기(160)로부터 획득하고, 이를 기초로 단면 이미지를 생성하여, 기판(2)의 해당 영역에 도포된 코팅막의 두께를 도출할 수 있다.
제2 OCT 파트에 따른 두께 측정에 있어서, 상술한 반사광과 산란광은 각각 전술한 제1 OCT 파트의 기준광 및 반사광의 역할을 수행할 수 있다. 즉, 코팅막 표면 자체가 전술한 제1 OCT 파트의 기준 거울(172) 역할을 수행할 수 있다.
일 실시예에서, 코팅막 표면의 반사율이 소정의 기준값 이상일 때, 제2 OCT 파트와 같은 타입의 OCT 파트가 사용될 수 있다. 소정의 기준값은 코팅막 표면이 기준 거울(172)의 역할을 수행하는데 필요한 최소한의 반사율일 수 있다. 일 실시예에서, 코팅막 표면의 반사율이 기준값 이상이 되도록, 조사되는 레이저 광의 조사 각도가 조정될 수 있다. 일 실시예에서, 코팅막 표면의 반사율이 기준값 이상이 되도록, 코팅막의 표면이 기판에 평행한 영역에 대해 레이저 광이 조사될 수 있다. 본 개시의 제2 OCT 파트에 따른 두께 측정에 있어서, 코팅막 표면의 반사율은, 코팅막 표면으로부터 반사되어 생성되는 반사광과 코팅막에 조사되는 레이저 광 사이의 비율을 의미할 수 있다.
일 실시예에서, 코팅막 표면의 반사율은 해당 코팅막의 형광 염료 혼합율에 의해 결정될 수 있다. 일 실시예에서, 형광 염료가 혼합된 코팅막은, 그렇지 않은 기판에 비하여 코팅막 표면의 반사율이 높을 수 있다. 코팅막의 형광 염료 혼합율이 높을수록 코팅막 표면의 반사율도 높아질 수 있다. 즉, 형광 염료가 혼합된 코팅막을 사용하면, 코팅막 표면의 반사율이 높아지고, 이에 따라 제2 OCT 파트에 따른 두께 측정이 용이하게 수행될 수 있다. 일 실시예에서, 코팅막의 형광 염료 혼합율은, 코팅막 표면의 반사율이 미리 설정된 기준값을 초과하도록 하는 값으로 설정될 수 있다. 실시예에 따라 이 기준값은, 코팅막 표면이 기준 거울(172)의 역할을 수행하는데 필요한 최소한의 반사율일 수도 있고, 실시자의 의도에 따라 임의로 설정된 값일 수도 있다.
또한 일 실시예에서, 코팅막의 후방 산란율 역시 해당 코팅막의 형광 염료 혼합율에 의해 결정될 수 있다. 일 실시예에서, 형광 염료가 혼합된 코팅막은, 그렇지 않은 기판에 비하여 코팅막의 후방 산란율이 높을 수 있다. 본 개시의 제2 OCT 파트에 따른 두께 측정에 있어서, 코팅막의 후방 산란율은, 후방 산란되는 상술한 산란광과 코팅막에 조사되는 레이저 광 사이의 비율을 의미할 수 있다. 코팅막의 형광 염료 혼합율이 높을수록 코팅막의 후방 산란율도 높아질 수 있다. 즉, 형광 염료가 혼합된 코팅막을 사용하면, 코팅막의 후방 산란율이 높아지고, 이에 따라 제2 OCT 파트에 따른 두께 측정이 용이하게 수행될 수 있다. 일 실시예에서, 코팅막의 형광 염료 혼합율은, 코팅막의 후방 산란율이 미리 설정된 기준값을 초과하도록 하는 값으로 설정될 수 있다.
일 실시예에서, 코팅막의 표면은 곡면으로 형성될 수 있다. 일 실시예에서, 코팅막의 표면은 기판에 대하여 볼록한 곡면, 오목한 곡면 또는 임의의(arbitrary) 형상을 가진 곡면으로 형성될 수 있다. 일 실시예에서, 코팅막의 표면이 곡면인 경우, 코팅막의 표면이 평면인 경우에 비하여 제2 OCT 파트에 따른 두께 측정이 용이하게 수행될 수 있다.
일 실시예에서, 제2 OCT 파트는 기판(2)의 코팅막 위에 윈도우 글라스 등 추가적인 구성요소를 배치하지 않을 수 있다. 본 개시에 따른 제2 OCT 파트는 코팅막의 표면에 의해 반사된 반사광을, 기준광과 같은 용도로 사용하여, 광간섭 데이터를 획득하기 때문에, 기준광 생성을 위한 별도의 윈도우 글라스 등의 요소가 추가로 필요하지 않을 수 있다.
도 8은 본 개시의 일 실시예에 따른, 단면 이미지 및 단면 이미지 상에 나타나는 경계선을 나타낸 도면이다. 프로세서(110)는 획득한 광간섭 데이터로부터, 소정의 영역에 도포된 코팅막의 두께를 도출할 수 있다. 프로세서(110)는 광간섭 데이터로부터 단면 이미지를 생성하고, 단면 이미지 상의 정보를 이용하여 코팅막의 두께를 도출해 낼 수 있다.
본 개시에서, 단면 이미지는 OCT 방식에 따른 대상체 측정에 있어서, 대상체(코팅막)의 깊이 방향으로의 단면을 2차원 이미지로 나타낸 것을 의미할 수 있다. 단면 이미지는 측정된 광간섭 데이터에 기초하여 생성될 수 있다. 단면 이미지는 공기와 코팅막, 코팅막과 기판 사이의 경계면에 대응되는 경계선(경계 무늬)들을 가질 수 있다.
구체적으로, 프로세서(110)는 제2 광 감지기(160)에 촬상된 광간섭 데이터를 이용하여 도시된 것과 같은 단면 이미지를 획득할 수 있다. 단면 이미지는, 기판(2) 및 코팅막에 대하여 -z축 방향, 즉 깊이 방향으로의 단면을 나타내는 이미지일 수 있다. 즉, 단면 이미지는 코팅막의 표면으로부터 깊이 방향으로 투과된, 코팅막과 기판의 내부를 나타낼 수 있다.
도시된 단면 이미지(8010)는 전술한 제1 OCT 파트에 의해 획득될 수 있는 단면 이미지일 수 있다. 단면 이미지(8010)는 하나 또는 그 이상의 경계선(8050)을 가질 수 있다. 경계선(8050) 각각은 공기와 코팅막 사이의 경계면, 다시 말해서, 코팅막 표면에 대응되는 경계선이거나, 코팅막과 해당 코팅막이 도포된 기판(2) 내지 전극 사이의 경계면에 대응되는 경계선일 수 있다. 프로세서(110)는 각각의 경계면에 대응되는 경계선 사이의 간격을 이용하여, 코팅막의 두께를 도출할 수 있다.
구체적으로, 제1 OCT 파트를 사용하는 경우, 기준 거울 면을 기준으로 한 단면 이미지(8010)가 획득될 수 있다. 프로세서(110)는 도시된 단면 이미지(8010)로부터 공기와 코팅막 사이의 경계면을 나타내는 경계선을 결정할 수 있다. 또한, 프로세서(110)는 단면 이미지(8010)로부터 코팅막과 해당 코팅막이 도포된 기판(2) 사이의 경계면을 나타내는 경계선을 결정할 수 있다. 프로세서(110)는 단면 이미지(8010) 상에서, 결정된 두 경계선 사이의 세로 방향 거리를 도출하고, 그 세로 방향 거리를 코팅막의 두께로 결정할 수 있다. 일 실시예에서, 프로세서(110)는 도출된 세로 방향 거리에 소정의 스케일링 팩터(scaling factor)를 적용하여 도출된 값을 코팅막의 두께로 결정할 수 있다.
일 실시예에서, 프로세서(110)는 단면 이미지(8010) 상에 나타나는 복수의 경계선(8050)으로부터 공기와 코팅막 사이의 경계면을 나타내는 경계선 및 코팅막과 기판(2) 사이의 경계면을 나타내는 경계선을 구분하기 위하여, 소정의 구분(segmentation) 알고리즘을 사용할 수 있다. 또한, 프로세서(110)는 데이터베이스화되어 메모리(120)에 저장된 공기, 코팅막, 기판 사이의 경계면과 단면 이미지의 경계선과의 관계를 나타내는 축적된 정보를 이용하여, 상술한 경계선 구분을 수행할 수 있다. 일 실시예에서, 프로세서(110)는 단면 이미지(8010)의 세로 방향 또는 가로 방향 중 어느 방향부터 경계선(경계 무늬)를 감지할 지 먼저 결정한 후, 결정된 방향에서부터 경계선을 감지해 나갈 수 있다. 일 실시예에서, 프로세서(110)는, 감지된 경계선들이 다중 반사에 의해 발생된 중복된 경계선을 구분하여, 두께 측정 도출에서 배제할 수 있다.
한편, 제2 OCT 파트를 사용하는 경우, 코팅막 면을 기준으로 한 단면 이미지(8020)가 획득될 수 있다. 단면 이미지(8020)는 하나 또는 그 이상의 경계선(8040)을 가질 수 있다. 경계선(8040) 중 하나는 코팅막과 해당 코팅막이 도포된 기판(2) 내지 전극 사이의 경계면에 대응되는 경계선일 수 있다. 프로세서(110)는 해당 경계선(8040)과 단면 이미지(8020)의 윗변(8030) 사이의 간격을 이용하여, 코팅막의 두께를 도출할 수 있다.
구체적으로, 제2 OCT 파트를 사용하는 경우, 프로세서(110)는 코팅막과 해당 코팅막이 도포된 기판(2) 사이의 경계면을 나타내는 경계선(8040)을 감지할 수 있다. 프로세서(110)는 단면 이미지(8020)의 윗변에서부터 깊이 방향으로 처음 나타나는 경계선을 해당 경계선(8040)으로 결정할 수 있다. 또한 제2 OCT 파트의 경우, 코팅막의 표면으로부터 반사된 반사광을 이용하여 광간섭 데이터를 생성하기 때문에, 단면 이미지는 코팅막의 표면을 원점으로 하여, 코팅막 표면에서부터, -z축 방향, 즉 깊이 방향으로의 단면을 나타낼 수 있다. 따라서, 제2 OCT 파트에 의해 획득된 단면 이미지(8020)의 윗변(8030)은 코팅막의 표면에 대응될 수 있다. 프로세서(110)는 감지된 경계선(8040) 및 단면 이미지(8020)의 윗변(8030) 사이의 세로 방향 거리를 도출하고, 그 세로 방향 거리를 코팅막의 두께로 결정할 수 있다. 일 실시예에서, 프로세서(110)는 도출된 세로 방향 거리에 소정의 스케일링 팩터를 적용하여 도출된 값을 코팅막의 두께로 결정할 수 있다.
일 실시예에서, OCT를 이용한 기판의 코팅막 두께 측정은 진공이나 다른 매개체를 통해서도 수행될 수 있다. 즉, OCT 파트(170)의 레이저 광 조사 및 반사광의 이동은, 공기가 아닌 진공이나 다른 매개체를 통하여 이루어질 수도 있다.
도 9는 본 개시의 일 실시예에 따른, 제1 OCT 파트 및 제2 OCT 파트의 측정 범위를 나타낸 도면이다. 도시된 단면 이미지(9010)는 제1 OCT 파트에 의해 획득된 단면 이미지일 수 있다. 해당 단면 이미지(9010)는 공기와 코팅막 사이의 경계면을 나타내는 경계선 및 코팅막과 기판(PCB) 사이의 경계면을 나타내는 경계선을 가질 수 있다. 또한 도시된 단면 이미지(9020)는 제2 OCT 파트에 의해 획득된 단면 이미지일 수 있다. 해당 단면 이미지(9020)는 코팅막과 기판(PCB) 사이의 경계면을 나타내는 경계선을 가질 수 있다.
일 실시예에서, 단면 이미지(9010)가 단면 이미지(9020) 보다 더 클 수 있다. 즉, 단면 이미지(9010)가 단면 이미지(9020) 보다 데이터 량이 더 많을 수 있다. 이는, 제2 OCT 파트에 의한 측정의 경우, 제1 OCT 파트와 달리, 코팅막의 표면으로부터 반사된 반사광을 기준광으로서 이용하므로, 깊이 방향(-z축 방향) 측정 범위가 코팅막의 표면부터 시작되는 것으로 제한되기 때문일 수 있다.
도시된 단면도(9030)에서, 제1 OCT 파트를 이용한 코팅막 두께 측정의 경우, 유의미한 측정 결과를 얻기 위하여 기판(2)에 실장된 소자에 의한 높이 차를 모두 고려한 측정 범위(9040)가 필요할 수 있다. 그러나, 제2 OCT 파트를 이용한 코팅막 두께 측정의 경우, 코팅막의 최대 예상 두께만큼의 측정 범위(9050)만으로도 유의미한 두께 측정 결과를 얻을 수 있다. 즉, 검사 장치(10)는 OCT 파트(170)의 타입에 따라, 코팅막 두께 측정에 필요한 깊이 방향의 측정 범위를 줄일 수 있어, 측정 결과의 처리에 필요한 연산 용량 및 저장에 필요한 메모리를 줄일 수 있다.
또한 제2 OCT 파트를 이용한 코팅막 두께 측정의 경우, 기준 거울(172)을 사용하지 않기 때문에, 반사광의 포화 현상에 따른 측정 오류 발생 가능성을 줄일 수 있다. 조사광의 광출력이 일정량을 초과하면, 반사광의 광량 역시 많아져, 광간섭 데이터 내지 단면 이미지 상에 나타나는 간섭 신호가 포화될 수 있다. 포화 상태가 되면, 측정 대상에 의해 발생하는 간섭 신호와는 무관하게 간섭 신호가 나타나게 되어, 정확한 측정에 방해가 될 수 있다. 이러한 포화 현상은 반사율이 높은 기준 거울(172)을 사용하는 제1 OCT 파트의 경우, 더 잘 발생할 수 있다. 제2 OCT 파트는 기준 거울의 사용을 배제함으로써, 포화 현상에 따른 측정 오류를 줄일 수 있다.
도 10은 본 개시에 따른 검사 장치(10)에 의해 수행될 수 있는, 기판 검사 방법의 일 실시예를 나타낸 도면이다. 도시된 흐름도에서 본 개시에 따른 방법 또는 알고리즘의 각 단계들이 순차적인 순서로 설명되었지만, 각 단계들은 순차적으로 수행되는 것 외에, 본 개시에 의해 임의로 조합될 수 있는 순서에 따라 수행될 수도 있다. 본 흐름도에 따른 설명은, 방법 또는 알고리즘에 변화 또는 수정을 가하는 것을 제외하지 않으며, 임의의 단계가 필수적이거나 바람직하다는 것을 의미하지 않는다. 일 실시예에서, 적어도 일부의 단계가 병렬적, 반복적 또는 휴리스틱하게 수행될 수 있다. 일 실시예에서, 적어도 일부의 단계가 생략되거나, 다른 단계가 추가될 수 있다.
본 개시에 따른 검사 장치(10)는, 기판 검사를 수행함에 있어서, 본 개시의 다양한 실시예에 따른 기판 검사 방법을 수행할 수 있다. 본 개시의 일 실시예에 따른 기판 검사 방법은, 기판의 코팅막을 향하여 자외선을 조사하는 단계(S100), 기판의 2차원 이미지를 획득하는 단계(S200), 2차원 이미지에 기초하여 기판의 복수 개의 영역 중 일 영역을 도출하는 단계(S300), 일 영역을 향하여 레이저 광을 조사하고, 일 영역으로부터 발생된 광간섭 데이터를 획득하는 단계(S400), 및/또는 광간섭 데이터에 기초하여, 일 영역에 대한 코팅막의 두께를 도출하는 단계(S500)를 포함할 수 있다.
단계 S100에서, 검사 장치(10)의 제1 광원(130)은 형광 염료가 혼합된 기판(2)의 코팅막을 향하여 자외선을 조사할 수 있다. 단계 S200에서, 검사 장치(10)의 제1 광 감지기(140)는 자외선이 조사된 코팅막으로부터 발생한 형광을 캡쳐하여 기판의 2차원 이미지를 획득할 수 있다. 단계 S300에서, 검사 장치(10)의 프로세서(110)는 2차원 이미지에 기초하여 기판의 복수 개의 영역 중 일 영역을 도출할 수 있다. 단계 S400에서, 제2 광원(150)은 도출된 일 영역을 향하여 레이저 광을 조사하고, 제2 광 감지기(160)는 레이저 광에 의하여 일 영역으로부터 발생된 광간섭 데이터(예: 제1 광간섭 데이터 등)를 획득할 수 있다. 여기서 광간섭 데이터는 제1 OCT 파트에 의하여 형성된 기준광과 측정광의 간섭광, 또는 제2 OCT 파트에 의하여 형성된 반사광(기준광 역할)과 산란광(측정광 역할)의 간섭광에 따른 것일 수 있다. 단계 S500에서, 프로세서(110)는 광간섭 데이터에 기초하여, 기판(2)의 일 영역에 도포된 코팅막의 두께를 도출할 수 있다. 본 개시에서, 도포량은, 다양한 실시예에 따라 2차원 이미지에 기초하여 도출될 수 있다. 또한 두께는, 다양한 실시예에 따라 OCT 파트(170)를 이용해 측정될 수 있다.
일 실시예에서 일 영역을 도출하는 단계(S300)는, 프로세서(110)가 기판(2)의 2차원 이미지에 기초하여 복수 개의 영역 각각에 대한 코팅막의 도포량을 도출하는 단계 및/또는 복수 개의 영역 중 도포량이 기 설정량 이하인 영역을 상술한 일 영역으로 결정하는 단계를 포함할 수 있다.
일 실시예에서 일 영역을 도출하는 단계(S300)는, 프로세서(110)가 사용자에 의해 미리 설정된 관심 영역에 대한 정보에 기초하여 상술한 일 영역을 결정하는 단계를 포함할 수 있다.
일 실시예에서, 관심 영역은 기판 상에서 소자들의 전극을 포함하는 영역일 수 있다.
일 실시예에서 일 영역을 도출하는 단계(S300)는, 프로세서(110)가 2차원 이미지에 기초하여 기판에서 결함이 있는 것으로 판단되는 영역을 상술한 일 영역으로 결정하는 단계를 포함할 수 있다.
일 실시예에서, 전극을 포함하는 영역은 기판 상에서 소자들의 배열을 나타내는 소자 배열 정보에 기초하여 프로세서(110)에 의해 도출될 수 있다.
일 실시예에서, 코팅막의 표면으로부터 반사된 반사광은 기준광으로 사용될 수 있다. 일 실시예에서, 제2 OCT 파트에 따른 제2 광원(150)은, 제1 방향을 따라 기판(2)의 코팅막을 향하여 레이저 광을 조사할 수 있다. 또한, 제2 OCT 파트에 따른 제2 광 감지기(160)는, 제1 방향의 역방향으로 진행하는 간섭광을 캡쳐할 수 있다.
일 실시예에서, 간섭광은 레이저 광이 코팅막의 표면으로부터 반사된 반사광 및 코팅막을 투과하여 코팅막과 기판 사이의 경계면으로부터 산란된 산란광이 간섭되어 발생하는 간섭광일 수 있다. 간섭광은 복수의 영역으로부터 도출된 상술한 일 영역으로부터 발생한 간섭광일 수 있다.
일 실시예에서, 일 영역의 코팅막에 대한 두께를 도출하는 단계(S500)는, 프로세서(110)가, 상술한 광간섭 데이터(예: 제1 광간섭 데이터 등)에 기초하여 코팅막의 깊이 방향에 대응하는 제1 축(예: z축) 방향으로의 단면을 나타내는 단면 이미지를 획득하는 단계 및/또는 단면 이미지 상의 경계선을 기초로 하여, 상술한 일 영역에 도포된 코팅막에 대한 두께를 결정하는 단계를 포함할 수 있다.
본 개시의 다양한 실시예들은 기기(machine)가 읽을 수 있는 저장매체(machine-readable storage medium)에 소프트웨어로 구현될 수 있다. 소프트웨어는 본 개시의 다양한 실시예들을 구현하기 위한 소프트웨어일 수 있다. 소프트웨어는 본 개시가 속하는 기술분야의 프로그래머들에 의해 본 개시의 다양한 실시예들로부터 추론될 수 있다. 예를 들어 소프트웨어는 기기가 읽을 수 있는 명령어(예: 코드 또는 코드 세그먼트)를 포함하는 프로그램일 수 있다. 기기는 저장 매체로부터 호출된 명령어에 따라 동작이 가능한 장치로서, 예를 들어 컴퓨터일 수 있다. 일 실시예에서, 기기는 본 개시의 실시예들에 따른 검사 장치(10)일 수 있다. 일 실시예에서, 기기의 프로세서는 호출된 명령어를 실행하여, 기기의 구성요소들이 해당 명령어에 해당하는 기능을 수행하게 할 수 있다. 일 실시예에서, 프로세서는 본 개시의 실시예들에 따른 프로세서(110)일 수 있다. 저장 매체는 기기에 의해 읽혀질 수 있는, 데이터가 저장되는 모든 종류의 기록 매체(recording medium)를 의미할 수 있다. 저장 매체는, 예를 들어 ROM, RAM, CD-ROM, 자기 테이프, 플로피 디스크, 광 데이터 저장장치 등을 포함할 수 있다. 일 실시예에서, 저장 매체는 메모리(120)일 수 있다. 일 실시예에서, 저장매체는 네트워크로 연결된 컴퓨터 시스템 등에 분산된 형태로서 구현될 수도 있다. 소프트웨어는 컴퓨터 시스템 등에 분산되어 저장되고, 실행될 수 있다. 저장 매체는 비일시적(non-transitory) 저장매체일 수 있다. 비일시적 저장매체는, 데이터가 반영구적 또는 임시적으로 저장되는 것과 무관하게 실재하는 매체(tangible medium)를 의미하며, 일시적(transitory)으로 전파되는 신호(signal)를 포함하지 않는다.
이상 다양한 실시예들에 의해 본 개시의 기술적 사상이 설명되었지만, 본 개시의 기술적 사상은 본 개시가 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자가 이해할 수 있는 범위에서 이루어질 수 있는 다양한 치환, 변형 및 변경을 포함한다. 또한, 그러한 치환, 변형 및 변경은 첨부된 청구범위 내에 포함될 수 있는 것으로 이해되어야 한다.

Claims (22)

  1. 형광 염료가 혼합된 기판의 코팅막을 향하여 자외선을 조사하는 제1 광원;
    상기 자외선이 조사된 상기 코팅막으로부터 발생한 형광을 캡쳐하여 상기 기판의 2차원 이미지를 획득하는 제1 광 감지기;
    상기 2차원 이미지에 기초하여 상기 기판의 복수 개의 영역 중 일 영역을 도출하는 프로세서;
    상기 일 영역을 향하여 레이저 광을 조사하는 제2 광원; 및
    상기 레이저 광에 의하여 상기 일 영역으로부터 발생된 광간섭 데이터를 획득하는 제2 광 감지기를 포함하고,
    상기 프로세서는 상기 광간섭 데이터에 기초하여, 상기 일 영역에 대한 코팅막의 두께를 도출하는, 기판 검사 장치.
  2. 제1항에 있어서,
    상기 프로세서는 상기 2차원 이미지에 기초하여 상기 복수 개의 영역 각각에 대한 코팅막의 도포량을 도출하고, 상기 복수 개의 영역 중 도포량이 기 설정량 이하인 영역을 상기 일 영역으로 결정하는, 기판 검사 장치.
  3. 제1항에 있어서,
    사용자에 의해 미리 설정된 관심 영역에 대한 정보를 저장하는 메모리를 더 포함하고,
    상기 프로세서는 상기 관심 영역에 대한 정보에 기초하여 상기 일 영역을 결정하는, 기판 검사 장치.
  4. 제3항에 있어서,
    상기 관심 영역은 상기 기판 상에서 소자들의 전극을 포함하는 영역인, 기판 검사 장치.
  5. 제1항에 있어서,
    상기 프로세서는 상기 2차원 이미지에 기초하여, 상기 기판에서 결함이 있는 것으로 판단되는 영역을 상기 일 영역으로 결정하는, 기판 검사 장치.
  6. 제4항에 있어서,
    상기 메모리는 상기 기판 상에서 상기 소자들의 배열을 나타내는 소자 배열 정보를 더 저장하고,
    상기 프로세서는 상기 소자 배열 정보를 이용하여 상기 전극을 포함하는 영역을 도출하는, 기판 검사 장치.
  7. 제1항에 있어서,
    상기 코팅막의 표면으로부터 반사된 반사광은 기준광으로 사용되는, 기판 검사 장치.
  8. 제7항에 있어서,
    상기 프로세서는,
    상기 광간섭 데이터에 기초하여, 상기 코팅막의 깊이 방향에 대응하는 제1 축 방향으로의 단면을 나타내는 단면 이미지를 획득하고,
    상기 단면 이미지 상의 경계선을 기초로 하여 상기 일 영역에 대한 코팅막의 상기 두께를 결정하는, 기판 검사 장치.
  9. 제7항에 있어서,
    상기 레이저 광에 대한 상기 코팅막의 표면의 반사율은 상기 형광 염료가 혼합된 상기 코팅막의 형광 염료 혼합율에 의해 결정되고,
    상기 형광 염료 혼합율은, 상기 반사율이 미리 설정된 기준값을 초과하도록 하는 값으로 설정되는, 기판 검사 장치.
  10. 제7항에 있어서,
    상기 코팅막은 아크릴, 우레탄, 폴리우레탄, 실리콘, 에폭시, UV(Ultra Violet) 경화 물질 및 IR(Infra Red) 경화 물질 중에서 선택된 적어도 하나의 물질에 의해 형성되는, 기판 검사 장치.
  11. 제7항에 있어서,
    상기 코팅막의 표면은 곡면으로 형성되는, 기판 검사 장치.
  12. 형광 염료가 혼합된 기판의 코팅막을 향하여 자외선을 조사하는 단계;
    상기 자외선이 조사된 상기 코팅막으로부터 발생한 형광을 캡쳐하여 상기 기판의 2차원 이미지를 획득하는 단계;
    상기 2차원 이미지에 기초하여 상기 기판의 복수 개의 영역 중 일 영역을 도출하는 단계;
    상기 일 영역을 향하여 레이저 광을 조사하고, 상기 레이저 광에 의하여 상기 일 영역으로부터 발생된 광간섭 데이터를 획득하는 단계; 및
    상기 광간섭 데이터에 기초하여, 상기 일 영역에 대한 코팅막의 두께를 도출하는 단계를 포함하는, 기판 검사 방법.
  13. 제12항에 있어서, 상기 일 영역을 도출하는 단계는:
    상기 2차원 이미지에 기초하여 상기 복수 개의 영역 각각에 대한 코팅막의 도포량을 도출하는 단계; 및
    상기 복수 개의 영역 중 도포량이 기 설정량 이하인 영역을 상기 일 영역으로 결정하는 단계를 포함하는, 기판 검사 방법.
  14. 제12항에 있어서, 상기 일 영역을 도출하는 단계는:
    사용자에 의해 미리 설정된 관심 영역에 대한 정보에 기초하여 상기 일 영역을 결정하는 단계를 포함하는, 기판 검사 방법.
  15. 제14항에 있어서,
    상기 관심 영역은 상기 기판 상에서 소자들의 전극을 포함하는 영역인, 기판 검사 방법.
  16. 제12항에 있어서, 상기 일 영역을 도출하는 단계는:
    상기 2차원 이미지에 기초하여 상기 기판에서 결함이 있는 것으로 판단되는 영역을 상기 일 영역으로 결정하는 단계를 포함하는, 기판 검사 방법.
  17. 제15항에 있어서,
    상기 전극을 포함하는 영역은 상기 기판 상에서 상기 소자들의 배열을 나타내는 소자 배열 정보에 기초하여 도출되는, 기판 검사 방법.
  18. 제12항에 있어서,
    상기 코팅막의 표면으로부터 반사된 반사광은 기준광으로 사용되는, 기판 검사 방법.
  19. 제18항에 있어서, 상기 일 영역에 대한 코팅막의 두께를 도출하는 단계는:
    상기 광간섭 데이터에 기초하여, 상기 코팅막의 깊이 방향에 대응하는 제1 축 방향으로의 단면을 나타내는 단면 이미지를 획득하는 단계; 및
    상기 단면 이미지 상의 경계선을 기초로 하여, 상기 일 영역에 대한 코팅막의 상기 두께를 결정하는 단계를 포함하는, 기판 검사 방법.
  20. 제18항에 있어서,
    상기 레이저 광에 대한 상기 코팅막의 표면의 반사율은 상기 형광 염료가 혼합된 상기 코팅막의 형광 염료 혼합율에 의해 결정되고,
    상기 형광 염료 혼합율은, 상기 반사율이 미리 설정된 기준값을 초과하도록 하는 값으로 설정되는, 기판 검사 방법.
  21. 제18항에 있어서,
    상기 코팅막은 아크릴, 우레탄, 폴리우레탄, 실리콘, 에폭시, UV(Ultra Violet) 경화 물질 및 IR(Infra Red) 경화 물질 중에서 선택된 적어도 하나의 물질에 의해 형성되는, 기판 검사 방법.
  22. 제18항에 있어서,
    상기 코팅막의 표면은 곡면으로 형성되는, 기판 검사 방법.
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