KR920004087B1 - 와이어링(wiring) 패턴 검출 방법 및 장치 - Google Patents

Abstract

내용 없음.

Description

와이어링(wiring) 패턴 검출 방법 및 장치

제 1 도는 와이어링 패턴을 위한 종래의 검출 장치의 사시도.

제 2 도는 기판위의 와이어링 패턴의 사시도.

제 3 도는 삼각 측량을 사용하는 종래의 검출방법을 설명하는 사시도.

제 4 도는 종래 방법의 문제점을 설명하는 사시도.

제 5 도는 종래 방법의 문제점을 설명하는 그래프.

제 6a 도와 6b 또는 본 발명이 적용된 장치의 사시도와 그것에 접속된 블록 회로도.

제 7 도는 본 발명의 첫번째 실시예에 따른 장치의 사시도.

제 8 도는 제 7 도의 실시예의 설명도.

제 9 도는 패턴 높이와 차동증폭기의 출력사이의 관계를 설명하는 그래프.

제 10 도는 본 발명의 두번째 실시예의 사시도.

제 11 도는 본 발명의 세번째 실시예에 따라 와이어링 패턴을 검출 하기위한 장치의 사시도.

제 12 도는 제 11 도 장치의 비임-스프리터(beam_splitter)의 부분 평면도.

제 13 도는 제 11 도의 광학 센서의 출력 그래프.

제 14 도는 제 13 도와 관련되는 반사된 입사광 비임과 비임-스프리터 사이의 관계 설명도.

제 15 도는 제 11 도의 실시예에서 차동증폭기 출력, 비임-스프리터 위의 위치 및 상위 임계값과 하위 임계값 사이의 관계를 나타내는 그래프.

제 16 도는 제11도의 실시예를 사용하는 예에서, 상위 임계값보다 더 높고 하위 임계값보다 더 낮은 패턴 형태의 설명도.

제 17 도는 와이어링 패턴과 더불어 구부러진 기판의 예의 단면도.

제 18 도는 제 17 도의 구부러진 기판의 문제점을 설명하는 그래프.

제 19 도는 본 발명의 네 번째 실시예의 부분 블록 회로도.

제 20 도는 기판 레벨과 보정 계수 사이의 관계를 설명하는 그래프.

제 21 도는 제 19 도의 방법에서 마운팅(mounting) 레벨과 3차 패턴 검출 신호 사이의 관계를 설명하는 그래프.

본 발명은 와이어링(wring) 패턴의 높이를 검출하기 위하여, 광이 대상에 비스듬이 입사되고 다른 비스듬한 방향으로부터 측정이 행해지는 삼각 측량법을 사용하는 와이어링 패턴을 위한 검출방법 및 축 장치에 관한 것으로서, 특히 와이어링 패턴 높이로서 측정 가능한 영역을 확장하고 그의 허용 상한계와 허용 하한계 사이에서 정확하게 결정될 수 있는 높이를 갖는 패턴으로서의 와이어링 패턴을 위한 검출 방법 및 장치에 관한 것이다.

일반적으로, 프린트된 회로판위의 와이어링 패턴은 요구된 디자인에 따라 소정의 패턴폭과 높이(두께)를 갖는다. 그러나, 때때로 패턴 단절등의 문제가 발생하고, 생산도중 여러 인자들에 기인하여 부분검출이 행해진다. 와이어링 패턴, 예를들면 3차 형태를 갖는 구리막에서 발생하는 문제중에는 구리막의 비정상의 폭과 불충분한 두께의 결점이 있다. 두께의 결점에 관하여, 그의 상한계와 하한계들이 정의되며, 와이어링 패턴의 두께는 이러한 허용 한계 내에 었어야 한다. 그러나 종래에는, 패턴이 소정의 높이내에 있는 지의 여부를 결정하기 위하여 단지 제한된 범위에 대해서만 검사 되었다.

따라서, 와이어링 패턴의 종래 검출 방법에서, 패턴의 두께가 임계값(소정의 높이)과 비교하여 단지 보다 높게 또는 보다 낮게 선택되기 때문에, 종래 방법이 와이어링 패턴 두께의 상한계와 하한계의 허용 범위내에서 영역을 정확하게 결정하지 못하는 문제점이 일어난다.

더욱이, 와이어링 패턴의 종래 검출 방법에서, 슬라이스 레벨 값이 임계값으로서 설정되면, 슬라이스 레벨 전압은 와이어링 패턴이 그 위에 형성되는 기판의 표면에 대응하는 전압에 정전압이 추가됨으로써 결정되기 때문에, 구부러진 기판의 경우에, 예를들면, 슬라이스 레벨 전압과 검출 신호 사이의 관계는 흔히 알맞지 않다.

본 발명의 중요한 목적은 와이어링 패턴의 높이의 측정 가능한 영역이 아주 확장되는 와이어링 패턴을 위한 검출 방법 및 장치를 제공하기 위한 것이다.

본 발명의 다른 목적은 패턴 두께의 상한계와 하한계 사이의 허용범위 내에서 패턴을 정확하게 결정하는 것이 가능한 와이어링 패턴을 위한 검출 방법 및 장치를 제공하기 위한 것이다.

본 발명의 또 다른 목적은 검출신호에 대하여 슬라이스 레벨이 더욱 알맞게 결정됨에 따라 비록 기판이 구부러질지라도 기판위의 와이어링 패턴의 일부형태가 패턴으로서 정확하게 도시되는 와이어링 패턴을 위한 검출방법 및 장치를 제공하기 위한 것이다.

본 발명에 따라서, 그의 높이를 검출하기 위하여 삼각 측량법을 사용하는 와이어링 패턴의 검출방법이 제공된다. 이 방법은 광원으로부터 광비임을 주사함으로써 기판위에 검출되도록 와이어링 패턴을 밝게 비춰주는 단계와, 와이어링 패턴의 형태에 따른 위치에서 집광렌즈를 통하여 와이어링 패턴과 기판으로부터 반사된 광을 불러-포커싱(blur-focusing)하는 단계와, 불러-포커스된 반사광에 의하여 수신되는, 비임-스프리터의 일부에 응답하는 비율로 비임-스프리터를 통하여 각각 다른 방향을 갖는 반사광과 전달광으로 불러-포커싱된 반사광을 분리하는 단계와, 광학 센서를 사용하는 분리된 반사광과 전달광 각각을 검출하는 단계와, 반사광과 전달광의 양의 차이를 측정하는 단계와, 와이어링 패턴의 높이에 관련있는 상위임계값과 하위임계값을 측정된 차이로부터 결정하는 단계등으로 이루어진다.

더욱이, 본 발명은 그의 높이를 검출하기 위하여 삼각 측량법을 사용하는 와이어링 패턴의 검출방법을 제공한다. 이 방법은 회전 다면경과 주사렌즈를 통하여 광원으로부터 광비임을 주사하는 단계와, 주사된 광비임에 의하여 기판위에 검출되도록 와이어링 패턴을 밝게 비춰주는 단계와, 와이어링 패턴의 형태에 대응하는 위치에서 집광 렌즈를 통하여 와이어링 패턴과 기판으로부터 반사된 광비임을 집중시키는 단계와, 집중된 반사광이 그위에 입사되는 비임-스프리터의 일부에 응답하는 비율로 대체로 완전 반사부, 중간반사와 중간 전달부 및 대체로 완전 전달부를 가지는 비임-스프리터를 통하여 각각 다른 방향을 갖는 반사광과 전달광으로 집중된 반사광 비임을 분리하는 단계와, 광학센서를 사용하는 두 개의 분리된 광 각각을 검출하는 단계와, 두 개의 광의 양의 차를 측정하는 단계와, 비임-스프리터에서 중간 반사율을 갖는 영역의 폭에 대응하는 값으로서 와이어링 패턴의 높이에 관련있는 상위임계값과 하위임계값을 측정된 차이로부터 결정하는 단계로 이루어진다.

더욱이, 본 발명은 그의 높이를 검출하기 위하여 삼각 측량법을 사용하는 와이어링 패턴을 위한 검출장치를 제공한다. 이 장치는 주사된 광비임에 의하여 밝게 비춰진 그의 와이어링 패턴과 기판으로부터 반사된 광비임을 수신하고 반사된 광비임을 집중시키기 위한 집광렌즈와, 집광렌즈로부터 광비임을 수신하고 반사광 비임과 전달광 비임을 단독적으로 출력하며 그의 양이 입사광비임 위치에 대응하고 입사광비임 위치가 와이어링 패턴의 형태의 대응하는 비임-스프리터와, 비임-스프리터로부터 반사광 비임과 전달광 비임 각각을 수신하기 위한 두 개의 광학센서와, 와이어링 패턴 높이의 허용상한계와 허용 하한계에 대응하는 상, 하위 임계값들을 얻기 위하여, 두 개의 광학센서의 출력들 사이의 차를 결정하기 위한 차동증폭기 등으로 이루어 진다.

더욱이, 본 발명은 그의 높이를 검출하기 위하여 삼각측량법을 사용하는 와이어링 패턴을 위한 검출장치를 제공한다. 이 장치는 광비임을 방출하기 위한 광원과, 와이어링 패턴위의 광비임을 주사하기 위한 회전 다면경 및 주사렌즈와, 그의 와이어링 패턴과 기판으로부터 반사된 광비임을 수신하고 반사된 광비임을 집중시키기 위한 집광렌즈와, 세 개 영역중의 하나가 입사광 비임을 반사하고 다른 하나가 대체로 절반을 반사하고 대체로 절반을 전달하며, 나머지 하나가 입사광비임을 전달하는 세 개의 영역을 가지며, 집광 렌즈로부터 광비임을 수신하고 반사광비임과 전달광 비임을 단독적으로 출력하며 그의 양이 입사광비임 위치에 대응하고 입사광비임 위치가 와이어링 패턴의 형태에 대응하는 비임-스프리터와, 비임-스프리터로부터 반사광 비임과 전달광 비임 각각을 수신하기 위한 두 개의 광학센서와, 와이어링 패턴 높이의 허용상한계와 허용하한계에 대응하는 상, 하위 임계값을 얻기 위하여 두 개의 광학 센서의 출력들 사이의 차를 결정하기 위한 차동증폭기와, 와이어링 패턴 높이의 상한계와 하한계 사이의 범위에 대응하는 광비임을 대체로 절반 반사시키고 대체로 절반 전달 시키는 비임=스프리터의 영역의 폭 등으로 구성된다.

본 발명의 다른 특징들과 장점들은 수반된 도면에 의거하여 다음에 서술함으로써 분명해질 것이다.

본 발명의 바람직한 실시예를 설명하기에 앞서, 수반된 도면에 의거하여 관련된 기술이 설명된다.

제 1 도는 와이어링 패턴의 종래의 검출방법에 사용된 장치의 구성예의 사시도이고 제 2 도는 기판위의 와이어링 패턴의 예의 사시도이며, 제 3 도는 종래 방법의 설명도이다.

이를 도면에서, 1은 기판, 2는 예를들면, 구리 페이스트(paste)의 와이어링 패턴, 3은 예를들면, 레이저로부터 조사된 광비임, 4는 집광렌즈, 5는 집광렌즈 4를 통하여 집광된 영상, 6은 각각 반사율이 다른 두개의 영역을 가리며 광을 분리하게 위해 사용된 비임-스프리터, 7a와 7b는 광학센서, 그리고 8은 차동증폭기이다. 검출대상은 와이어링 패턴 2와 기판 1로 구성된다.

와이어링 패턴의 상기 검출방법이 다음에 설명된다.

첫째, 제 3 도에 도시된 바와같이, 광비임 3은 대상에 비스듬한 각도로 주사되고, 와이어링 패턴 2의 영상 5는 다른 각도로부터 집광렌즈를 통하여 관찰된다. 이것은 삼각측량법으로서 공지되었다. 와이어링 패턴 2의 높이가 h이면 변위 h'을 관찰하기 위하여 변위 h'은 영상 5위에 나타나고, 비임-스프리터 6은 제 1 도에 도시된 바와같이 집광렌즈 4가 그위에 집광되는 것과 같은 동일한 집광 평면에 배열되고, 영상 5는 분리된다. 비임-스프리터 6은 광비임의 100% 반사를 제공하는 상위절반부 A와 광비임의 100%전달을 제공하는 하위절반부 B로 이루어진다. 비임-스프리터 6에 의하여 분리된 광은 광학센서 7a와 7b에 의하여 검출되고 그의 출력차는 차동증폭기 8을 통하여 검출되며, 결과적으로 이것은 와이어링 패턴 2의 두께가 임계값(소정의 일정한 높이)보다 큰지 아니면 임게값 보다 작은지를 결정한다. 광학센서 7b는 비임-스프리터 6으로부터 전달된 광을 검출하고 광학센서 7a는 비임-스프리터 6에 의하여 반사된 광을 검출한다.

게다가, 제 4 도에 도시된 바와같이, 광비임 3은 기판위에 입사될 때 확장되고, 따라서 센서의 영상은 큰영상 33이 된다. 한편, 와이어링 패턴 2위에 입사된 광은 확장되지 않고 작은점 영상(영상 34)로서 검출된다. 이경우에, 광비임 3의 높이의 검출이 비임-스프리터 6을 사용함으로써 행해지고, 제 5 도에 도시된 바와같은 특성은 얻어진다. 즉, 와이어링 패턴 2의 높이를 검출하는 것이 매우 어렵다는 문제점이 일어난다. 즉 높이의 변화에 따라 측정 가능한 영역이 제 5 도에 L₁로 표시된 바와같이, 매우 작으며 따라서 정확한 검출은 불가능하다. 제 5 도에서, 횡좌표는 대상의 높이 Z을 나타내고 검출특성은 제 4 도에 도시된 바와같이, 대상이 마이너스(-)로부터 플러스(+)까지 높이 Z의 방향으로 이동될 때 나타난다. 종좌표는 차동증폭기 8의 출력을 나타낸다. 제 5 도에서, PAT는 와이어링 패턴이고, SUB는 기판이다.

본 발명이 적용되는 장치의 예가 제 6a 도와 6b 도에 의거하여 지금부터 설명된다.

도면에서, 레이저 광원 103으로부터 레이저광은 비임-확장기 104를통하여 확장되고 확장된 광은 회전다면경 107에 의하여 주사된다. 주사된 레이저 광은 주사렌즈 108을 통하여 점으로서 집광되고 제 6a 도의 화살표 방향으로 검출대상 102위에 주사된다. 검출대상으로부터 반사된 광은 입사광의 그것과 동등한 통로를 따라 복귀되고, 반사광의 구성요소는 다면경 107과 비임-확장기 104사이에 위치한 비임-스프리터 106에 의하여 분리된다. 분리된 반사광은 집광렌즈 113을 통하여 다시 집광되고 재집광 평면위에 위치한 스페이스 필터 114를 통하여 광학센서 예를들면, 광전자 중배관 133에 의해 검출된다.

부호 105, 109 및 111은 거울이고, 12는 대상이 그위에 설치된 스테이지(stage)이다.

주사광은 주사광 집광렌즈 110을 통하여 레이저 입사광의 방향에 비스듬한 방향으로 집광된다. 이동한 주사광점(영상)은 집공 평면으로부터 디포커싱(defocusing) 거리 만큼 떨어진 위치에 놓인 영상스프리터 112에 의하여 두 개의 구성요소(영상)로 분리되고, 각 영상은 그의 광의 미분값으로 광전자 증배관 131과 132에 의하여 검출된다.

2차 패턴 검출신호는 광전자 중배관 133의 출력이고 2차 패턴 2차(two-value)회로 115를 통하여 적절한 슬라이스 레벨에 의해 두 개의 값으로 주어진다. 두 개의 값 대신에 여러개의 값이 주어질수도 있다. 2차 패턴신호는 2차 패턴 검사논리 회로(2D PAT. INSP. LOGIC)에 인가되고 와이어링 패턴의 결손을 검출한다.

광전자 중배관 131의 출력과 광전자 중배관 132의 출력이 높아 계산회로 117에 공급되어 높이가 계산된다. 3차 패턴 검출신호는 높이 계산회로 117의 출력이고, 3차패턴 2차회로 118을 통하여 적절한 슬라이스 레벨에 의해 두 개의 값으로 주어진다. 또한, 이 경우에, 두개의 값 대신에 여러개의 값이 주어질 수도 있다. 상기 3차 패턴 검출신호로부터 추출된 기판 높이 신호를 추가함으로써 슬라이스 레벨 발생회로(SLGEN). 120에서 발생된 슬라이스 레벨은 기판 높이 추출회로(SUB.H.EXTR.)119에 의하여 소정의 높이에 대응하는 신호로 추출된다. 더욱이, 기판 높이 신호의 추출에서 2차 2차 패턴 신호는 게이트 신호로서 이용된다. 2차 3차 패턴신호는 3차 패턴 검사 논리회로(3D PAT. INSP. LOGIC)121에 인가되고, 와이어링 패턴의 결손은 검출된다. 2차 검사 회로와 비슷한 검사회로 등은 3차 패턴 검사회로로서 사용될수 있다. 더욱이, 슬라이스 레벨이 발생되면, 상기 정신호의 추가 대신에 기판 높이 신호와 정신호의 기능에 의하여 결정되는 값을 갖는 신호가 인가될 수 있다.

결손과 관련있는 정보(불완전한 위치동)는 2차 패턴 검사논리를 사용함으로써 검출되고 3차 패턴 검사논리는 결손 출력장치 124로부터 출력된다. 시스템 제어장치 123은 전체 장치를 제어하고, 125는 스테이지 제어장치이다.

아래에, 본 발명의 실시예들이 도면에 의거하여 설명된다.

본 발명의 첫 번째 실시예를 실행하기 위한 장치가 제 7 도, 제 8 도 및 제 9 도에 의거하여 설명된다. 제 7 도 내지 9 도에서, 동일 참조번호들은 제 1 도 내지 4 도에 도시된 그들과 동등하거나 대응하는 부분을 나타내기 위해 사용된다.

제 7 도는 장치의 부분 사시도이다. 이 장치는 제 1 도의 장치에 포함되어 있지 않은 렌즈 31과 슬릿 32를 더 포함한다.

이 실시예의 검출방법에서 집광의 깊이는 와이어링 패턴 2로부터 반사된 광비임 3의 영상을 확대함으로써 확장된다.

이 실시예에서, 제 8 도에 도시된 바와같이, 영상 34는 영상 34a와 마찬가지로 흐릿하게 이루어지고, 와이어링 패턴 높이의 측정 가능한 범위는 제 5 도의 L₁과 비교해볼 때 제 9 도의 L₂에 의하여 도시된 바와같이 상당히 확장될 수 있다. 이러한 관점에서, 제 9 도는 패턴 높이 Z와 차동증폭기의 출력 사이의 관계를 설명하는 그래프이다. 흐릿한 영상 34a에 대한 영상 34의 확대는 제 7 도와 8 도에 도시된 바와같이, 렌즈 31로부터 적절한 위치에서 슬릿 32를 제공함으로서 이루어진다. 제 9 도에 사용된 참조부호는 제 5 도에 사용된 것과 동일하다.

두 번째 실시예가 제 10 도에 의거하여 설명된다. 이 실시예는 영상 34를 흐릿하게 확대시키기 위한 슬릿 32를 사용하지 않는다. 그러나 대신에 비임-스필터 6의 위치가 집광렌즈 24의 집광 평면 40으로 적당히 이동된다.

첫번째와 두번째 실시예의 방법에서, 와이어링 패턴의 측정가능한 높이 범위는 검출된 영상을 흐릿하게 확대시킴으로써 확장된다.

제 11 도는 본 발명의 실시예에 따라 와이어링 패턴의 검출방법을 실행하기 위한 장치의 사시도이다. 제 12 도는 제 11 도의 장치내의 비임-스프리터의 항목을 나타낸다. 제 13 도와 14도는 비임-스프리터의 광의 위치와 검출된 출력사이의 관계설명도이고, 제 15 도는 비임-스프리터의 위치와 차동증폭기의 출력사이의 관계 설명도이며, 제 16 도는 상위 임계값보다 더 높은 패턴 형태와 하위 임계값보다 더 낮은 패턴형태의 설명도이다.

도면에서, 동일 참조 번호들은 3a가 반사광, 6a가 100% 반사영역 H₁, 50%반사와 50%전달영역 H₂및 100% 전달영역 H₃의 세 개의 다른 영역을 가지는 비임-스프리터, 21은 광원을 발생하는, 예를들면 레이저광, 22는 회전경, 23은 주사렌즈, 24는 집광렌즈, 25a와 25b는 비교기, 26a는 상위임계값보다 더 높은 높이를 갖는 패턴, 26b는 하위 임계값보다 더 낮은 높이를 갖는 패턴이라는 것을 제외하면, 제 1 도 내지 3도의 그들과 동일하거나 대응하는 부분들에 대해 사용된다.

검출대상은 기판 1과 와이어링 패턴 2로 이루어진다. 회전경 22와 주사렌즈 23은 광원 21로부터 광비임 3을 주사하고 집광렌즈 24는 반사광 3a를 대상으로부터 집광시킨다. 비임-스프리터 6a는 집광렌즈 24의 집광 평면위에 놓여진다. 이러한 관점에서, 비임-스프리터 6a에서 중간(이 장치에서 50%) 반사하는 영역 H₂의 폭은 상, 하위 임계값 사이의 차이 즉, 와이어링 패턴 두께의 허용한계에 대응한다.

지금부터, 와이어링 패턴의 검출방법이 설명된다.

제 11 도에 도시된 바와같이, 광원 21로부터 광비임 3은 22와 주사렌즈 23을 주사되고, 주사대상 즉, 기판 1위의 와이어링 패턴 2에 입사된다. 대상으로부터 반사광 3a는 검출되고 집광렌즈 24를 통하여 집광되며, 집광된 영상은 비임-스프리터 6a에 얻어진다. 비임-스프리터 6a에 의하여 반사되거나 전달된 광들은 광학센서 7a 또는 7b에 의하여 검출되고 차동증폭기 8의 입력 단자에 공급되며, 차동증폭기 8의 출력은 비교기 25a와 25b에 공급되고 상위임계값과 하위임계값 각각과 비교된다. 상위임계값보다 높은 패턴 26a와 하위임계값 보다 낮은 패턴 26b는, 제 16 도에서 도시된 바와같이, 비교기 25a와 25b의 두 개의 값 출력들로부터 얻어진다.

제 13 도와 14도에 구체적으로 도시된 바와같이, 반사광 3a가 비임-스프리터 6a의 점 44를 통하여 점 43으로부터 점 45까지 이동하면, 광학센서 7a와 7b에 의하여 얻어진 반사광 3a의 검출신호는 각각 부분 44'을 통하여 부분 43'으로부터 부분 45'까지 곡선을 따라 변화한다. 다음 차동증폭기 8은 광학센서 7a와 7b의 출력을 동작시키고, 광 출력의 급경사 변화는, 제 15 도에 도시된 바와같이, 비임-스프리터 6a의 광비임의 이동에 의하여 얻어진다. 상, 하위 임계값들에 대응하는 슬라이스 레벨은 급경사변화 곡선에 관련되어 결정되고, 와이어링 패턴 2의 높이는 상, 하위 한계에 관련되어 결정될 수 있다.

즉, 상기 실시예에서, 세 개의 다른 반사율을 가지는 비임-스프리터 6a가 사용되고 비임-스프리터의 중간(즉 50%) 반사율을 가지는 영역 H₂의 폭은 와이어링 패턴 2의 상위임계값과 하위임계값 사이의 높이차에 대응하며, 따라서 와이어링 패턴의 두께는 상, 하위 임계값의 허용한계 내에서 정확하게 결정될 수 있거나 또는 허용한계를 넘어 결정될 수도 있다.

제 1 도의 차동증폭기 8의 상술된 출력은 와이어링 패턴 높이의 방향 값을 나타내며, 이 값은 와이어링 패턴 높이의 상, 하위 한계값에 의하여 슬라이스 될 수있고, 그것에 의하여 한계를 벗어나는 패턴이 얻어질수 있다. 이 경우에 일어나는 문제점들이 제 17 도와 18도에 의거하여 설명된다.

일반적으로 패턴위에 형성된 금속 와이어링을 가지는 기판의 표면으로부터 반사된 레이저광은, 기판 1과 와이어링 패턴 2의 산란특성의 차이 때문에 균일하지 않다. 즉, 제 17 도에 도시된 바와같이, 구부러진 대상이 이 검출장치를 사용함으로써 검출되면, 출력 S는 제 18 도에 도시된 바와같이 얻어진다. 제 18 도에서, 점선 a는 기판 1의 실제표면에 대응하고, 일점쇄선 b는 다수의 와이어링 패턴 2의 덮개선이며, 실선 C는 기판 1의 표면에 대응하는 출력전압(Vs)를 나타낸다. 횡좌표는 거리 D를 나타낸다. 점선 a가 실선 C와 일치되어야 하지만 그의 불일치가 아래에 설명되는 바와같이 때때로 발생한다. 즉, 기판 1은 광전달 특성을 가지며, 기판 1위에 반사된 레이저광은 기판 1을 통과하여 그안에 확산되고, 따라서 기판 1의 표면 위의 레이저 광의 점진격은 확장된다. 한편, 와이어링 패턴 2는 전달 특성을 가지지 않으며, 그러므로 레이저광의 점 직경은 확장되지 않으나 미세한 점직경으로서 남는다. 다른 확산 특성을 갖는 레지저광은 기판 1과 와이어링 패턴 2로부터 비임-스프리터 6에 반사되며 기판 1로부터 반사된 광은 확장된 점이 되고 와이어링 패턴 2로부터 반사된 광은 미세한 점이 된다. 검출장치의 출력전압은 두 개의 점직경을 가지는 레이저광의 집광된 위치에 따라 변화되며, 검출장치는 미세한 점에 정확하게 그러나 확장된 점에는 부정확하게 응답하고, 그러므로 확장된 점으로부터 얻어진 Vs(실선C)는 기판의 실제 곡선보다 작게된다. 한편, 미세한 점으로부터 얻어진 일점쇄선 b는 와이어링 패턴 2의 표면의 실제 높이에 대응하며, 결과적으로 만약 슬라이스 레벨일 실제값 및 소정의 정전압과 동등하지 않은 Vs를 추가함으로써 결정되면, 슬라이스 레벨은 기판 1의 곡선 중심에서 너무 낮고 그의 너무 높은 부분은 곡선을 가지지 않는다. 이 경우에, 와이어링 패턴의 검출은 행할 수 없다.

본 발명의 네 번째 실시예에 따라 와이어링 패턴의 검출방법을 사용하는 장치가 제 19 도, 20 도 및 21도에 의거하여 설명된다.

제 19 도는 장치의 부분 블록 회로도를 나타낸다. 도면에서, 상기 첫 번째 내지 세 번째 실시예들에 대하여 사용된 그들로부터 단지 다른 부분만이 도시된다. 이 장치는 기판이 굽어졌을 때 유리하다.

제 19 도는 제 11 도의 비교기 25a 또는 25b에 대응하는 비교회로 230의 블록회로도이다. 비교회로 230은 차동증폭기 8의 출력인 3차 패턴 검출신호 S로부터 기판 1의 레벨 Vs를 추출하기 위한 추출부 231과, Vs로부터 보정계수 CF를 계산하고 CF를 출력하기 위한 보정계수 연산부 232와, 비교기 25a 또는 25b의 입력과 보정계수 연산부 232의 출력에 상위 또는 하위 임계에 대응하는 정전압 r의 적을 연산하기 위한 승산부 233과, Vs에 승산부(r, CF)의 출력을 추가하고 슬라이스 레벨 SL을 발생하기 위한 슬라이스 레벨 발생부 234와, SL과 S를 비교하고 두 개의 값 신호를 얻기 위한 비교부 235로 이루어진다. 비교부 235에 의하여 얻어진 두 개의 값 신호는 검사 다이어링 패턴 신호와 같이 패턴 결정장치(도시되지 않았음)에 공급된다.

제 20 도는 보정계수 연산부 232에 의하여 연산된 Vs와 CF 사이의 관계를 설명하는 그래프이다. 제 20 도에서, 횡좌표는 Vs의 관계값 즉, 굽어진 기판 레벨을 나타내고, 광학센서 7^a와7^b의 출력들 사이의 관계에 대응한다. 구체적으로, 0%에서 센서 7^a의 출력은 최대이고 센서 7^b의 출력은 최소이며, 50%에서는 양출력이 동일하고 100%에서는 센서 7^a의 출력이 최소화이며 센서 7^b의 출력은 최대이다. 종좌표는 Vs가 50%일 때 CF=1, 50% 내지 100% 일 때 CF〉1 그리고 0%내지 50%일 때 CF〈1인 보정계수 CF를 나타낸다.

이 그래프에서 CF의 변화를 나타내는 선 F는 Vs의 증가에 따라 증가한다. 즉, Vs가 50내지 100%일 때 CF는 1보다 크게된다. 이것은 슬라이스 레벨 SL이 만곡의 중간에서 커진다는 것을 의미한다. 결과적으로, SL의 적절한 보정은 만곡 중심의 부근에서 수행될 수 있다. Vs가 0%내지 50%이면, CF는 1보다 작고, 따라서 만약 그곳에 기판의 만곡이 없으면 보다 작은 SL이 적절히 결정된다.

이 실시예에서, 보정계수 CF는 기판 1의 표면 레벨에 따라 결정되고, 슬라이스 레벨은 CF를 사용하여 보정된다. 결과적으로, 슬라이스 레벨은 중심 또는 굽어지지 않은 부분에서 최대로 활용되며, 와이어링 패턴 2의 일부는 예를들면, 두 개의 값 방법을 사용함으로써 정확하게 패턴화될 수 있다. 따라서, 와이어링 형태의 검사는 높은 신뢰도로써 수행될 수 있다.

더욱이, CF 결정은 다음과 같이 바람직스럽게 수행된다. 예를들면, 결손을 가지지 않은 와이어링 패턴이 그 안에 형성되는 대상은 스테이지 12위에 놓여지고, 기판 1과 와이어링 패턴 2의 S'은 대상이 그곳에 설치되는 높이의 변화에 따라 형성된다. 다음, 예를들면 제 21 도에 도시된 그래프가 얻어진다. 제 21 도에서, 횡좌표는 대상이 그곳에 설치되는 높이를 나타내고, 종좌표는 S값을 나타낸다. 일점쇄선 G는 기판 1에 기인하여 형성되고, 실선 H는 와이어링 패턴 2에 기인하여 형성된다.

실선 H는 와이어링 패턴 2의 높이의 변화에 정확하게 따른다. 그런나, 일점쇄선 G는 기판 1의 높이의 변화에 따라 비교적 우수하게 얻어질 수 없다. 따라서, 선 G와 H 사이의 차는 예를들면, 세 개의 점들 즉, r₁,r₂,r₃로 얻어진다. 점들의 수가 세 개로 한정되지는 않는다. CF값은 점들 r₁,r₂,r₃로 얻어지는 차이를 기초로하여 결정될 수 있다. 즉, r₁의 차이는 r₂의 그것보다 작고, r₂의 차이는 r₃의 그것보다 작으며, 결과적으로, 제 20 도의 선 F가 얻어진다. 선 F는 때때로 직선 대신에 곡선으로도 고려된다.

이 실시예에서, 기판위에 형성된 와이어링 패턴의 표면에 대한 스테이지와 기판의 표면에 대한 스테이지로부터 높이를 측정하는 높이 측정 장치로부터의 출력신호는 기판의 표면의 높이를 기초로 하여 슬라이레벨과 비교되며, 이것은 와이어링 패턴의 형상이 허용한계내에 있는지의 여부에 따라 결정된다. 더욱이 슬라이스 레벨이 결정되면, 기판의 높이는 높고 슬라이스 레벨도 높게 되며, 보정계수를 사용함으로써 기판의 높이는 낮고 슬라이스 레벨도 낮게 된다.

이 실시예에서, 상술된 바와 같이, 슬라이스 레벨은 기판 표면의 높이에 따라 보정된다. 그러므로, 구부러진 기판위의 와이어링 패턴을 검사하는 경우에, 슬라이스 레벨은 기판의 구부러진 부분의 중심 부근에서 높게 되고, 기판의 구부러지지 않은 부분에서 슬라이스 레벨은 낮게 된다. 따라서, 구부러진 기판위의 와이어링 패턴의 일부 형태는 정확하게 검출될 수 있다.

Claims (12)

1. 광원으로부터 주사된 광 비임에 의하여 기판위에 있는 검출될 와이어링 패턴을 조명하는 단계와, 와이어링 패턴의 형태에 따른 위치에서 집광렌즈를 통하여 와이어링 패턴과 기판으로부터 반사된 광을 블러-포커싱 하는 단계와, 블러-포커스된 반사광이 들어가는 비임-스프리터를 통하여 비임-스프리터의 일부에 응답하는 비율로 각각 다른 방향을 갖는 반사광과 전도된 광으로 블러-포커스된 반사광을 분리하는 단계와, 광학 센서를 사용하는 분리된 반사광과 전도된 광을 각각 검출하는 단계와, 반사광과 전도된 광의 양의 차를 측정하는 단계와, 측정된 차로부터 와이어링 패턴의 높이에 대한 상위 임계값과 하위 임계값을 결정하는 단계등으로 이루어지는, 그의 높이를 검출하기 위하여 삼각측량법을 사용하는 와이어링 패턴의 검출방법.
2. 제 1 항에 있어서, 블러-포커싱이 집광렌즈 다음에 슬릿을 제공함으로써 이루어지는 와이어링 패턴의 검출방법.
3. 제 1 항에 있어서, 블러-포커싱이 집광렌즈의 집광점으로부터 비임-스프리터의 위치를 벗어나게 함으로써 이루어지는 와이어링 패턴의 검출방법.
4. 제 2 항 또는 3항에 있어서, 기준에서 벗어난 부분을 표시하기 위하여 소정의 고정된 상위 임계레벨 및 하위 임계레벨과 반사광 및 전도된 광 사이의 측정된 차를 비교하는 단계를 더 포함하는 와이어링 패턴의 검출방법.
5. 제 4 항에 있어서, 상, 하위의 임계레벨들 중의 하나가 와이어링 패턴의 기판 높이가 높을 때 임계레벨을 높게 만들고 기판의 높이가 낮을 때 임게레벨을 낮게 만드는 수정계수에 의하여 보정되는 와이어링 패턴의 검출방법.
6. 광원으로부터의 광 비임을 회전 다면경과 주사렌즈를 통하여 주사하는 단계와, 주사된 광 비임에 의하여 기판위에 있는 검출될 와이어링 패턴을 조명하는 단게와, 와이어링 패턴의 형태에 대응하는 위치에서 집광렌즈를 통하여 와이어링 패턴과 기판으로부터 반사된 광을 집광하는 단계와, 집광된 반사광이 들어가는 대체로 완전히 전도되는 부분, 중간반사부 및 중간전도된 부 그리고 대체로 완전히 반사되는 부분을 가지는 비임-스프리터를 통하여 비임-스프리터의 일부에 응답하는 비율로 각각 다른 방향을 갖는 반사광과 전도된 광을 각각 검출하는 단계와, 반사광과 전도된 광의 양의 차를 측정하는 단계와, 비임-스프리터에서 중간 반사하는 영역의 폭에 대응하는 값으로서 측정된 차로부터 와이어링 패턴의 높이에 대한 상위 임계값과 하위 임계값을 결정하는 단계등으로 이루어지는 그의 높이를 검출하기 위하여 삼각측량법을 사용하는 와이어링 패턴의 검출방법.
7. 주사된 광 비임에 의하여 조명되는 그의 와이어링 패턴과 기판으로부터 반사된 광 비임을 수신하고 반사된 광 비임을 블러-포커싱하기 위한 집광렌즈와, 집광렌즈로부터 광 비임을 수신하고 반사광 비임과 전도된 광 비임 각각을 따로따로 출력하며 그의 양이 와이어링 패턴의 형태에 대응하는 입사광 비임위치에 대응하는 비임-스프리터와, 비임-스프리터로부터 반사광 비임과 전도된 광 비임을 각각 수신하기 위한 두 개의 광학센서와, 와이어링 패턴 높이의 상,하 허용한계에 대응하는 상,하위 임계값을 얻기 위하여 두 개의 광학센서의 출력들 사이의 차를 결정하기 위한 차동증폭기등으로 이루어지는, 그의 높이를 검출하기 위하여 삼각측량법을 사용하는 와이어링 패턴의 검출장치.
8. 제 7 항에 있어서, 집광렌즈를 통하여 반사광 비임을 확장시키기 위하여 집광렌즈 다음에 슬릿을 더 포함하는 와이어링 패턴의 검출장치.
9. 제 7 항에 있어서, 비임-스프리터가 집광렌즈의 집광점으로부터 벗어나게 놓여진 와이어링 패턴의 검출장치.
10. 제 8 항 또는 9항에 있어서, 차동증폭기의 출력을 수신하고 소정의 고정된 상위 임계레벨과 차동증폭기의 출력을 비교하기 위한 첫 번째 비교기와, 차동증폭기의 출력을 수신하고 소정의 고정된 하위 임계레벨과 차동증폭기의 출력을 비교하기 위한 두 번째 비교기등을 더 포함하는 와이어링 패턴의 검출장치.
11. 제 10 항에 있어서, 차동증폭기의 출력을 수신하고 기판레벨을 추출하는 추출부와, 추출부의 출력을 수신하고, 기판레벨의 증가에 따라 증가하는 보정계수를 연산하기 위한 보정계수 연산부와, 추출부와 보정계수 연산부의 출력들을 수신하고, 첫번째와 두 번째 비교기중의 하나에 대한 슬라이스 레벨을 결정하기 위한 슬라이스 레벨 결정부등을 더 포함하는 와이어링 패턴의 검출장치.
12. 광 비임을 발사하기 위한 광원과, 와이어링 패턴위의 광 비임을 주사하기 위한 회전 다면경 및 주사렌즈와, 그의 와이어링 패턴과 기판으로부터 반사된 광 비임을 수신하고, 반사광 비임을 집광시키는 집광렌즈와, 입사광 비임을 반사하는 영역과 대체로 절반 반사하고 대체로 절반 전도하는 영역 및 입사광 비임을 전도하는 영역을 가지며, 집광렌즈로부터 광 비임을 수신하고, 와이어링 패턴의 형태에 대응하는 입사광 비임 위치에 따른 양으로 반사광 비임과 전도된 광 비임 각각을 따로따로 출력하기 위한 비임-스프리터와, 비임-스프리터로부터 반사광 비임과 전도된 광 비임 각각을 수신하기 위한 두 개의 광학센서와, 와이어링 패턴 높이의 허용 상,하한계에 대응하는 상,하위 임계값이 결정되도록 두 개의 광학센서의 출력들 사이의 차를 연산하기 위한 차동증폭기와, 와이어링 패턴 높이의 상,하한계 사이의 크기에 대응하는 광비임을 대체로 절반 반사하고 대체로 절반 전도하는 비임-스프리터이 영역의 폭으로 이루어지는, 그의 높이를 검출하기 위하여 삼각측량볍을 사용하는 와이어링 패턴의 검출장치.

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