WO2021118316A2 - 테라헤르츠파를 이용한 검사 시스템 - Google Patents

테라헤르츠파를 이용한 검사 시스템 Download PDF

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WO2021118316A2
WO2021118316A2 PCT/KR2020/018211 KR2020018211W WO2021118316A2 WO 2021118316 A2 WO2021118316 A2 WO 2021118316A2 KR 2020018211 W KR2020018211 W KR 2020018211W WO 2021118316 A2 WO2021118316 A2 WO 2021118316A2
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terahertz wave
data
reflected
light
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김성훈
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(주)미래컴퍼니
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    • G—PHYSICS
    • G01—MEASURING; TESTING
    • G01N—INVESTIGATING OR ANALYSING MATERIALS BY DETERMINING THEIR CHEMICAL OR PHYSICAL PROPERTIES
    • G01N21/00—Investigating or analysing materials by the use of optical means, i.e. using sub-millimetre waves, infrared, visible or ultraviolet light
    • G01N21/17—Systems in which incident light is modified in accordance with the properties of the material investigated
    • G01N21/25—Colour; Spectral properties, i.e. comparison of effect of material on the light at two or more different wavelengths or wavelength bands
    • G01N21/31—Investigating relative effect of material at wavelengths characteristic of specific elements or molecules, e.g. atomic absorption spectrometry
    • G01N21/35—Investigating relative effect of material at wavelengths characteristic of specific elements or molecules, e.g. atomic absorption spectrometry using infrared light
    • G01N21/3581—Investigating relative effect of material at wavelengths characteristic of specific elements or molecules, e.g. atomic absorption spectrometry using infrared light using far infrared light; using Terahertz radiation

Definitions

  • the present invention relates to an inspection system using terahertz waves.
  • a terahertz wave is an electromagnetic wave located in a region between infrared and microwave, and generally has a frequency between 0.1 THz and 10 THz.
  • terahertz waves are, in recent years, search devices in airports and security facilities, quality inspection devices in food and pharmaceutical companies, semiconductor testing devices, dental testing equipment, gas detection devices, explosives testing devices, Lab-on-a-chip Efforts are being made to apply it to various fields such as detectors.
  • object inspection using terahertz waves is performed, and the method is also performed in various forms.
  • various inspection methods using conventional terahertz waves have several problems, such as cost and time-consuming, and difficulty in inspecting a large-area specimen.
  • An object of the present invention is to provide an inspection system using a terahertz wave.
  • the problem to be solved by the present invention is to provide an inspection system using terahertz waves that can acquire images using MEMS mirrors and TSOM algorithms so that high-resolution images exceeding the fixed limit resolution of terahertz waves can be acquired will do
  • An object of the present invention is to provide an inspection system using terahertz waves capable of maximizing irradiation efficiency of terahertz waves by providing a reflector.
  • An object of the present invention is to provide an inspection system using terahertz waves capable of selectively receiving reflected light and transmitted light reflected and transmitted from an object to be inspected.
  • An object of the present invention is to provide an inspection system using a terahertz wave capable of acquiring a high-resolution image using a coaxial system.
  • An object of the present invention is to provide an inspection system using a terahertz wave capable of acquiring a high-resolution image using a non-contact method.
  • An inspection system using terahertz waves for solving the above problems is an inspection that generates inspection data by inspecting an inspection object using terahertz waves to determine whether the inspection object is defective an apparatus, wherein the inspection apparatus reflects the terahertz wave in a predetermined angular range at a predetermined speed or more and focuses the terahertz wave so that the terahertz wave is incident on the object at a plurality of angles based on a reference focus position.
  • An image may be generated by integrating a plurality of scan information, and the inspection apparatus may analyze the image to generate the inspection data.
  • a high-resolution image exceeding a fixed limit resolution of a terahertz wave can be acquired by acquiring the image using a MEMS mirror and a TSOM algorithm. That is, by acquiring a high-resolution image, it is possible to shorten the examination time for the object to be examined.
  • the present invention by acquiring a high-resolution image, it is possible to more accurately determine a defect with respect to an object to be inspected and prevent the production of defective products.
  • the reflector by providing the reflector, it is possible to obtain a high-resolution image by minimizing the loss of terahertz waves irradiated to the object to be inspected.
  • the present invention by acquiring a high-resolution image, it is possible to more accurately determine a defect with respect to an object to be inspected and prevent the production of defective products.
  • the present invention by selectively or simultaneously receiving reflected light and transmitted light of different wavelength bands reflected and transmitted from an object to be inspected, it is possible to increase the accuracy of inspection.
  • the present invention by acquiring inspection data by irradiating terahertz waves to the front and rear surfaces of the inspection object, accurate data on the inner and outer surfaces of the inspection object can be obtained to determine the defect of the inspection object and prevent the production of defective products have.
  • the present invention by acquiring a high-resolution image by receiving a terahertz wave that is specularly reflected from an object to be inspected, it is possible to more accurately determine a defect in the object to prevent production of defective products.
  • the present invention by using a coaxial system to obtain a high-resolution image by receiving the specular reflected light causing the maximum reflection of the light source, it can be easily applied to a display panel or semiconductor inspection equipment requiring high-integration light.
  • the present invention by accurately receiving a terahertz wave reflected from an object to obtain a high-resolution image, it is possible to more accurately determine a defect in the object to prevent the production of defective products.
  • the present invention by vertically receiving a terahertz wave reflected from an object to be inspected using a non-contact method, the thickness and defects of the object can be more accurately determined. Accordingly, it is possible to prevent the production of defective products due to defects.
  • FIG. 1 is a block diagram illustrating an inspection system using a terahertz wave according to an embodiment of the present invention.
  • FIG. 2 is a view for explaining an inspection apparatus according to an embodiment shown in FIG. 1 .
  • FIG. 3 is a diagram for explaining an operation of an inspection system using a terahertz wave according to an embodiment of the present invention.
  • FIG. 3 is a block diagram illustrating an inspection system using terahertz waves according to an embodiment of the present invention.
  • FIG. 4 is a view for explaining the light source irradiator shown in FIG. 3 .
  • 5A and 5B are diagrams for explaining an operation of an inspection system using a terahertz wave according to an embodiment of the present invention.
  • FIG. 6 is a block diagram illustrating an inspection system using a terahertz wave according to an embodiment of the present invention.
  • FIG. 7 is a view for explaining an inspection apparatus according to an embodiment shown in FIG. 6 .
  • FIG. 8 is a diagram for explaining an operation of an inspection system using a terahertz wave according to an embodiment of the present invention.
  • FIG. 9 is a view for explaining the light source irradiator shown in FIG. 6 .
  • FIG. 10 is a diagram for explaining an operation of an inspection system using a terahertz wave according to an embodiment of the present invention.
  • FIG. 11 is a block diagram illustrating an inspection system using terahertz waves according to an embodiment of the present invention.
  • FIG. 12 is a view for explaining the inspection apparatus shown in FIG. 11 .
  • FIG. 13 is a diagram for explaining an operation of an inspection system using a terahertz wave according to an embodiment of the present invention.
  • FIG. 14 is a block diagram illustrating an inspection system using terahertz waves according to an embodiment of the present invention.
  • 15A and 15B are diagrams for explaining an inspection unit included in the inspection apparatus shown in FIG. 14 .
  • 16 is a diagram for explaining an operation of an inspection system using a terahertz wave according to an embodiment of the present invention.
  • 17A and 17B are detailed views for explaining a method of acquiring the scan information shown in FIG. 16 .
  • An inspection system using terahertz waves for solving the above problems is an inspection that generates inspection data by inspecting an inspection object using terahertz waves to determine whether the inspection object is defective an apparatus, wherein the inspection apparatus reflects the terahertz wave in a predetermined angular range at a predetermined speed or more and focuses the terahertz wave so that the terahertz wave is incident on the object at a plurality of angles based on a reference focus position.
  • An image may be generated by integrating a plurality of scan information, and the inspection apparatus may analyze the image to generate the inspection data.
  • the inspection apparatus may include a MEMS mirror, and control the MEMS mirror to focus the terahertz wave to be incident on the object to be inspected.
  • the inspection apparatus may generate the image by correcting the plurality of scan information using a TSOM algorithm and integrating the corrected plurality of scan information.
  • it may further include a management server for generating the test data of the test subject.
  • An inspection system using terahertz waves for solving the above problems is an inspection that generates inspection data by inspecting an inspection object using terahertz waves to determine whether the inspection object is defective Including an apparatus, wherein the inspection apparatus may control an optical path so that a terahertz wave irradiated from a camera is totally reflected through a reflector to be incident on the inspection object.
  • the reflector is formed to surround the lens, the first surface is formed to correspond to the camera and the lens horizontally and a hole through which the terahertz wave passes; a second surface connected to the first surface in an upward direction and formed as a curved surface; and a third surface connected to the first surface in a downward direction and formed as a curved surface.
  • it may further include a management server for generating the test data of the test subject.
  • An inspection system using terahertz waves for solving the above problems is an inspection that generates inspection data by inspecting an inspection object using terahertz waves to determine whether the inspection object is defective Including an apparatus, wherein the inspection apparatus receives reflected light or transmitted light of different wavelength bands reflected and transmitted from the inspection object to generate the inspection data for the inner and outer surfaces of the inspection object.
  • the inspection apparatus may include a first optical filter unit for selectively filtering the reflected light and the transmitted light of the same wavelength band reflected and transmitted from the inspection object according to a preset wavelength band.
  • the first optical filter unit may include at least one first optical filter unit that is rotatable and filters the reflected light and the transmitted light into different wavelength bands, respectively.
  • the inspection apparatus may adjust the rotation of the first optical filter unit according to the preset wavelength band.
  • a second optical filter unit for simultaneously filtering the reflected light and the transmitted light of different wavelength bands reflected and transmitted from the object to be inspected according to a preset wavelength band may be included.
  • the second optical filter unit may be formed to be inclined downward at a predetermined angle.
  • the apparatus may further include a management server that analyzes the reflected light and the transmitted light received from the test apparatus to generate the test data of the test object.
  • An inspection system using terahertz waves for solving the above problems is an inspection that generates inspection data by inspecting an inspection object using terahertz waves to determine whether the inspection object is defective Including an apparatus, wherein the inspection apparatus may receive the specularly reflected light reflected from the inspection object at the same angle as the angle of the terahertz wave incident to the inspection object using a coaxial system.
  • the inspection apparatus includes a reflector that is a half mirror, wherein the reflector reflects the terahertz wave so as to be incident at an angle perpendicular to the object to be inspected, and the positive reflected from the object to be inspected.
  • the specularly reflected light may be transmitted so that the reflected light is reflected at the same vertical angle as the incident angle.
  • it may further include a management server for generating the test data of the test subject.
  • An inspection system using terahertz waves for solving the above problems is an inspection for generating inspection data by inspecting an inspection object using terahertz waves to determine whether the inspection object is defective
  • the inspection apparatus may control an angle and a distance for receiving a reflected terahertz wave reflected from the object to be inspected using a non-contact method.
  • the inspection apparatus includes: a light irradiator for irradiating the terahertz wave to be incident on the inspection object; a light receiver configured to receive the reflected terahertz wave reflected from the object; and a sensor unit for generating location information by measuring an angle and a distance between the light receiving unit and the object to be inspected.
  • the light receiving unit controls an angle at which the reflected terahertz wave is received in an x-axis direction, a y-axis direction, and a z-axis direction in response to the position information, and in a vertical direction. can control the distance at which the reflected terahertz wave is received.
  • it may further include a management server for generating the test data of the test subject.
  • the program according to another embodiment of the present invention is stored in a computer-readable recording medium that is combined with a computer, which is hardware, so as to perform an inspection system using terahertz waves performed by the computer.
  • the term "computer” includes various devices capable of providing a result to a user by performing arithmetic processing.
  • computers include desktop PCs, notebooks (Note Books) as well as smartphones, tablet PCs, cellular phones, PCS phones (Personal Communication Service phones), synchronous/asynchronous IMT A mobile terminal of -2000 (International Mobile Telecommunication-2000), a Palm Personal Computer (PC), a Personal Digital Assistant (PDA), and the like may also be applicable.
  • a head mounted display (HMD) device includes a computing function
  • the HMD device may be a computer.
  • the computer may correspond to a server that receives a request from a client and performs information processing.
  • FIG. 1 is a block diagram illustrating an inspection system using terahertz waves according to an embodiment of the present invention
  • FIG. 2 is a diagram illustrating an inspection apparatus according to the embodiment shown in FIG. 1 .
  • an inspection system 1 using terahertz waves may include an inspection device 10 and an inspection management server 20 .
  • the inspection management server 20 may be omitted.
  • the inspection apparatus 10 and the inspection management server 20 may be synchronized in real time using a wireless communication network to transmit and receive data.
  • the wireless communication network may support various long-distance communication methods, for example, wireless LAN (WLAN), DLNA (Digital Living Network Alliance), WiBro (Wireless Broadband: Wibro), and Wimax (World Interoperability for Microwave Access: Wimax).
  • GSM Global System for Mobile communication
  • CDMA Code Division Multi Access
  • CDMA2000 Code Division Multi Access 2000
  • EV-DO Enhanced Voice-Data Optimized or Enhanced Voice-Data Only
  • WCDMA Wideband CDMA
  • HSDPA High Speed Downlink Packet Access
  • HSUPA High Speed Uplink Packet Access
  • LTE Long Term Evolution
  • LTEA Long Term Evolution-Advanced
  • broadband wireless mobile communication service Wireless Mobile
  • Various communication methods such as WMBS), BLE (Bluetooth Low Energy), Zigbee, RF (Radio Frequency), LoRa (Long Range), etc. may be applied, but are not limited thereto, and various well-known wireless or mobile communications method may be applied.
  • the test apparatus 10 and the test management server 20 may transmit/receive data through a wired communication method.
  • the inspection apparatus 10 may be a device capable of three-dimensionally inspecting the object 11 to be inspected using a terahertz wave.
  • the inspection apparatus 10 may scan the inspection object 11 for various objects or substances, such as food, semiconductor equipment, and manufacturing equipment, and obtain and inspect a three-dimensional image thereof.
  • the inspection apparatus 10 includes a terrapa generator 100 , a terrapa irradiator 110 , a focus adjuster 120 , and an image acquisition unit 130 . ), a communication unit 140 , a memory unit 150 , and a device control unit 160 . At this time, the inspection device 10 may be located in the chamber to minimize the influence of the external environment.
  • tera wave can be interpreted as the same term as terahertz wave, so tera wave and terahertz wave can be used at the same time.
  • the terahertz wave generator 100 may generate a terahertz wave.
  • the generated terahertz wave may have an intensity and a pulse width that can be reflected and transmitted by being irradiated to the object 11, but is not limited thereto.
  • the terahertz wave generator 100 may generate a terahertz wave composed of electromagnetic waves having a frequency of 0.1 THz to 10 THz.
  • the terahertz irradiator 110 is a device capable of irradiating the generated terahertz wave to the test object 11 , and adjusts the frequency and irradiation position of the terahertz wave according to the test object 11 to adjust the terahertz wave having an arbitrary incident angle. Hertz waves may be irradiated to the test object 11 . That is, the terahertz wave irradiator 110 may irradiate the terahertz wave by changing the focus position of the object 11 in the x-direction, the y-direction, and the z-direction.
  • the incident angle may be incident parallel to the object 11 or may be incident at an angle having a predetermined angle.
  • the tera wave irradiator 110 may include a lens (not shown) for correcting the incident angle of the terahertz wave incident on the object 11 to be inspected. That is, the lens can adjust the amount of incident light to be large or small.
  • the lens may include a magnification lens or an optical lens for condensing the incident angle, but is not limited thereto.
  • the magnification lens may be a high magnification lens.
  • the focus adjustment unit 120 may be positioned between the tera wave irradiation unit 110 and the object 11 to focus the terahertz wave.
  • the focus adjustment unit 120 may include a MEMS mirror 121 and a lens 122 .
  • the MEMS mirror 121 may reflect the terahertz wave in a predetermined angular range at high speed. That is, the MEMS mirror 121 may rotate at a high speed in a predetermined angle range. Accordingly, the terahertz wave incident to the MEMS mirror 121 may be reflected at a high speed in a predetermined angle range and may be incident on the lens 122 . In this case, in order to reflect the terahertz wave in the uniaxial direction, the MEMS mirror 121 may rotate in the uniaxial direction within a predetermined angle range.
  • Rotation of the MEMS mirror 121 may be implemented in various forms. For example, by applying a current having a square wave or a sine wave of a constant frequency to a motor (not shown) of the MEMS mirror 121 , a desired repetitive rotation operation of the MEMS mirror 121 can be obtained.
  • the rotation speed of the MEMS mirror 121 may be 60 Hz to 100 Hz.
  • the rotation angle, operation, speed, etc. of the MEMS mirror 121 may be controlled according to an image acquired from the object 11 .
  • a Galvano mirror or Polygon mirror capable of high-speed reflection in a certain angular range may be used.
  • the lens 122 may collimate the terahertz wave reflected by the MEMS mirror 121 . That is, the lens 122 may reflect the terahertz wave reflected by the MEMS mirror 121 in parallel to be incident on the object 11 . In this case, the lens 122 may be implemented by a parabolic mirror.
  • the lens 122 may be implemented by a parabolic mirror.
  • the diameter of the parabolic mirror may be 200 mm.
  • the lens 122 may coincide with the focal point of the parabolic mirror and the rotation axis of the MEMS mirror 121 . Accordingly, the terahertz wave may be reflected at a predetermined angle by the rotation of the MEMS mirror 121 and reflected in parallel by the lens 122 to be incident on the object 11 . At this time, it is preferable that the terahertz wave reflected in parallel by the lens 122 is incident perpendicularly to the object 11 to be inspected.
  • the focus adjusting unit 120 having such a structure may acquire scan images of the examination object 11 scanned at various focus positions at high speed by changing the focus position of the terahertz wave irradiated to the object 11 .
  • the image acquisition unit 130 integrates and processes a plurality of scan images acquired from the object 11 according to various focus positions to obtain a TSOM (Through focus Scanning Optical Microscopy) image of the object 11 .
  • TSOM Three focus Scanning Optical Microscopy
  • the scanned image may be a plurality of images scanned in the x-direction, y-direction, and z-direction with respect to the object 11 .
  • a TSOM image may be acquired by integrating a plurality of scan images obtained when the relative distance (optical axis distance) between the lens 122 and the object 11 is changed.
  • the image acquisition unit 130 may acquire a TSOM image (TSOM Iimage) through a through-focus scanning optical microscope.
  • the image acquisition unit 130 applies the TSOM algorithm among the plurality of scan images to correct the out-of-focus scan image according to the focus position using the basic image, and synthesizes the corrected scan image to have a higher resolution than the limit resolution.
  • High-resolution TSOM images can be acquired.
  • the communication unit 140 may transmit the examination data for the examination object 11 to the examination management server 20 .
  • the inspection data may include data for which it is determined whether the inspection object 11 is defective. That is, the examination data may be data in which the presence or absence of a defect of the examination object 11 is determined as a TSOM image, which is a three-dimensional image.
  • the communication unit 140 may transmit the scanned image or the TSOM image to the inspection management server 20 .
  • the memory unit 150 may store data transmitted and received through the communication unit 140 and data supporting various functions of the test apparatus 10 .
  • the memory unit 150 may store a plurality of application programs (or applications) driven by the test apparatus 10 , data for operation of the test apparatus 10 , and commands. At least some of these application programs may be downloaded from the inspection management server 20 or an external server through wireless communication.
  • the device controller 160 may generate examination data by analyzing a TSOM image of the examination object 11 by integrating a plurality of scan images.
  • the device controller 160 analyzes a plurality of scan images included in the acquired TSOM Iimage to determine a defective area suspected of being defective in the object 11 to determine whether the object 11 is defective. It is possible to generate inspection data that can discriminate.
  • the device controller 160 may control the rotation angle, operation, speed, etc. of the MEMS mirror 121 in response to the examination object 11 and the examination data of the object 11 .
  • the present invention is not limited thereto, and the control signal of the MEMS mirror 121 may be received from the inspection management server 20 .
  • the device controller 160 may inspect the object 11 and, if a defect occurs, may perform repair by using a laser or a separate repair means. Accordingly, the process time can be shortened by simultaneously performing the inspection and repair of the object 11 to be inspected.
  • Such an inspection apparatus 10 adjusts the focus position of the terahertz wave with respect to the object 11, acquires various scan images according to various focus positions, and integrates a plurality of acquired scan images to process the TSOM image. It is possible to generate test data for the test object 11 by using the . It is possible to more accurately determine the defect region in which the defect of the inspection object 11 is suspected to determine whether the inspection object 11 is defective.
  • the inspection management server 20 may include a data communication unit 200 , a database unit 210 , a display unit 220 , and a management control unit 230 .
  • the data communication unit 200 may receive the inspection data from the inspection apparatus 10 .
  • the data communication unit 200 may receive a scan image or a TSOM image from the inspection apparatus 10 .
  • the data communication unit 200 may transmit a control signal of the MEMS mirror 121 from the inspection device 10 .
  • the database unit 210 may store data transmitted/received to and from the test apparatus 10 through a wired/wireless communication network.
  • the database unit 210 may store data supporting various functions of the inspection management server 20 .
  • the database unit 210 may store a plurality of application programs (application programs or applications) driven by the examination management server 20 , data for the operation of the examination management server 20 , and commands. At least some of these applications may be downloaded from an external server through wireless communication.
  • the display unit 220 displays the operation state of the inspection apparatus 10 by the user's operation, the operation state of the inspection management server 20, and data transmitted and received between the inspection apparatus 10 and the inspection management server 20 on the screen. can be monitored through That is, by checking the operating state of the inspection device 10 in real time, when an error or failure occurs, the administrator can quickly respond.
  • the management control unit 230 may receive the inspection data and manage the state of the inspection object 11 to prevent the production of defective products by the inspection object 11 .
  • the management control unit 230 may analyze the scan image or the TSOM image received from the examination apparatus 10 to generate examination data of the examination object 11 .
  • the management control unit 230 may generate the control signal of the MEMS mirror 121 in response to the examination object 11 and the examination data of the examination object 11 .
  • the inspection management server 20 having such a structure may be a computing device implemented by hardware circuits (eg, CMOS-based logic circuits), firmware, software, or a combination thereof.
  • hardware circuits eg, CMOS-based logic circuits
  • firmware e.g., firmware
  • software e.g., firmware
  • a combination thereof e.g., firmware
  • the operation of the inspection system using the terahertz wave having such a configuration is as follows.
  • 3 is a diagram for explaining an operation of an inspection system using a terahertz wave according to an embodiment of the present invention.
  • the inspection system 1 using terahertz waves is described as operating in the inspection apparatus 10 , the present invention is not limited thereto.
  • the inspection apparatus 10 may generate a terahertz wave ( S100 ).
  • the signal generator 100 may generate a terahertz wave composed of electromagnetic waves having a frequency of 0.1 THz to 10 THz.
  • the examination apparatus 10 may set a reference focus position of the examination object 11 ( S110 ).
  • a reference focus position may be set using a stage (not shown) capable of moving the object 11 in the x-direction, y-direction, and z-direction.
  • the examination apparatus 10 may primarily focus the terahertz wave incident on the examination object 11 based on the reference focus position of the examination object 11 ( S120 ).
  • the inspection apparatus 10 controls the MEMS mirror 121 to reflect the terahertz wave at a high speed in a predetermined angular range so that the terahertz wave is incident on the object 11 at various angles based on the reference focus position. can focus.
  • the examination apparatus 10 may acquire a plurality of first scan images obtained by scanning the object 11 at various angles based on the reference focus position ( S130 ).
  • the examination apparatus 10 may adjust the focus position of the examination object 11 in the x-direction, the y-direction, and the z-direction (S140).
  • the terahertz wave irradiator 110 may irradiate the terahertz wave by changing the x-direction, the y-direction, and the z-direction with respect to the reference focus position of the object 11 .
  • the examination apparatus 10 may secondarily focus the terahertz wave incident on the examination object 11 based on the moved focus position of the examination object 11 ( S150 ).
  • the inspection apparatus 10 controls the MEMS mirror 121 to reflect the terahertz wave at a high speed in a predetermined angular range so that the terahertz wave is incident on the object 11 at various angles based on the moving focus position. You can focus twice.
  • the examination apparatus 10 may acquire a plurality of second scan images obtained by scanning the examination object 11 at various angles based on the moving focus position ( S160 ).
  • the inspection apparatus 10 may generate a high-resolution TSOM image by using the plurality of first and second scan images (S170).
  • the inspection apparatus 10 applies the TSOM algorithm among the plurality of first and second scan images to correct the out-of-focus scan image according to the focus position using the basic image, and synthesizes the corrected scan image.
  • a TSOM image with a higher resolution than the limit resolution can be acquired.
  • the examination apparatus 10 may generate examination data by analyzing accurate data on the examination object 11 using a high-resolution TSOM image (S180).
  • FIGS. 5A and 5B are views for explaining the light source irradiator shown in FIG. 4
  • FIG. 5A is a light source It is a view for explaining the shape of the irradiation part
  • FIG. 5B is a view for explaining the optical path through which the terahertz wave is irradiated by the reflector.
  • the inspection system 2 using terahertz waves may include an inspection device 30 and an inspection management server 20 .
  • the inspection management server 20 may be omitted.
  • the inspection device 30 and the inspection management server 20 may be synchronized in real time using a wireless communication network to transmit and receive data.
  • the test apparatus 30 and the test management server 20 may transmit/receive data through a wired communication method.
  • the inspection apparatus 30 may be an apparatus capable of inspecting the object 11 to be inspected using a terahertz wave.
  • the inspection apparatus 30 may photograph the inspection object 11 for various objects or substances, such as food, semiconductor equipment, and manufacturing equipment, and acquire images therefor for inspection.
  • the inspection device 30 includes a light source generating unit 300 , a light source irradiator 310 , a light source receiving unit 320 , a communication unit 330 , a memory unit 340 , and a device control unit 350 . may include At this time, the inspection device 30 may be located in the chamber in order to minimize the influence of the external environment.
  • the light source generator 300 may generate a terahertz wave.
  • the generated terahertz wave may have an intensity and a pulse width that can be transmitted or reflected by being irradiated to the object 11, but is not limited thereto.
  • the light source generator 300 may generate a terahertz wave composed of electromagnetic waves having a frequency of 0.1 THz to 10 THz.
  • the light source irradiator 310 may include a camera 311 , a lens 312 , and a reflector 313 .
  • the camera 311 may radiate terahertz waves to photograph the object 11 .
  • the camera 311 may be a photographing device using a CCD camera, CMOS, or the like.
  • the lens 312 may correct an incident angle of the terahertz wave incident on the object 11 .
  • the lens 312 may include a magnification lens or an optical lens for condensing the incident angle, but is not limited thereto.
  • the magnification lens may be a high magnification lens.
  • the amount of light incident by the lens 312 may be adjusted to be large or small.
  • the reflector 313 may be disposed on the rear surface of the lens 312 so as to surround the lens 312 in order to minimize the loss of terahertz waves irradiated through the camera 311 . That is, the reflector 313 may be formed by enclosing the rear surface of the lens 312 so as to completely reflect the light leaving the optical path of the terahertz wave to join the optical path.
  • the reflector 313 is disclosed in the form of a shade having a curved outer surface so as to easily reflect the lost terahertz wave, but the present invention is not limited thereto.
  • the reflector 313 corresponds to the camera 311 and the lens 312 and horizontally corresponds to a first surface 3130 having a hole through which a terahertz wave passes, and a first surface 3130 .
  • ) may include a second surface 3131 connected in an upward direction and formed as a curved surface, and a third surface 3132 connected to the first surface 3130 and downwardly formed as a curved surface.
  • the reflector 313 may be positioned to be spaced apart from the camera 311 by a predetermined interval, and may be formed to surround the entire lens 312 .
  • the size of the reflector 313 may be formed to correspond to the size of the lens 312 .
  • the reflector 313 has a horizontal (W1) size of 70 mm and a vertical (C1) size of 80 mm, but is not limited thereto.
  • the reflector 313 may be made of a metal material for reflecting a terahertz wave. However, the present invention is not limited thereto and may be made of various materials having high reflective efficiency.
  • the light source irradiator 310 having such a structure reflects the terahertz wave that is dispersed when it is incident on the test object 11 by using the reflector 313, thereby preventing the loss of the terahertz wave and obtaining it from the test object 11 . You can increase the image precision.
  • the terahertz wave irradiated from the camera 311 passes through the aperture hole of the first surface 3130 of the reflector 313 , passes through the lens 312 , and most of it may be incident on the object 11 . . That is, referring to FIG. 5B , when the terahertz wave passes through the air to the lens 312 having a higher refractive index than the air, the terahertz wave that does not pass through the lens 312 is totally reflected by the reflector 313 (D1). , D2, D3) may be incident on the object 11 by joining the optical path.
  • the light source receiver 320 may receive the reflected terahertz wave reflected from the object 11 to obtain an image of the object 11 . That is, the light source receiver 320 may acquire scan information from the object 11 by the camera 311 moving in the x-axis direction, the y-axis direction, and the z-axis direction through the line scanning system.
  • the communication unit 330 may transmit the examination data for the examination object 11 generated by the device control unit 350 to the examination management server 20 .
  • the examination data is data on the inner and outer surfaces of the examination object 11 , and may include data for which the presence or absence of a defect of the examination object 11 is determined.
  • the communication unit 330 may transmit the scan information to the inspection management server 20 .
  • the memory unit 340 may store data transmitted and received through the communication unit 330 and data supporting various functions of the test apparatus 30 .
  • the memory unit 340 may store a plurality of application programs (or applications) driven by the test apparatus 30 , data for operation of the test apparatus 30 , and commands. At least some of these application programs may be downloaded from the inspection management server 20 or an external server through wireless communication.
  • the device controller 350 may analyze scan information to generate inspection data.
  • the device controller 350 minimizes the loss of terahertz waves to increase the light source efficiency of the terahertz waves, so that as the amount of terahertz waves irradiated to the object 11 increases, the scan information included in the acquired By analyzing a plurality of images, it is possible to determine a defect region suspected of being defective in the inspection object 11 to generate inspection data capable of determining whether or not the inspection object 11 is defective.
  • the device controller 350 may inspect the object 11 and, if a defect occurs, may perform repair by using a laser or a separate repair means. Accordingly, the process time can be shortened by simultaneously performing the inspection and repair of the object 11 to be inspected.
  • the inspection management server 20 may include a data communication unit 200 , a database unit 210 , a display unit 220 , and a management control unit 230 .
  • the data communication unit 200 may receive the inspection data from the inspection device 30 .
  • the data communication unit 200 may receive scan information from the inspection apparatus 30 .
  • the database unit 210 may store data transmitted/received to and from the test apparatus 30 through a wired/wireless communication network.
  • the database unit 210 may store data supporting various functions of the inspection management server 20 .
  • the database unit 210 may store a plurality of application programs (application programs or applications) driven by the examination management server 20 , data for the operation of the examination management server 20 , and commands. At least some of these applications may be downloaded from an external server through wireless communication.
  • the display unit 220 displays the operation state of the inspection device 30 by the user operation, the operation state of the inspection management server 20, and data transmitted/received between the inspection device 30 and the inspection management server 20 on the screen. can be monitored through That is, by checking the operating state of the inspection device 30 in real time, when an error or failure occurs, the administrator can quickly respond.
  • the management control unit 230 may receive the inspection data and manage the state of the inspection object 11 to prevent the production of defective products by the defective inspection object 11 .
  • the management control unit 230 may analyze the scan information received from the examination apparatus 30 to generate examination data of the examination object 11 .
  • the inspection management server 20 having such a structure may be a computing device implemented by hardware circuits (eg, CMOS-based logic circuits), firmware, software, or a combination thereof.
  • hardware circuits eg, CMOS-based logic circuits
  • firmware e.g., firmware
  • software e.g., firmware
  • a combination thereof e.g., firmware
  • the operation of the inspection system using the terahertz wave having such a configuration is as follows. 6 is a view for explaining the operation of the inspection system using a terahertz wave according to an embodiment of the present invention.
  • the inspection system 2 using terahertz waves is described as operating in the inspection apparatus 30, the present invention is not limited thereto.
  • the inspection apparatus 30 may generate a terahertz wave ( S200 ).
  • the light source generator 300 may generate a terahertz wave composed of electromagnetic waves having a frequency of 0.1 THz to 10 THz.
  • the inspection apparatus 30 irradiates a terahertz wave to the inspection object 11 using at least one camera 311 ( S210 ), and receives and scans the terahertz wave reflected from the inspection object 11 .
  • Information can be obtained (S220). That is, the inspection apparatus 30 may acquire scan information by the camera 311 moving in the x-axis direction, the y-axis direction, and the z-axis direction through the line scanning system.
  • the inspection apparatus 30 includes the reflector 313 , thereby minimizing the loss of terahertz waves and increasing the amount of terahertz waves incident on the inspection object 11 , thereby providing a high-resolution image from the inspection object 11 . can be obtained. Accordingly, by acquiring a high-resolution image, it is possible to more accurately determine a defect with respect to the object 11 to prevent defective product production.
  • the inspection apparatus 30 may determine the scan information to determine whether the inspection object 11 is defective, and generate inspection data for the inspection object 11 ( S230 ).
  • the inspection management server 20 may receive scan information to generate inspection data.
  • FIG. 7 is a block diagram illustrating an inspection system using terahertz waves according to another embodiment of the present invention
  • FIG. 8 is a diagram illustrating an inspection apparatus according to the embodiment shown in FIG. 7 .
  • the inspection system 3 using terahertz waves may include an inspection device 40 and an inspection management server 20 .
  • the inspection management server 20 may be omitted.
  • the inspection device 40 and the inspection management server 20 may be synchronized in real time using a wireless communication network to transmit and receive data.
  • the test apparatus 40 and the test management server 20 may transmit/receive data through a wired communication method.
  • the inspection apparatus 40 is a device capable of inspecting the inspection object 11 using terahertz waves, and selectively or simultaneously receives reflected light and transmitted light of different wavelength bands reflected and transmitted from the inspection object 11 .
  • the inspection apparatus 40 is a device capable of inspecting the inspection object 11 using terahertz waves, and selectively or simultaneously receives reflected light and transmitted light of different wavelength bands reflected and transmitted from the inspection object 11 .
  • the inspection object 11 is disclosed as an object capable of acquiring an image by photographing the surface, but is not limited thereto, and data is obtained for various objects or materials such as food, semiconductor equipment, manufacturing equipment, etc. It may contain objects that can be inspected.
  • the inspection apparatus 40 includes a signal generating unit 400 , a light irradiation unit 410 , an optical filter unit 420 , a light receiving unit 430 , and a communication unit ( 440 ), a memory unit 450 , and a device control unit 460 .
  • the inspection device 40 may be located in the chamber to minimize the influence of the external environment.
  • the signal generator 400 may generate a terahertz wave.
  • the generated terahertz wave may have an intensity and a pulse width that can be reflected and transmitted by being irradiated to the object 11, but is not limited thereto.
  • the signal generator 400 may generate a terahertz wave composed of electromagnetic waves having a frequency of 0.1 THz to 10 THz.
  • the light irradiator 410 is a device capable of irradiating the generated terahertz wave to the test object 11 , and adjusts the frequency and irradiation position of the terahertz wave according to the object 11 to have a terahertz wave having an arbitrary incident angle.
  • the wave may be irradiated to the test object 11 .
  • the incident angle may be incident parallel to the object 11 or may be incident at an angle having a predetermined angle.
  • the light irradiation unit 410 may include a first light irradiation unit 411 and a second light irradiation unit 412 .
  • the first light irradiator 411 is disposed on the upper surface of the inspection object 11
  • the second light irradiator 412 is disposed on the rear surface of the inspection object 11 , the inspection object 11 .
  • terahertz waves can be irradiated.
  • the present invention is not limited thereto, and the second light irradiator 412 may be disposed on the front surface of the object 11 , and the first light emitter 411 may be disposed on the rear surface of the object 11 .
  • the first light irradiator 411 and the second light irradiator 412 may simultaneously irradiate terahertz waves of the same frequency to the object 11, but is not limited thereto.
  • the light irradiation unit 410 includes first and second lenses for correcting an incident angle of a terahertz wave incident on the object 11 through the first light irradiation unit 411 and the second light irradiation unit 412 . (413, 414).
  • the first and second lenses 413 and 414 may include, but are not limited to, a magnification lens or an optical lens for condensing an incident angle.
  • the magnification lens may be a high magnification lens.
  • the amount of light incident by the first and second lenses 413 and 414 may be adjusted to be large or small.
  • the optical filter unit 420 may be a bandpass filter capable of selectively filtering reflected light and transmitted light reflected and transmitted from the object 11 in accordance with a predetermined frequency band of the irradiated terahertz wave. That is, the bandpass filter may pass only a signal having a preset frequency.
  • the optical filter unit 420 transmits reflected light (red line) and transmitted light (blue line) of different wavelength bands reflected and transmitted from the object 11 to a wavelength.
  • At least one first optical filter unit 421 that selectively filters for each band may be included. That is, the first optical filter unit 421 selectively filters only the reflected light of the same wavelength band among the reflected light irradiated from the first light irradiation unit 411 and reflected by the object 11, or the second light irradiation unit 412 Only the transmitted light of the same wavelength band among the transmitted light which is irradiated from and transmitted through the object 11 may be selectively filtered.
  • the first optical filter unit 421 may include a first region optical filter unit 421a, a second region optical filter unit 421b, and a third region optical filter unit 421c.
  • the present invention is not limited thereto and may include at least seven or more area optical filter units.
  • the first region optical filter unit 421a receives transmitted light in the 0.1 THz to 1 THz wavelength band
  • the second region optical filter unit 421b receives reflected light in the 1 THz to 5 THz wavelength band
  • the third region The optical filter unit 421c may receive reflected light in a wavelength band of 5 THz to 10 THz, but is not limited thereto.
  • the first optical filter unit 421 including the first region optical filter unit 421a, the second region optical filter unit 421b, and the third region optical filter unit 421c may be rotatable in one direction or in both directions. have. That is, one optical filter unit among the first region optical filter unit 421a, the second region optical filter unit 421b, and the third region optical filter unit 421c included in the first optical filter unit 421 is rotated to rotate. By selecting, it is possible to receive reflected light and transmitted light of a desired wavelength band according to the object 11 to be inspected. In this case, the rotation of the first optical filter unit 421 may be manually or automatically rotated by the user.
  • the first optical filter unit 421 rotates and selects the first region optical filter unit 421a to be irradiated from the second light irradiation unit 412 Among the reflected light transmitted by the object 11 to be inspected, only transmitted light in a wavelength band of 0.1 THz to 1 THz may be selectively filtered.
  • the first optical filter unit 421 rotates and selects the second region optical filter unit 421b to be irradiated from the first light irradiator 411 to the object ( 11), it is possible to selectively filter only the reflected light in the wavelength band of 1THz to 5THz in the second region.
  • the first optical filter unit 421 is a bandpass filter capable of selectively filtering reflected and transmitted reflected light and transmitted light from the object 11 according to a preset frequency band. ) can be
  • the light receiving unit 430 may receive reflected light and transmitted light from the object 11 through the first optical filter unit 421 . That is, the light receiver may receive the corresponding reflected light and transmitted light according to a preset wavelength band.
  • the communication unit 440 may transmit the examination data for the examination object 11 generated by the device control unit 450 to the examination management server 20 .
  • the examination data is data on the inner and outer surfaces of the examination object 11 , and may include data for which the presence or absence of a defect of the examination object 11 is determined.
  • the communication unit 440 may transmit a signal including reflected light and transmitted light to the inspection management server 20 .
  • the communication unit 440 may receive information on a preset wavelength band from the inspection management server 20 .
  • the memory unit 450 may store data transmitted and received through the communication unit 440 and data supporting various functions of the test apparatus 40 .
  • the memory unit 450 may store a plurality of application programs (or applications) driven by the test apparatus 40 , data for operation of the test apparatus 40 , and commands. At least some of these application programs may be downloaded from the inspection management server 20 or an external server through wireless communication.
  • the device controller 460 receives reflected light and transmitted light corresponding to a preset wavelength band, respectively, and analyzes accurate data on the inner and outer surfaces of the object 11 using the received reflected light and transmitted light to generate inspection data. have. That is, the device controller 460 analyzes only the received reflected light in the same wavelength band, and analyzes only the received transmitted light in the same wavelength band, and combines them to determine the defective area suspected of being defective in the inner and outer surfaces of the object 11 to be inspected. Thus, it is possible to generate inspection data that can determine whether the inspection object 11 is defective.
  • the device controller 460 may automatically or manually preset a wavelength band to be received according to a user's selection in response to the object 11 to be inspected.
  • the present invention is not limited thereto, and information on a preset wavelength band may be received from the inspection management server 20 .
  • the device controller 460 may inspect the object 11 and, if a defect occurs, may perform repair by using a laser or a separate repair means. Accordingly, the process time can be shortened by simultaneously performing the inspection and repair of the object 11 to be inspected.
  • the inspection apparatus 40 selectively filters and receives reflected and transmitted reflected light and transmitted light from the inspection object 11 according to a preset frequency band, and combines them to generate inspection data, so that the inspection object 11 is more precisely ), it is possible to determine whether or not the inspection object 11 is defective by judging the defect area suspected of being defective in the inner and outer surfaces.
  • the inspection management server 20 may include a data communication unit 200 , a database unit 210 , a display unit 220 , and a management control unit 230 .
  • the data communication unit 200 may receive the inspection data from the inspection device 40 .
  • the data communication unit 200 may receive a signal including reflected light and transmitted light from the inspection apparatus 40 .
  • the data communication unit 200 may transmit information on a preset wavelength band from the inspection apparatus 40 .
  • the database unit 210 may store data transmitted/received to and from the test apparatus 40 through a wired/wireless communication network.
  • the database unit 210 may store data supporting various functions of the inspection management server 20 .
  • the database unit 210 may store a plurality of application programs (application programs or applications) driven by the examination management server 20 , data for the operation of the examination management server 20 , and commands. At least some of these applications may be downloaded from an external server through wireless communication.
  • the display unit 220 displays the operation state of the inspection device 40 by the user operation, the operation state of the inspection management server 20, and data transmitted/received between the inspection device 40 and the inspection management server 20 on the screen. can be monitored through That is, by checking the operating state of the inspection device 40 in real time, when an error or failure occurs, the administrator can quickly respond.
  • the management control unit 230 may receive the inspection data and manage the state of the inspection object 11 to prevent the production of defective products by the inspection object 11 .
  • the management control unit 230 may analyze a signal including reflected light and transmitted light received from the examination apparatus 40 to generate examination data of the examination object 11 .
  • the management controller 230 may preset information on a wavelength band in which the reflected light and the transmitted light are reflected and transmitted.
  • the inspection management server 20 having such a structure may be a computing device implemented by hardware circuits (eg, CMOS-based logic circuits), firmware, software, or a combination thereof.
  • hardware circuits eg, CMOS-based logic circuits
  • firmware e.g., firmware
  • software e.g., firmware
  • a combination thereof e.g., firmware
  • FIG. 9 is a view for explaining an inspection apparatus according to another exemplary embodiment shown in FIG. 7 .
  • the optical filter unit 420 of the inspection apparatus 4000 includes a second optical filter unit 422 , and the light receiving unit 430 includes first and second optical filters. Two light receivers 431 and 432 may be included.
  • FIG. 9 detailed descriptions of contents overlapping with those described in FIGS. 7 and 8 will be omitted, and different points may be mainly described. Accordingly, components performing the same function as the inspection apparatus 4000 shown in FIG. 9 are given the same reference numerals as in FIGS. 7 and 8 , and detailed description thereof will be omitted.
  • the optical filter unit 420 transmits only a preset wavelength band and reflects the other wavelength bands, thereby reflecting and transmitting different wavelengths from the object 11 to be inspected.
  • a second optical filter unit 422 that simultaneously filters reflected light (red line) and transmitted light (blue line) of a wavelength band may be included.
  • the second optical filter unit 422 may be formed to be inclined downward at a predetermined angle.
  • the second optical filter unit 422 may transmit reflected light and reflect the transmitted light corresponding to a preset wavelength band.
  • the present invention is not limited thereto, and the second optical filter unit 422 may reflect transmitted light and transmit reflected light corresponding to a preset wavelength band.
  • the second optical filter unit 422 is a bandpass capable of simultaneously filtering reflected light and transmitted light of different wavelength bands reflected and transmitted from the object 11 according to a preset frequency band. It may be a filter (bandpass filter).
  • the light receiving unit 430 includes a first light receiving unit 431 and a second light receiving unit 431 , and may simultaneously receive reflected light and transmitted light reflected and transmitted by the object 11 .
  • the first light receiving unit 431 receives the reflected light transmitted through the second optical filter unit 422
  • the second light receiving unit 432 receives the transmitted light reflected by the second optical filter unit 422
  • the present invention is not limited thereto, and the first light receiving unit 431 receives the transmitted light transmitted by the second optical filter unit 422 , or the second light receiving unit 432 receives the transmitted light by the second optical filter unit 422 .
  • the reflected reflected light may be received.
  • the device controller 460 simultaneously receives reflected light and transmitted light corresponding to a preset wavelength band, and analyzes accurate data on the inner and outer surfaces of the object 11 using the received reflected light and transmitted light to generate inspection data.
  • the device control unit 460 analyzes and combines the received reflected light and transmitted light of different wavelength bands at the same time to determine a defective area suspected of being defective on the inner and outer surfaces of the object 11 to be inspected. Inspection data capable of determining whether or not there is a defect can be generated.
  • the inspection apparatus 4000 filters and receives reflected light and transmitted light of different wavelength bands reflected and transmitted from the object 11 according to a preset frequency band at the same time, and combines them to generate inspection data, so that the inspection table more accurately It is possible to determine the presence or absence of a defect in the object 11 to be inspected by judging a defect region in which defects in the inner and outer surfaces of the upper body 11 are suspected.
  • the operation of the inspection system 3 using the terahertz wave having such a configuration is as follows. 10 is a diagram for explaining an operation of an inspection system using a terahertz wave according to an embodiment of the present invention.
  • the inspection system 3 using terahertz waves is described as operating in the inspection apparatus 40, but the present invention is not limited thereto.
  • the inspection apparatus 40 may preset information on a wavelength band through which reflected light and transmitted light are reflected and transmitted ( S300 ). That is, the inspection apparatus 40 may preset information on a wavelength band in which the reflected light reflected and transmitted from the object 11 and the transmitted light are reflected and transmitted.
  • the inspection management server 20 may preset a wavelength band.
  • the inspection apparatus 40 may generate a terahertz wave ( S310 ).
  • the signal generator 400 may generate a terahertz wave composed of electromagnetic waves having a frequency of 0.1 THz to 10 THz.
  • the examination apparatus 40 may radiate terahertz waves to the object 11 ( S320 ).
  • the first light irradiator 411 may irradiate a terahertz wave to the upper surface of the inspection object 11
  • the second light irradiator 412 may irradiate a terahertz wave to the rear surface of the inspection object 11 .
  • the first light irradiation unit 411 and the second light irradiation unit 412 may irradiate terahertz waves of the same frequency to the object 11 to be inspected, but the present invention is not limited thereto.
  • the step S300 of presetting the wavelength band may be performed before or after the step S320 of irradiating the terahertz wave to the object 11 to be inspected.
  • the inspection apparatus 40 may adjust the rotation of the first optical filter unit 421 in response to a preset wavelength band ( S340).
  • the inspection apparatus 40 may selectively receive transmitted light and reflected light corresponding to a preset wavelength band among the reflected light and transmitted light reflected and transmitted by the object 11 ( S350 ).
  • the inspection device 40 rotates the first optical filter unit 421 to receive the reflected light in the 1THz to 5THz wavelength band.
  • the filter unit 421b By controlling the filter unit 421b to filter the reflected light, it is possible to control to receive only the reflected light in a wavelength band of 1 THz to 5 THz.
  • the inspection device 40 rotates the first optical filter unit 421 to receive the transmitted light in the 0.1 THz to 1 THz wavelength band.
  • the filter unit 421a By controlling the filter unit 421a to filter transmitted light, it is possible to control to receive only transmitted light in a wavelength band of 0.1 THz to 1 THz.
  • the inspection apparatus 40 receives reflected light and transmitted light corresponding to a preset wavelength band, respectively, and analyzes accurate data on the inner and outer surfaces of the object 11 using the received reflected light and transmitted light, respectively, to obtain inspection data can be generated (S360).
  • the inspection device 40 simultaneously filters the reflected light and the transmitted light of different wavelength bands reflected and transmitted from the inspection object 11 in response to a preset wavelength band. can be received (S370).
  • FIG. 11 is a block diagram illustrating an inspection system using terahertz waves according to another embodiment of the present invention
  • FIG. 12 is a diagram illustrating the inspection apparatus shown in FIG. 11 .
  • the inspection system 4 using terahertz waves may include an inspection device 50 and an inspection management server 20 .
  • the inspection management server 20 may be omitted.
  • the inspection apparatus 50 and the inspection management server 20 may be synchronized in real time using a wireless communication network to transmit and receive data.
  • the test apparatus 50 and the test management server 20 may transmit/receive data through a wired communication method.
  • the inspection apparatus 50 may be a device capable of inspecting the object 11 to be inspected using terahertz waves.
  • the inspection apparatus 50 may photograph the inspection object 11 for various objects or substances, such as food, semiconductor equipment, and manufacturing equipment, and acquire images therefor for inspection.
  • the inspection apparatus 50 includes a light source generating unit 500, a light source irradiation unit 510, a light source receiving unit 520, a communication unit 530, a memory unit 540 and a device control unit ( 550) may be included. At this time, the inspection device 50 may be located in the chamber in order to minimize the influence of the external environment.
  • the inspection apparatus 50 is disclosed as a device for inspecting the inspection object 11 by receiving the specular reflected light reflected at the same angle as the angle incident on the inspection object 11 using a coaxial system. It is not limiting. Accordingly, the inspection apparatus 50 may receive the specularly reflected light in which the light source causes maximum reflection by using the coaxial system.
  • the light source generator 500 may generate a terahertz wave.
  • the generated terahertz wave may have an intensity and a pulse width that can be transmitted or reflected by being irradiated to the object 11, but is not limited thereto.
  • the light source generator 500 may generate a terahertz wave composed of electromagnetic waves having a frequency of 0.1 THz to 10 THz.
  • the light source irradiator 510 may include a reflector 511 .
  • the reflector 11 is disclosed as a half mirror, but is not limited thereto and may include a cube beamsplitter and a plate beamsplitter.
  • the reflector 511 reflects the terahertz wave irradiated from the light source irradiator 510 to the object 11 to be incident on the object 11 at a predetermined angle, and the specular reflected light reflected from the object 11 is equal to the incident angle.
  • the specularly reflected light may be transmitted to be received by the light source receiver 520 at the same predetermined angle.
  • the terahertz wave irradiated from the light source irradiator 510 may be reflected by the reflector 511 and incident on the object 11 at a vertical angle.
  • the specularly reflected light reflected from the object 11 may be transmitted through the reflector 511 and may be received by the light source receiver 520 at an angle perpendicular to the incident angle in the opposite direction.
  • a lens for correcting the incident angle of the terahertz wave incident on the object 11 to be inspected may be further included between the light source irradiator 510 and the reflector 511 .
  • the lens may include a magnification lens or an optical lens for condensing the incident angle, but is not limited thereto.
  • the magnification lens may be a high magnification lens. The amount of light incident by the lens can be adjusted to be large or small.
  • the light source receiver 520 is an imaging device, and may be located above the object 11 in a direction perpendicular to the object 11 .
  • the light source receiver 520 may receive the specularly reflected light reflected from the object 11 to obtain an image of the object 11 . That is, the light source receiver 520 may acquire scan information from the object 11 by the inspection apparatus 50 moving in the x-axis direction, the y-axis direction, and the z-axis direction.
  • the light source receiver 520 may include an imaging device such as a charge coupled device (CCD) or an optical sensor, but is not limited thereto.
  • an imaging device such as a charge coupled device (CCD) or an optical sensor, but is not limited thereto.
  • the communication unit 530 may transmit the examination data for the examination object 11 generated by the device control unit 550 to the examination management server 20 .
  • the examination data is data on the inner and outer surfaces of the examination object 11 , and may include data for which the presence or absence of a defect of the examination object 11 is determined.
  • the communication unit 530 may transmit the scan information to the inspection management server 20 .
  • the memory unit 540 may store data transmitted and received through the communication unit 530 and data supporting various functions of the test apparatus 50 .
  • the memory unit 540 may store a plurality of application programs (or applications) driven by the test apparatus 50 , data for operation of the test apparatus 50 , and commands. At least some of these application programs may be downloaded from the inspection management server 20 or an external server through wireless communication.
  • the device controller 550 may analyze scan information to generate inspection data.
  • the device control unit 550 analyzes the high-resolution image included in the scan information obtained by receiving the specular reflected light that causes the maximum reflection of the light source using the coaxial system to determine the defective area suspected of being defective in the object 11 to be inspected. By judging, it is possible to generate inspection data capable of determining whether or not the inspection object 11 is defective.
  • the device control unit 550 may perform a repair by using a laser or a separate repair means when a defect occurs while inspecting the object 11 to be inspected. Accordingly, the process time can be shortened by simultaneously performing the inspection and repair of the object 11 to be inspected.
  • the inspection management server 20 may include a data communication unit 200 , a database unit 210 , a display unit 220 , and a management control unit 230 .
  • the data communication unit 200 may receive the inspection data from the inspection apparatus 50 .
  • the data communication unit 200 may receive scan information from the inspection apparatus 50 .
  • the database unit 210 may store data transmitted/received to and from the test apparatus 50 through a wired/wireless communication network.
  • the database unit 210 may store data supporting various functions of the inspection management server 20 .
  • the database unit 210 may store a plurality of application programs (application programs or applications) driven by the examination management server 20 , data for the operation of the examination management server 20 , and commands. At least some of these applications may be downloaded from an external server through wireless communication.
  • the display unit 220 displays the operation state of the inspection device 50 by the user operation, the operation state of the inspection management server 20, and data transmitted/received between the inspection device 50 and the inspection management server 20 on the screen. can be monitored through That is, by checking the operating state of the inspection device 50 in real time, when an error or failure occurs, the administrator can quickly respond.
  • the management control unit 230 may receive the inspection data and manage the state of the inspection object 11 to prevent the production of defective products by the defective inspection object 11 .
  • the management control unit 230 may analyze the scan information received from the examination apparatus 50 to generate examination data of the examination object 11 .
  • the inspection management server 20 having such a structure may be a computing device implemented by hardware circuits (eg, CMOS-based logic circuits), firmware, software, or a combination thereof.
  • hardware circuits eg, CMOS-based logic circuits
  • firmware e.g., firmware
  • software e.g., firmware
  • a combination thereof e.g., firmware
  • the operation of the inspection system using the terahertz wave having such a configuration is as follows. 13 is a diagram for explaining an operation of an inspection system using a terahertz wave according to an embodiment of the present invention.
  • the inspection system 4 using terahertz waves is described as operating in the inspection apparatus 50, the present invention is not limited thereto.
  • the inspection apparatus 50 may generate a terahertz wave ( S400 ).
  • the light source generator 500 may generate a terahertz wave composed of electromagnetic waves having a frequency of 0.1 THz to 10 THz.
  • the inspection apparatus 50 reflects the terahertz wave to the inspection object 11 by the reflector 511 and irradiates it in a vertical direction (S410), and is reflected in the vertical direction from the inspection object 11 by a reflector Scan information may be obtained by receiving the specular reflected light passing through 511 ( S420 ). That is, in the inspection apparatus 50 , the terahertz wave incident at an angle perpendicular to the inspection object 11 by the reflector 511 is reflected by the inspection object 11 at the same angle as the incident angle by the reflection mirror. The scan information may be obtained by passing through 511 and receiving it through the light source receiving unit 520 .
  • the inspection apparatus 50 may determine the scan information to determine whether the inspection object 11 is defective, and generate inspection data for the inspection object 11 ( S430 ).
  • the inspection management server 20 may receive scan information to generate inspection data.
  • FIG. 14 is a block diagram illustrating an inspection system using a terahertz wave according to an embodiment of the present invention
  • FIGS. 15A and 15B are views for explaining an inspection unit included in the inspection apparatus shown in FIG. 14
  • 15A is a view showing a side view of an inspection unit of the inspection apparatus
  • FIG. 15B is a view showing an upper surface of the inspection unit of the inspection apparatus.
  • the inspection system 5 using terahertz waves may include an inspection device 60 and an inspection management server 20 .
  • the inspection management server 20 may be omitted.
  • the inspection device 60 and the inspection management server 20 may be synchronized in real time using a wireless communication network to transmit and receive data.
  • the test apparatus 60 and the test management server 20 may transmit/receive data through a wired communication method.
  • the inspection apparatus 60 may be a device capable of inspecting the bonding state of the carbon layer of the aircraft wing, which is the inspection object 11 , using a terahertz wave.
  • the present invention is not limited thereto, and the inspection apparatus 60 may photograph the inspection object 11 for various objects or substances, such as food, semiconductor equipment, and manufacturing equipment, in a non-contact manner, obtain an image therefor, and inspect it.
  • the inspection device 60 includes a signal generator 600 , a test unit 610 , a communication unit 620 , a memory unit 630 , and a device control unit 640 . can do. At this time, the inspection device 60 may be located in the chamber in order to minimize the influence of the external environment.
  • the signal generator 600 may generate a terahertz wave.
  • the generated terahertz wave may have an intensity and a pulse width that can be transmitted or reflected by being irradiated to the object 11, but is not limited thereto.
  • the signal generator 600 may generate a terahertz wave composed of an electromagnetic wave having a frequency of 0.1 THz to 10 THz.
  • the inspection unit 610 may include a head 611 , a light irradiation unit 612 , a light receiving unit 613 , and a sensor unit 614 .
  • the head 611 may include a light irradiator 612 , a light receiver 613 , and a sensor unit 614 to inspect the object 11, and may be vertically movable up and down. have.
  • the light irradiator 612 may irradiate a terahertz wave to be incident on the object 11 .
  • the light irradiator 612 is positioned at the center of the head 611 in the present embodiment, the present invention is not limited thereto.
  • the light irradiator 612 may be moved to correspond to the position of the object 11 to be inspected.
  • the light irradiator 612 may form a shape of a beam emitted through a combination of a trumpet-shaped antenna and a lens, and may be deformed as needed in various forms such as a parallel beam, a sectoral beam, a conical beam, etc. It may be provided to enable design.
  • the light receiver 613 is an imaging device, and may be positioned above the object 11 in a direction perpendicular to the object 11 .
  • the light receiver 613 may receive the reflected terahertz wave reflected from the object 11 in a vertical direction.
  • the light receiving unit 613 controls the angle and distance at which the reflected terahertz wave is received in response to positional information according to the angle and distance from the object 11 to provide an accurate angle and Scan information corresponding to the correct distance can be obtained.
  • the light receiver 613 may receive the reflected terahertz wave by controlling the angle in the x-axis direction, the y-axis direction, and the z-axis direction in correspondence to the angle between the head 611 and the object 11 to be inspected. .
  • the light receiver 613 may receive the reflected terahertz wave by controlling the distance in the vertical direction corresponding to the distance between the head 611 and the object 11 to be inspected.
  • the sensor unit 614 may measure an angle and a distance between the head 611 and the object 11 to generate location information. That is, the sensor unit 614 may generate position information by measuring the angle and distance between the light receiving unit 613 and the object 11 to be inspected.
  • the sensor unit 614 may include an ultrasonic sensor, a laser sensor, an optical sensor, and the like.
  • the inspection unit 610 is positioned by wrapping one light emitting unit 612 around the head 611 and eight light receiving units 613 , and four sensors at each corner of the head 611 .
  • the light irradiation unit 612 , the light receiving unit 613 , and the sensor unit 614 may be located in plurality to correspond to the object 11 to be inspected.
  • the present invention is not limited thereto.
  • each may be provided in a separate head.
  • the communication unit 620 may transmit the examination data for the examination object 11 generated by the device control unit 640 to the examination management server 20 .
  • the examination data is data on the inner and outer surfaces of the examination object 11 , and may include data for which the presence or absence of a defect of the examination object 11 is determined.
  • the communication unit 620 may transmit the scan information to the inspection management server 20 .
  • the memory unit 630 may store data transmitted and received through the communication unit 620 and data supporting various functions of the test apparatus 60 .
  • the memory unit 630 may store a plurality of application programs (or applications) driven by the test apparatus 60 , data for operation of the test apparatus 60 , and commands. At least some of these application programs may be downloaded from the inspection management server 20 or an external server through wireless communication.
  • the device control unit 640 may generate examination data by analyzing scan information obtained by controlling an angle and a distance between the examination unit 610 and the examination object 11 .
  • the device control unit 640 uses the non-contact method to more accurately receive the reflected terahertz wave reflected from the inspection object 11, the head 611 and the inspection object 11 obtained through the sensor unit 614.
  • the angle and distance of the light receiver 613 may be controlled by using the angle and distance information therebetween. Accordingly, by analyzing the high-resolution image included in the scan information obtained through the reflected terahertz wave received at the correct angle and the correct distance toward the inspection object 11, the inspection object 11, that is, bonding of the carbon layer of the aircraft wing It is possible to generate inspection data capable of determining whether or not the inspection object 11 is defective by determining a defective area suspected of being defective.
  • the device controller 640 inspects the object 11 and, when a defect occurs, may perform repair by using a laser or a separate repair means. Accordingly, the process time can be shortened by simultaneously performing the inspection and repair of the object 11 to be inspected.
  • the inspection management server 20 may include a data communication unit 200 , a database unit 210 , a display unit 220 , and a management control unit 230 .
  • the data communication unit 200 may receive the inspection data from the inspection device 60 .
  • the data communication unit 200 may receive scan information from the inspection apparatus 60 .
  • the database unit 210 may store data transmitted/received to and from the test apparatus 60 through a wired/wireless communication network.
  • the database unit 210 may store data supporting various functions of the inspection management server 20 .
  • the database unit 210 may store a plurality of application programs (application programs or applications) driven by the examination management server 20 , data for the operation of the examination management server 20 , and commands. At least some of these applications may be downloaded from an external server through wireless communication.
  • the display unit 220 displays the operation state of the inspection device 60 by the user operation, the operation state of the inspection management server 20, and data transmitted/received between the inspection device 60 and the inspection management server 20 on the screen. can be monitored through That is, by checking the operating state of the inspection device 60 in real time, when an error or failure occurs, the administrator can quickly respond.
  • the management control unit 230 may receive the inspection data and manage the state of the inspection object 11 to prevent the production of defective products by the defective inspection object 11 .
  • the management control unit 230 may analyze the scan information received from the examination apparatus 60 to generate examination data of the examination object 11 .
  • the inspection management server 20 having such a structure may be a computing device implemented by hardware circuits (eg, CMOS-based logic circuits), firmware, software, or a combination thereof.
  • hardware circuits eg, CMOS-based logic circuits
  • firmware e.g., firmware
  • software e.g., firmware
  • a combination thereof e.g., firmware
  • FIG. 16 is a diagram for explaining an operation of an inspection system using terahertz waves according to an embodiment of the present invention
  • FIGS. 17A and 17B are diagrams for explaining a method of acquiring the scan information shown in FIG.
  • FIG. 17A is a view showing a ready state of the inspection device
  • FIG. 17B is a diagram showing a state in which the angle and distance of the inspection device are controlled in response to location information.
  • the inspection system 5 using terahertz waves is disclosed as operating in the inspection device 60 so as to inspect the bonding state of the carbon layer of the aircraft wing, but is not limited thereto.
  • the inspection apparatus 60 may generate a terahertz wave ( S500 ).
  • the signal generator 600 may generate a terahertz wave composed of an electromagnetic wave having a frequency of 0.1 THz to 10 THz.
  • the inspection apparatus 60 irradiates a terahertz wave to the inspection object 11 in a vertical direction ( S510 ), and receives the reflected terahertz wave reflected from the inspection object 11 to obtain primary scan information It can be done (S520).
  • the inspection apparatus 60 determines the angle and distance of the light receiving unit 613 that receives the reflected terahertz wave reflected from the inspection object 11 in response to the position information between the head 611 and the inspection object 11 . can be controlled (S130).
  • the inspection apparatus 60 controls the received angle and distance of the reflected terahertz wave in response to position information according to the angle and distance from the inspection object 11 to provide an accurate angle and an accurate distance toward the inspection object 11 . It is possible to obtain scan information corresponding to .
  • the inspection unit 610 may be positioned at the same angle and distance toward the inspection object 11 .
  • the angle and distance of the light receiver 613 may be controlled in order to accurately receive the reflected terahertz wave reflected from the object 11 in response to the position information obtained from the sensor unit 614 . That is, as shown in FIG. 17B , the inspection apparatus 60 controls the distance of the light receiver 613 in the vertical direction toward the object 11 to be inspected, and the x-axis direction, the y-axis direction, and the z-axis direction. angle can be controlled.
  • the examination apparatus 60 may obtain secondary scan information corresponding to the correct angle and the correct distance toward the object 11 ( S140 ).
  • the inspection apparatus 60 combines the obtained primary and secondary scan information, and uses this to determine whether the inspection object 11 is defective (S550), and provides inspection data for the inspection object 11 can be generated (S560). That is, the inspection apparatus 60 controls the angle and distance toward the inspection object 11 to obtain a high-resolution image, thereby more accurately determining the defect of the inspection object 11 , thereby preventing the production of defective products.
  • the inspection management server 20 may receive scan information to generate inspection data.
  • a software module may contain random access memory (RAM), read only memory (ROM), erasable programmable ROM (EPROM), electrically erasable programmable ROM (EEPROM), flash memory, hard disk, It may reside in any type of computer-readable recording medium well known in the art.
  • the present invention relates to an inspection system, and may be applied to an inspection system that inspects an object to be inspected using terahertz waves.

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Abstract

테라헤르츠파를 이용한 검사 시스템이 제공된다. 상기 시스템은 테라헤르츠파를 이용하여 검사대상체를 검사하여 상기 검사대상체의 불량유무를 판단하여 검사데이터를 생성하는 검사장치를 포함하되, 상기 검사장치는, 상기 테라헤르츠파를 소정 각도 범위에서 일정 속도 이상으로 반사하여 기준 포커스 위치를 기준으로 복수의 각도로 상기 검사대상체에 상기 테라헤르츠파가 입사되도록 포커싱하여 획득한 복수의 스캔정보를 통합처리하여 영상을 생성하고, 상기 검사장치는, 상기 영상을 분석하여 상기 검사데이터를 생성할 수 있다.

Description

테라헤르츠파를 이용한 검사 시스템
본 발명은 테라헤르츠파를 이용한 검사 시스템에 관한 것이다.
테라헤르츠파(Terahertz wave)는 적외선과 마이크로파의 사이 영역에 위치한 전자기파로서, 일반적으로 0.1THz에서 10THz 사이의 진동수를 가진다.
이러한 테라헤르츠파에 대해서는 지속적인 연구 개발이 이루어져 왔으나, 아직까지 다른 파장 대역의 전자기파에 비해 그 연구는 상대적으로 미진한 상태이다. 따라서, 이러한 파장 대역을 테라헤르츠 갭(terahertz gap)이라 부르기도 한다.
하지만, 지속적인 개발 노력과 함께 다른 여러 기술 분야, 이를테면 광자 공학이나 나노기술 등의 발전이 동반되면서, 최근 이러한 테라헤르츠파에 대한 기술은 더욱 향상되고 있다.
특히, 직진성, 물질에 대한 투과성, 생체에 대한 안전성, 정성적 확인 가능성 등 여러 특성으로 인해, 테라헤르츠파에 대한 관심은 계속해서 높아져 가고 있다.
이로 인해 테라헤르츠파는, 최근에는, 공항이나 보안 시설의 검색 장치, 식품이나 제약 회사의 품질 검사 장치, 반도체 검사 장치, 치과용 검사 장비, 가스 검출 장치, 폭발물 검사 장치, Lab-on-a-chip 검출기 등 여러 분야에 적용시키고자 하는 노력이 행해지고 있다.
이처럼 다양한 영역에서, 테라헤르츠파를 이용한 물체 검사가 행해지고 있으며, 그 방식 또한 여러 가지 형태로 행해지고 있다. 그러나, 종래의 테라헤르츠파를 이용한 여러 검사 방식들은 비용 및 시간이 많이 소요되고, 넓은 면적의 피검물을 검사하는 것이 어렵다는 등 여러 가지 문제점이 있다. 뿐만 아니라, 종래의 테라헤르츠파를 이용한 물체 검사 장치의 경우, 테라헤르츠파 검출 이미지의 해상도가 좋지 않다는 문제점도 있었다.
본 발명이 해결하고자 하는 과제는 테라헤르츠파를 이용한 검사 시스템을 제공하는 것이다.
본 발명이 해결하고자 하는 과제는 테라헤르츠파가 가지고 있는 고정된 한계 해상도를 넘는 고해상도 이미지를 획득할 수 있도록 MEMS 미러 및 TSOM 알고리즘을 이용하여 이미지를 획득할 수 있는 테라헤르츠파를 이용한 검사 시스템을 제공하는 것이다.
본 발명이 해결하고자 하는 과제는 반사갓을 구비함으로써, 테라헤르츠파의 조사 효율을 극대화할 수 있는 테라헤르츠파를 이용한 검사 시스템을 제공하는 것이다.
본 발명이 해결하고자 하는 과제는 검사대상체로부터 반사 및 투과된 반사광 및 투과광을 선택적으로 수신할 수 있는 테라헤르츠파를 이용한 검사 시스템을 제공하는 것이다.
본 발명이 해결하고자 하는 과제는 동축 시스템을 이용하여 고해상도 이미지를 획득할 수 있는 테라헤르츠파를 이용한 검사 시스템을 제공하는 것이다.
본 발명이 해결하고자 하는 과제는 비접촉 방식을 이용하여 고해상도 이미지를 획득할 수 있는 테라헤르츠파를 이용한 검사 시스템을 제공하는 것이다.
본 발명이 해결하고자 하는 과제들은 이상에서 언급된 과제로 제한되지 않으며, 언급되지 않은 또 다른 과제들은 아래의 기재로부터 통상의 기술자에게 명확하게 이해될 수 있을 것이다.
상술한 과제를 해결하기 위한 본 발명의 일 실시예에 따른 테라헤르츠파를 이용한 검사 시스템은, 테라헤르츠파를 이용하여 검사대상체를 검사하여 상기 검사대상체의 불량유무를 판단하여 검사데이터를 생성하는 검사장치를 포함하되, 상기 검사장치는, 상기 테라헤르츠파를 소정 각도 범위에서 일정 속도 이상으로 반사하여 기준 포커스 위치를 기준으로 복수의 각도로 상기 검사대상체에 상기 테라헤르츠파가 입사되도록 포커싱하여 획득한 복수의 스캔정보를 통합처리하여 영상을 생성하고, 상기 검사장치는, 상기 영상을 분석하여 상기 검사데이터를 생성할 수 있다.
본 발명에 따르면, 테라헤르츠파를 이용한 이미지를 획득할 때, MEMS 미러 및 TSOM 알고리즘을 이용하여 이미지를 획득함으로써, 테라헤르츠파가 가지고 있는 고정된 한계 해상도를 넘는 고해상도 이미지를 획득할 수 있다. 즉, 고해상도 이미지를 획득함으로써, 검사대상체에 대한 검사시간을 단축시킬 수 있다.
본 발명에 따르면, 고해상도 이미지를 획득함으로써, 검사대상체에 대한 불량을 더욱 정확하게 판단하여 불량 제품 생산을 방지할 수 있다.
본 발명에 따르면, 반사갓을 구비함으로써, 검사대상체로 조사되는 테라헤르츠파의 손실을 최소한으로 감소하여 고해상도 이미지를 획득할 수 있다.
본 발명에 따르면, 고해상도 이미지를 획득함으로써, 검사대상체에 대한 불량을 더욱 정확하게 판단하여 불량 제품 생산을 방지할 수 있다.
본 발명에 따르면, 검사대상체로부터 반사 및 투과된 상이한 파장대역의 반사광 및 투과광을 선택적으로 또는 동시에 수신함으로써, 검사의 정밀도를 높일 수 있다.
본 발명에 따르면, 검사대상체의 전면 및 후면에 테라헤르츠파를 조사하여 검사데이터를 획득함으로써, 검사대상체의 내외측면에 대한 정확한 데이터를 획득하여 검사대상체의 불량을 판단하여 불량 제품 생산을 방지할 수 있다.
본 발명에 따르면, 검사대상체로부터 정반사되는 테라헤르츠파를 수신하여 고해상도 이미지를 획득함으로써, 검사대상체에 대한 불량을 더욱 정확하게 판단하여 불량 제품 생산을 방지할 수 있다.
본 발명에 따르면, 동축 시스템을 이용하여 광원이 최대 반사를 일으키는 정반사광을 수신하여 고해상도 이미지를 획득함으로써, 디스플레이용 패널이나 고집적 광이 필요한 반도체 검사장비에 용이하게 적용될 수 있다.
본 발명에 따르면, 검사대상체로부터 반사되는 테라헤르츠파를 정확하게 수신하여 고해상도 이미지를 획득함으로써, 검사대상체에 대한 불량을 더욱 정확하게 판단하여 불량 제품 생산을 방지할 수 있다.
본 발명에 따르면, 비접촉 방식을 이용하여 검사대상체로부터 반사되는 테라헤르츠파를 검사대상체 가까이에서 수직방향으로 수신함으로써, 검사대상체의 두께 및 결함을 더욱 정확하게 판단할 수 있다. 이에 따라, 불량에 의한 불량 제품 생산을 방지할 수 있다.
본 발명의 효과들은 이상에서 언급된 효과로 제한되지 않으며, 언급되지 않은 또 다른 효과들은 아래의 기재로부터 통상의 기술자에게 명확하게 이해될 수 있을 것이다.
도 1은 본 발명의 일실시예에 따른 테라헤르츠파를 이용한 검사 시스템을 설명하기 위한 블록도이다.
도 2는 도 1에 도시된 일실시예에 따른 검사장치를 설명하기 위한 도면이다.
도 3은 본 발명의 일실시예에 따른 테라헤르츠파를 이용한 검사 시스템의 동작을 설명하기 위한 도면이다.
도 3은 본 발명의 일실시예에 따른 테라헤르츠파를 이용한 검사 시스템을 설명하기 위한 블럭도이다.
도 4는 도 3에 도시된 광원조사부를 설명하기 위한 도면이다.
도 5a 및 도 5b는 본 발명의 일실시예에 따른 테라헤르츠파를 이용한 검사 시스템의 동작을 설명하기 위한 도면이다.
도 6은 본 발명의 일실시예에 따른 테라헤르츠파를 이용한 검사 시스템을 설명하기 위한 블록도이다.
도 7는 도 6에 도시된 일실시예에 따른 검사장치를 설명하기 위한 도면이다.
도 8은 본 발명의 일실시예에 따른 테라헤르츠파를 이용한 검사 시스템의 동작을 설명하기 위한 도면이다.
도 9는 도 6에 도시된 광원조사부를 설명하기 위한 도면이다.
도 10은 본 발명의 일실시예에 따른 테라헤르츠파를 이용한 검사 시스템의 동작을 설명하기 위한 도면이다.
도 11은 본 발명의 일실시예에 따른 테라헤르츠파를 이용한 검사 시스템을 설명하기 위한 블럭도이다.
도 12는 도 11에 도시된 검사장치를 설명하기 위한 도면이다.
도 13은 본 발명의 일실시예에 따른 테라헤르츠파를 이용한 검사 시스템의 동작을 설명하기 위한 도면이다.
도 14는 본 발명의 일실시예에 따른 테라헤르츠파를 이용한 검사 시스템을 설명하기 위한 블럭도이다.
도 15a 및 도 15b는 도 14에 도시된 검사장치에 포함된 검사부를 설명하기 위한 도면이다.
도 16은 본 발명의 일실시예에 따른 테라헤르츠파를 이용한 검사 시스템의 동작을 설명하기 위한 도면이다.
도 17a 및 도 17b는 도 16에 도시된 스캔정보를 획득하는 방법을 설명하기 위한 상세도면이다.
상술한 과제를 해결하기 위한 본 발명의 일 실시예에 따른 테라헤르츠파를 이용한 검사 시스템은, 테라헤르츠파를 이용하여 검사대상체를 검사하여 상기 검사대상체의 불량유무를 판단하여 검사데이터를 생성하는 검사장치를 포함하되, 상기 검사장치는, 상기 테라헤르츠파를 소정 각도 범위에서 일정 속도 이상으로 반사하여 기준 포커스 위치를 기준으로 복수의 각도로 상기 검사대상체에 상기 테라헤르츠파가 입사되도록 포커싱하여 획득한 복수의 스캔정보를 통합처리하여 영상을 생성하고, 상기 검사장치는, 상기 영상을 분석하여 상기 검사데이터를 생성할 수 있다.
본 발명의 일 실시예에 있어서, 상기 검사장치는, MEMS 미러를 구비하고, 상기 MEMS 미러를 제어하여 상기 검사대상체에 상기 테라헤르츠파가 입사되도록 포커싱할 수 있다.
본 발명의 일 실시예에 있어서, 상기 검사장치는, TSOM 알고리즘을 이용하여 상기 복수의 스캔정보를 보정하고, 상기 보정된 복수의 스캔정보를 통합처리하여 상기 영상을 생성할 수 있다.
본 발명의 일 실시예에 있어서, 상기 검사대상체의 상기 검사데이터를 생성하는 관리서버를 더 포함할 수 있다.
상술한 과제를 해결하기 위한 본 발명의 일 실시예에 따른 테라헤르츠파를 이용한 검사 시스템은, 테라헤르츠파를 이용하여 검사대상체를 검사하여 상기 검사대상체의 불량유무를 판단하여 검사데이터를 생성하는 검사장치를 포함하되, 상기 검사장치는, 카메라로부터 조사되는 테라헤르츠파를 반사갓을 통해 전반사하여 상기 검사대상체로 입사되도록 광경로를 제어할 수 있다.
본 발명의 일 실시예에 있어서, 상기 반사갓은 렌즈를 감싸도록 형성되고, 상기 카메라 및 상기 렌즈와 수평하게 대응하여 상기 테라헤르츠파가 통과하는 홀이 형성된 제1 면; 상기 제1 면과 상측방향으로 연결되며 곡면으로 형성되는 제2 면; 및 상기 제1 면과 하측방향으로 연결되며 곡면으로 형성되는 제3 면을 포함할 수 있다.
본 발명의 일 실시예에 있어서, 상기 검사대상체의 상기 검사데이터를 생성하는 관리서버를 더 포함할 수 있다.
상술한 과제를 해결하기 위한 본 발명의 일 실시예에 따른 테라헤르츠파를 이용한 검사 시스템은, 테라헤르츠파를 이용하여 검사대상체를 검사하여 상기 검사대상체의 불량유무를 판단하여 검사데이터를 생성하는 검사장치를 포함하되, 상기 검사장치는, 상기 검사대상체로부터 반사 및 투과된 상이한 파장대역의 반사광 또는 투과광을 수신하여 상기 검사대상체의 내외측면에 대한 상기 검사데이터를 생성를 포함할 수 있다.
본 발명의 일 실시예에 있어서, 상기 검사장치는, 상기 검사대상체로부터 반사 및 투과된 서로 동일한 파장대역의 상기 반사광 및 상기 투과광을 기설정된 파장대역에 따라 선택적으로 필터링하는 제1 광필터부를 포함할 수 있다.
본 발명의 일 실시예에 있어서, 상기 제1 광필터부는, 회전가능하며, 상기 반사광 및 상기 투과광을 각각 서로 다른 파장대역으로 각각 필터링하는 적어도 하나 이상의 제1 광필터부를 포함할 수 있다.
본 발명의 일 실시예에 있어서, 상기 검사장치는, 상기 기설정된 파장대역에 따라 상기 제1 광필터부의 회전을 조절할 수 있다.
본 발명의 일 실시예에 있어서, 상기 검사대상체로부터 반사 및 투과된 서로 다른 파장대역의 상기 반사광 및 상기 투과광을 기설정된 파장대역에 따라 동시에 필리터링하는 제2 광필터부를 포함할 수 있다.
본 발명의 일 실시예에 있어서, 상기 제2 광필터부는 일정 각도로 하향 경사지게 형성될 수 있다.
본 발명의 일 실시예에 있어서, 상기 검사장치로부터 수신된 상기 반사광 및 상기 투과광을 분석하여 상기 검사대상체의 상기 검사데이터를 생성하는 관리서버를 더 포함할 수 있다.
상술한 과제를 해결하기 위한 본 발명의 일실시예에 따른 테라헤르츠파를 이용한 검사 시스템은, 테라헤르츠파를 이용하여 검사대상체를 검사하여 상기 검사대상체의 불량유무를 판단하여 검사데이터를 생성하는 검사장치를 포함하되, 상기 검사장치는, 동축 시스템을 이용하여 상기 검사대상체로 입사되는 상기 테라헤르츠파의 각도와 동일한 각도로 상기 검사대상체로부터 반사되는 정반사광을 수신할 수 있다.
본 발명의 일실시예에 있어서, 상기 검사장치는, 하프미러인 반사경을 포함하고, 상기 반사경은 상기 검사대상체로 수직한 각도로 입사되도록 상기 테라헤르츠파을 반사하고, 상기 검사대상체로부터 반사된 상기 정반사광이 입사되는 각도와 동일한 상기 수직한 각도로 반사되도록 상기 정반사광을 투과할 수 있다.
본 발명의 일실시예에 있어서, 상기 검사대상체의 상기 검사데이터를 생성하는 관리서버를 더 포함할 수 있다.
상술한 과제를 해결하기 위한 본 발명의 일실시예에 따른 테라헤르츠파를 이용한 검사 시스템은, 테라헤르츠파를 이용하여 검사대상체를 검사하여 상기 검사대상체의 불량유무를 판단하여 검사데이터를 생성하는 검사장치를 포함하되, 상기 검사장치는, 비접촉 방식을 이용하여 상기 검사대상체로부터 반사되는 반사 테라헤르츠파를 수신하는 각도 및 거리를 제어할 수 있다.
본 발명의 일실시예에 있어서, 상기 검사장치는, 상기 검사대상체에 상기 테라헤르츠파가 입사되도록 조사하는 광조사부; 상기 검사대상체로부터 반사된 상기 반사 테라헤르츠파를 수신하는 광수신부; 및 상기 광수신부와 상기 검사대상체 사이의 각도 및 거리를 측정하여 위치정보를 생성하는 센서부;를 포함할 수 있다.
본 발명의 일실시예에 있어서, 상기 광수신부는, 상기 위치정보에 대응하여 x축 방향, y축 방향 및 z축 방향으로 상기 반사 테라헤르츠파가 수신되는 각도를 제어하고, 상하로 수직한 방향으로 상기 반사 테라헤르츠파가 수신되는 거리를 제어할 수 있다.
본 발명의 일실시예에 있어서, 상기 검사대상체의 상기 검사데이터를 생성하는 관리서버를 더 포함할 수 있다.
본 발명의 다른 일 실시예에 따른 프로그램은 하드웨어인 컴퓨터와 결합되어, 컴퓨터가 수행하는 테라헤르츠파를 이용한 검사 시스템을 수행할 수 있도록 컴퓨터에서 독출가능한 컴퓨터에서 독출가능한 기록매체에 저장된다.
본 발명의 기타 구체적인 사항들은 상세한 설명 및 도면들에 포함되어 있다.
본 발명의 이점 및 특징, 그리고 그것들을 달성하는 방법은 첨부 함께 상세하게 후술되어 있는 실시예들을 참조하면 명확해질 것이다. 그러나, 본 발명은 이하에서 개시되는 실시예들에 제한되는 것이 아니라 서로 다른 다양한 형태로 구현될 수 있으며, 단지 본 실시예들은 본 발명의 개시가 완전하도록 하고, 본 발명이 속하는 기술 분야의 통상의 기술자에게 본 발명의 범주를 완전하게 알려주기 위해 제공되는 것이며, 본 발명은 청구항의 범주에 의해 정의될 뿐이다.
본 명세서에서 사용된 용어는 실시예들을 설명하기 위한 것이며 본 발명을 제한하고자 하는 것은 아니다. 본 명세서에서, 단수형은 문구에서 특별히 언급하지 않는 한 복수형도 포함한다. 명세서에서 사용되는 "포함한다(comprises)" 및/또는 "포함하는(comprising)"은 언급된 구성요소 외에 하나 이상의 다른 구성요소의 존재 또는 추가를 배제하지 않는다. 명세서 전체에 걸쳐 동일한 도면 부호는 동일한 구성 요소를 지칭하며, "및/또는"은 언급된 구성요소들의 각각 및 하나 이상의 모든 조합을 포함한다. 비록 "제1", "제2" 등이 다양한 구성요소들을 서술하기 위해서 사용되나, 이들 구성요소들은 이들 용어에 의해 제한되지 않음은 물론이다. 이들 용어들은 단지 하나의 구성요소를 다른 구성요소와 구별하기 위하여 사용하는 것이다. 따라서, 이하에서 언급되는 제1 구성요소는 본 발명의 기술적 사상 내에서 제2 구성요소일 수도 있음은 물론이다.
다른 정의가 없다면, 본 명세서에서 사용되는 모든 용어(기술 및 과학적 용어를 포함)는 본 발명이 속하는 기술분야의 통상의 기술자에게 공통적으로 이해될 수 있는 의미로 사용될 수 있을 것이다. 또한, 일반적으로 사용되는 사전에 정의되어 있는 용어들은 명백하게 특별히 정의되어 있지 않는 한 이상적으로 또는 과도하게 해석되지 않는다.
본 명세서에서 "컴퓨터"는 연산처리를 수행하여 이용자에게 결과를 제공할 수 있는 다양한 장치들이 모두 포함된다. 예를 들어, 컴퓨터는 데스크 탑 PC, 노트북(Note Book) 뿐만 아니라 스마트폰(Smart phone), 태블릿 PC, 셀룰러폰(Cellularphone), 피씨에스폰(PCS phone; Personal Communication Service phone), 동기식/비동기식 IMT-2000(International Mobile Telecommunication-2000)의 이동 단말기, 팜 PC(Palm Personal Computer), 개인용 디지털 보조기(PDA; Personal Digital Assistant) 등도 해당될 수 있다. 또한, 헤드마운트 디스플레이(Head Mounted Display; HMD) 장치가 컴퓨팅 기능을 포함하는 경우, HMD장치가 컴퓨터가 될 수 있다. 또한, 컴퓨터는 클라이언트로부터 요청을 수신하여 정보처리를 수행하는 서버가 해당될 수 있다.
이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 실시예를 상세하게 설명한다.
도 1은 본 발명의 일실시예에 따른 테라헤르츠파를 이용한 검사 시스템을 설명하기 위한 블록도이고, 도 2는 도 1에 도시된 일실시예에 따른 검사장치를 설명하기 위한 도면이다.
도 1에 도시된 바와 같이, 본 발명의 일실시예에 따른 테라헤르츠파를 이용한 검사 시스템(1)은 검사장치(10) 및 검사관리서버(20)를 포함할 수 있다. 이때, 검사관리서버(20)는 생략될 수도 있다.
여기서, 검사장치(10) 및 검사관리서버(20)는 무선통신망을 이용하여 실시간으로 동기화되어 데이터를 송수신할 수 있다. 무선통신망은 다양한 원거리 통신 방식이 지원될 수 있으며, 예를 들어 무선랜(Wireless LAN: WLAN), DLNA(Digital Living Network Alliance), 와이브로(Wireless Broadband: Wibro), 와이맥스(World Interoperability for Microwave Access: Wimax), GSM(Global System for Mobile communication), CDMA(Code Division Multi Access), CDMA2000(Code Division Multi Access 2000), EV-DO(Enhanced Voice-Data Optimized or Enhanced Voice-Data Only), WCDMA(Wideband CDMA), HSDPA(High Speed Downlink Packet Access), HSUPA(High Speed Uplink Packet Access), IEEE 802.16, 롱 텀 에볼루션(Long Term Evolution: LTE), LTEA(Long Term Evolution-Advanced), 광대역 무선 이동 통신 서비스(Wireless Mobile Broadband Service: WMBS), BLE(Bluetooth Low Energy), 지그비(Zigbee), RF(Radio Frequency), LoRa(Long Range) 등과 같은 다양한 통신 방식이 적용될 수 있으나 이에 한정되지 않으며 널리 알려진 다양한 무선통신 또는 이동통신 방식이 적용될 수도 있다. 이와 달리, 검사장치(10) 및 검사관리서버(20)는 유선통신 방식을 통해 데이터를 송수신할 수도 있다.
우선, 검사장치(10)는 테라헤르츠파를 이용하여 검사대상체(11)를 3차원적으로 검사할 수 있는 장치일 수 있다. 예를 들어, 검사장치(10)는 식품, 반도체 장비, 제조 장비 등의 여러 물체나 물질 등에 대한 검사대상체(11)를 스캔하여 이에 대한 3차원 영상을 획득하여 검사할 수 있다.
도 1 및 도 2에 도시된 바와 같이, 본 발명의 일실시예에 따른 검사장치(10)는 테라파생성부(100), 테라파조사부(110), 포커스조정부(120), 영상획득부(130), 통신부(140), 메모리부(150) 및 장치제어부(160)를 포함할 수 있다. 이때, 검사장치(10)는 외부환경의 영향을 최소화하기 위해 챔버 내에 위치할 수도 있다.
본실시예에서, 테라파는 테라헤르츠파와 동일한 용어로 해석될 수 있으므로, 테라파와 테라헤르츠파는 동시에 사용될 수 있다.
테라파생성부(100)는 테라헤르츠파를 생성할 수 있다. 이때, 생성되는 테라헤르츠파는 검사대상체(11)에 조사되어 반사 및 투과될 수 있는 강도 및 펄스폭을 가질 수 있지만, 이에 한정하는 것은 아니다. 예를 들어, 테라파생성부(100)는 주파수 0.1THz~10THz의 전자파로 이루어진 테라헤르츠파를 생성할 수 있다.
테라파조사부(110)는 생성된 테라헤르츠파를 검사대상체(11)에 조사할 수 있는 장치로서, 검사대상체(11)에 따라 테라헤르츠파의 주파수 및 조사위치를 조절하여 임의의 입사각을 갖는 테라헤르츠파를 검사대상체(11)에 조사할 수 있다. 즉, 테라파조사부(110)는 검사대상체(11)에 대하여 포커스(focus) 위치를 x방향, y 방향 및 z 방향으로 변경하여 테라헤르츠파를 조사할 수 있다.
실시예에 따라, 입사각은 검사대상체(11)에 평행하게 입사되거나 소정의 각도를 갖는 비스듬하게 입사될 수 있다.
실시예에 따라, 테라파조사부(110)는 검사대상체(11)에 입사되는 테라헤르츠파의 입사각을 보정하는 렌즈(미도시)를 포함할 수 있다. 즉, 렌즈는 입사되는 광의 양을 크게 또는 작게 조절할 수 있다. 이때, 렌즈는 배율 렌즈 또는 입사각을 집광하기 위한 광학 렌즈 등을 포함할 수 있으나, 이에 한정하는 것은 아니다. 예를 들어, 배율 렌즈는 고배율 렌즈일 수 있다.
포커스조정부(120)는 테라파조사부(110)와 검사대상체(11) 사이에 위치하여 테라헤르츠파를 포커싱(focusing)할 수 있다.
포커스조정부(120)는 MEMS 미러(121) 및 렌즈(122)를 포함할 수 있다.
MEMS 미러(121)는 테라헤르츠파를 소정 각도 범위에서 고속으로 반사할 수 있다. 즉, MEMS 미러(121)는 소정 각도 범위에서 고속으로 회전할 수 있다. 이에 따라, MEMS 미러(121)로 입사된 테라헤르츠파는 소정 각도 범위에서 고속으로 반사되어, 렌즈(122)로 입사될 수 있다. 이때, 테라헤르츠파가 1축 방향으로 반사되도록 하기 위해, MEMS 미러(121)는 소정 각도 범위에서 1축 방향으로 회전할 수 있다.
MEMS 미러(121)의 회전은 다양한 형태로 구현될 수 있다. 예를 들어, MEMS 미러(121)의 모터(미도시)에 일정한 주파수의 구형파나 사인파를 갖는 전류를 인가함으로써, MEMS 미러(121)의 원하는 반복 회전 동작을 얻을 수 있다. 여기서, MEMS 미러(121)의 회전 속도는 60Hz 내지 100Hz일 수 있다.
실시예에 따라, MEMS 미러(121)의 회전 각도, 동작, 속도 등은 검사대상체(11)로부터 획득한 이미지에 따라 제어될 수 있다.
한편, MEMS 미러(121) 대신 일정 각도 범위에서 고속으로 반사할 수 있는 Galvano mirror 또는 Polygon mirror가 사용될 수 있다.
렌즈(122)는 MEMS 미러(121)에 의해 반사된 테라헤르츠파를 콜리메이팅할 수 있다. 즉, 렌즈(122)는 MEMS 미러(121)에 의해 반사된 테라헤르츠파를 평행하게 반사하여 검사대상체(11)로 입사시킬 수 있다. 이때, 렌즈(122)는 포물면경에 의해 구현될 수 있다.
이때, 렌즈(122)는 포물면경에 의해 구현될 수 있다. 예를 들어, 포물면경의 구경은 200mm일 수 있다.
렌즈(122)는 포물면경의 초점과 MEMS 미러(121)의 회전축이 일치할 수 있다. 이에 따라, 테라헤르츠파가 MEMS 미러(121)의 회전에 의해 일정한 각도로 반사되어 렌즈(122)에 의해 평행하게 반사되어 검사대상체(11)로 입사될 수 있다. 이때, 렌즈(122)에 의해 평행하게 반사된 테라헤르츠파는 검사대상체(11)에 대해 수직으로 입사하도록 하는 것이 좋다.
이와 같은 구조의 포커스조정부(120)는 검사대상체(11)로 조사되는 테라헤르츠파의 포커스의 위치를 변경하여 고속으로 다양한 포커스 위치에서 스캔된 검사대상체(11)의 스캔영상을 획득할 수 있다.
영상획득부(130)는 다양한 포커스 위치에 따라 검사대상체(11)로부터 획득한 복수의 스캔영상를 통합처리하여 검사대상체(11)에 대한 TSOM(Through focus Scanning Optical Microscopy; 쓰루-포커스 스캔 광학 현미경) 영상을 획득할 수 있다. 이때, 스캔영상은 검사대상체(11)에 대하여 x방향, y 방향 및 z 방향으로 스캔된 복수의 영상일 수 있다.
렌즈(122)와 검사대상체(11) 사이의 상대거리(광축상 거리)가 바뀌면서 얻어지는 복수의 스캔영상을 통합하여 TSOM 영상을 획득할 수 있다.
본 실시예에서, 영상획득부(130)는 쓰루-포커스 스캔 광학현미경을 통해 TSOM 영상(TSOM Iimage)을 획득할 수 있다.
구체적으로, 영상획득부(130)는 복수의 스캔영상 중 TSOM 알고리즘을 적용하여 포커스 위치에 따라 포커스가 맞지 않는 스캔영상을 기초영상을 이용하여 보정하고, 보정된 스캔영상을 합성하여 한계 해상도보다 높은 고해상도의 TSOM 영상을 획득할 수 있다.
통신부(140)는 검사대상체(11)에 대한 검사데이터를 검사관리서버(20)로 전송할 수 있다. 여기서, 검사데이터는 검사대상체(11)의 불량유무가 판단된 데이터를 포함할 수 있다. 즉, 검사데이터는 3차원 영상(3-dimensional image)인 TSOM 영상(TSOM Iimage)으로 검사대상체(11)의 불량유무가 판단된 데이터일 수 있다.
실시예에 따라, 통신부(140)는 스캔영상 또는 TSOM 영상을 검사관리서버(20)로 전송할 수 있다.
메모리부(150)는 통신부(140)를 통해 송수신되는 데이터와 검사장치(10)의 다양한 기능을 지원하는 데이터를 저장할 수 있다. 메모리부(150)는 검사장치(10)에서 구동되는 다수의 응용 프로그램(application program 또는 애플리케이션(application)), 검사장치(10)의 동작을 위한 데이터들, 명령어들을 저장할 수 있다. 이러한 응용 프로그램 중 적어도 일부는, 무선통신을 통해 검사관리서버(20) 또는 외부 서버로부터 다운로드 될 수 있다.
장치제어부(160)는 복수의 스캔영상를 통합처리하여 검사대상체(11)에 대한 TSOM 영상(TSOM Iimage)을 분석하여 검사데이터를 생성할 수 있다.
구체적으로, 장치제어부(160)는 획득한 TSOM 영상(TSOM Iimage)에 포함된 복수의 스캔영상을 분석하여 검사대상체(11)의 흠결이 의심되는 흠결 영역을 판단하여 검사대상체(11)의 불량 유무를 판별할 수 있는 검사데이터를 생성할 수 있다.
이때, 장치제어부(160)는 검사대상체(11) 및 검사대상체(11)의 검사데이터에 대응하여 MEMS 미러(121)의 회전 각도, 동작, 속도 등을 제어할 수 있다. 하지만, 이에 한정하지 않고, 검사관리서버(20)로부터 MEMS 미러(121)의 제어신호를 수신할 수 있다.
실시예에 따라, 장치제어부(160)는 검사대상체(11)를 검사함과 동시에, 불량이 발생한 경우, 레이저 또는 별도의 리페어 수단을 구비하여 리페어(repair)를 수행할 수 있다. 이에 따라, 검사대상체(11)에 대한 검사 및 리페어를 동시에 수행함으로써, 공정시간을 단축시킬 수 있다.
이와 같은 검사장치(10)는 검사대상체(11)에 대하여 테라헤르츠파의 포커스 위치를 조절하고, 다양한 포커스 위치에 따라 다양한 스캔영상을 획득하고, 획득한 복수의 스캔영상를 통합처리하여 생성된 TSOM 영상를 이용하여 검사대상체(11)에 대한 검사데이터를 생성할 수 있다. 더욱 정확하게 검사대상체(11)의 흠결이 의심되는 흠결 영역을 판단하여 검사대상체(11)의 불량 유무를 판별할 수 있다.
검사관리서버(20)는 데이터통신부(200), 데이터베이스부(210), 디스플레이부(220) 및 관리제어부(230)를 포함할 수 있다.
데이터통신부(200)는 검사데이터를 검사장치(10)로부터 수신할 수 있다.
실시예에 따라, 데이터통신부(200)는 스캔영상 또는 TSOM 영상을 검사장치(10)로부터 수신할 수 있다.
실시예에 따라, 데이터통신부(200)는 MEMS 미러(121)의 제어신호를 검사장치(10)로부터 전송할 수 있다.
데이터베이스부(210)는 유무선통신망을 통해 검사장치(10)와 송수신되는 데이터를 저장할 수 있다.
데이터베이스부(210)는 검사관리서버(20)의 다양한 기능을 지원하는 데이터를 저장할 수 있다. 데이터베이스부(210)는 검사관리서버(20)에서 구동되는 다수의 응용 프로그램(application program 또는 애플리케이션(application)), 검사관리서버(20)의 동작을 위한 데이터들, 명령어들을 저장할 수 있다. 이러한 응용 프로그램 중 적어도 일부는, 무선통신을 통해 외부 서버로부터 다운로드 될 수 있다
디스플레이부(220) 사용자 조작에 의한 검사장치(10)의 동작상태, 검사관리서버(20)의 동작상태, 그리고 검사장치(10)와 검사관리서버(20) 사이의 송수신되는 데이터 등을 화면을 통해 모니터링 할 수 있다. 즉, 검사장치(10)의 동작 상태를 실시간으로 확인함으로써, 오류 또는 고장이 발생하는 경우 관리자가 빠르게 대처할 수 있다.
관리제어부(230)는 검사데이터를 수신하여 검사대상체(11)의 상태를 관리하여 검사대상체(11)에 의한 불량제품 생산을 방지할 수 있다.
실시예에 따라, 관리제어부(230)는 검사장치(10)로부터 수신된 스캔영상 또는 TSOM 영상을 분석하여 검사대상체(11)의 검사데이터를 생성할 수 있다.
실시예에 따라, 관리제어부(230)는 검사대상체(11) 및 검사대상체(11)의 검사데이터에 대응하여 MEMS 미러(121)의 제어신호를 생성할 수 있다.
이와 같은 구조의 검사관리서버(20)는 하드웨어 회로(예를 들어, CMOS 기반 로직 회로), 펌웨어, 소프트웨어 또는 이들의 조합에 의해 구현되는 컴퓨팅 장치일 수 있다. 예를 들어, 다양한 전기적 구조의 형태로 트랜지스터, 로직게이트 및 전자회로를 활용하여 구현될 수 있다.
이와 같은 구성의 테라헤르츠파를 이용한 검사 시스템의 동작을 살펴보면 다음과 같다. 도 3은 본 발명의 일실시예에 따른 테라헤르츠파를 이용한 검사 시스템의 동작을 설명하기 위한 도면이다.
본 실시예에서, 테라헤르츠파를 이용한 검사 시스템(1)은 검사장치(10)에서 동작하는 것으로 개시하였지만, 이에 한정하지 않는다.
우선, 도 3에 도시된 바와 같이, 검사장치(10)는 테라헤르츠파를 생성할 수 있다(S100). 예를 들어, 신호생성부(100)는 주파수 0.1THz~10THz의 전자파로 이루어진 테라헤르츠파를 생성할 수 있다.
다음으로, 검사장치(10)는 검사대상체(11)의 기준 포커스 위치를 설정할 수 있다(S110).
검사대상체(11)를 x방향, y 방향 및 z 방향으로 이동시킬 수 있는 스테이지(미도시)를 이용하여 기준 포커스 위치를 설정할 수 있다.
다음으로, 검사장치(10)는 검사대상체(11)의 기준 포커스 위치를 기준으로 검사대상체(11)로 입사되는 테라헤르츠파를 1차로 포커싱할 수 있다(S120).
구체적으로, 검사장치(10)는 MEMS 미러(121)를 제어하여 테라헤르츠파를 소정 각도 범위에서 고속으로 반사하여 기준 포커스 위치를 기준으로 다양한 각도로 검사대상체(11)에 테라헤르츠파가 입사되도록 포커싱할 수 있다.
다음으로, 검사장치(10)는 기준 포커스 위치를 기준으로 다양한 각도에서 검사대상체(11)를 스캔한 복수의 제1 스캔영상을 획득할 수 있다(S130).
다음으로, 검사장치(10)는 검사대상체(11)의 포커스 위치를 x방향, y 방향 및 z 방향으로 조절할 수 있다(S140).
구체적으로, 테라파조사부(110)는 검사대상체(11)에 대하여 기준 포커스 위치를 기준으로 x방향, y 방향 및 z 방향으로 변경하여 테라헤르츠파를 조사할 수 있다.
다음으로, 검사장치(10)는 검사대상체(11)의 이동된 포커스 위치를 기준으로 검사대상체(11)로 입사되는 테라헤르츠파를 2차로 포커싱할 수 있다(S150).
구체적으로, 검사장치(10)는 MEMS 미러(121)를 제어하여 테라헤르츠파를 소정 각도 범위에서 고속으로 반사하여 이동 포커스 위치를 기준으로 다양한 각도로 검사대상체(11)에 테라헤르츠파가 입사되도록 2차로 포커싱할 수 있다.
다음으로, 검사장치(10)는 이동 포커스 위치를 기준으로 다양한 각도에서 검사대상체(11)를 스캔한 복수의 제2 스캔영상을 획득할 수 있다(S160).
다음으로, 검사장치(10)는 복수의 제1 및 제2 스캔영상을 이용하여 고해상도의 TSOM 영상을 생성할 수 있다(S170).
구체적으로, 검사장치(10)는 복수의 제1 및 제2 스캔영상 중 TSOM 알고리즘을 적용하여 포커스 위치에 따라 포커스가 맞지 않는 스캔영상을 기초영상을 이용하여 보정하고, 보정된 스캔영상을 합성하여 한계 해상도보다 높은 고해상도의 TSOM 영상을 획득할 수 있다.
마지막으로, 검사장치(10)는 고해상도의 TSOM 영상을 이용하여 검사대상체(11)에 대한 정확한 데이터를 분석하여 검사데이터를 생성할 수 있다(S180).
이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 다른 실시예들을 상세하게 설명하고, 중복되는 설명은 생략하기로 한다.
도 4은 본 발명의 일실시예에 따른 테라헤르츠파를 이용한 검사 시스템을 설명하기 위한 블록도이고, 도 5a 및 도 5b는 도 4에 도시된 광원조사부를 설명하기 위한 도면으로서, 도 5a는 광원조사부의 형상을 설명하기 위한 도면이고, 도 5b는 테라헤르츠파가 반사갓에 의해 조사되는 광경로를 설명하기 위한 도면이다.
도 4에 도시된 바와 같이, 본 발명의 다른 실시예에 따른 테라헤르츠파를 이용한 검사 시스템(2)은 검사장치(30) 및 검사관리서버(20)를 포함할 수 있다. 이때, 검사관리서버(20)는 생략될 수도 있다.
여기서, 검사장치(30) 및 검사관리서버(20)는 무선통신망을 이용하여 실시간으로 동기화되어 데이터를 송수신할 수 있다. 이와 달리, 검사장치(30) 및 검사관리서버(20)는 유선통신 방식을 통해 데이터를 송수신할 수도 있다.
우선, 검사장치(30)는 테라헤르츠파를 이용하여 검사대상체(11)를 검사할 수 있는 장치일 수 있다. 예를 들어, 검사장치(30)는 식품, 반도체 장비, 제조 장비 등의 여러 물체나 물질 등에 대한 검사대상체(11)를 촬영하여 이에 대하여 이미지를 획득하여 검사할 수 있다.
도 4에 도시된 바와 같이, 검사장치(30)는 광원생성부(300), 광원조사부(310), 광원수신부(320), 통신부(330), 메모리부(340) 및 장치제어부(350)를 포함할 수 있다. 이때, 검사장치(30)는 외부환경의 영향을 최소화하기 위해 챔버내에 위치할수도 있다.
광원생성부(300)는 테라헤르츠파를 생성할 수 있다. 이때, 생성되는 테라헤르츠파는 검사대상체(11)에 조사되어 투과 또는 반사될 수 있는 강도 및 펄스폭을 가질 수 있지만, 이에 한정하는 것은 아니다. 예를 들어, 광원생성부(300)는 주파수 0.1THz~10THz의 전자파로 이루어진 테라헤르츠파를 생성할 수 있다.
광원조사부(310)는 도 5를 참조하면, 카메라(311), 렌즈(312) 및 반사갓(313)을 포함할 수 있다.
카메라(311)는 검사대상체(11)를 촬영하기 위해 테라헤르츠파를 조사할 수 있다. 이때, 카메라(311)는 CCD 카메라, CMOS 등을 이용한 촬영장치일 수도 있다.
렌즈(312)는 검사대상체(11)에 입사되는 테라헤르츠파의 입사각을 보정할 수 있다. 이때, 렌즈(312)는 배율 렌즈 또는 입사각을 집광하기 위한 광학 렌즈 등을 포함할 수 있으나, 이에 한정하는 것은 아니다. 예를 들어, 배율 렌즈는 고배율 렌즈일 수 있다. 렌즈(312)에 의해 입사되는 입사되는 광의 양을 크게 또는 작게 조절할 수 있다.
반사갓(313)은 카메라(311)를 통해서 조사되는 테라헤르츠파의 손실을 최소화하기 위해 렌즈(312)를 감싸도록 렌즈(312)의 후면이 배치될 수 있다. 즉, 반사갓(313)은 테라헤르츠파의 광경로를 이탈하는 광을 전반사하여 광경로에 합류할 수 있도록 렌즈(312)의 후면을 감싸서 형성될 수 있다.
본 실시예에서, 반사갓(313)은 손실되는 테라헤르츠파의 반사가 용이하게 이루어지도록 외측면이 곡면으로 이루어진 갓 형상으로 개시하였지만, 이에 한정하지 않는다.
구체적으로, 도 5a를 참조하면, 반사갓(313)은 카메라(311) 및 렌즈(312)와 수평하게 대응하여 테라헤르츠파가 통과하는 홀이 형성된 제1 면(3130)과, 제1 면(3130)과 상측방향으로 연결되며 곡면으로 형성되는 제2 면(3131)과, 제1 면(3130)과 하측방향으로 연결되며 곡면으로 형성되는 제3 면(3132)을 포함할 수 있다. 이때, 반사갓(313)은 카메라(311)로부터 소정간격으로 이격되어 위치하고, 렌즈(312) 전체를 감싸도록 형성될 수 있다.
반사갓(313)의 크기는 렌즈(312)의 크기에 대응하여 형성될 수 있다. 본 실시예에서, 반사갓(313)은 70mm의 가로(W1) 크기와, 80mm의 세로(C1) 크기로 개시하였지만, 이에 한정하지 않는다. 반사갓(313)은 테라헤르츠파를 반사하기 위한 금속재질로 이루어질 수 있다. 하지만, 이에 한정하지 않고, 반사효율이 높은 다양한 재질로 이루어질 수 있다.
이와 같은 구조의 광원조사부(310)는 검사대상체(11)로 입사될 때 분산되는 테라헤르츠파를 반사갓(313)을 이용하여 반사함으로써, 테라헤르츠파의 손실을 방지하여 검사대상체(11)로부터 획득하는 이미지의 정밀도를 높일 수 있다.
구체적으로, 카메라(311)로부터 조사되는 테라헤르츠파가 반사갓(313)의 제1 면(3130)의 개구홀을 통과하여 렌즈(312)를 통과하여 대부분은 검사대상체(11)로 입사될 수 있다. 즉, 도 5b를 참조하면 공기를 통과하여 공기보다 굴절률이 큰 렌즈(312)로 테라헤르츠파가 진행할 때, 렌즈(312)를 통과하지 못한 테라헤르츠파가 반사갓(313)에 의해 전반사되어(D1, D2, D3) 광경로에 합류하여 검사대상체(11)로 입사될 수 있다.
광원수신부(320)는 검사대상체(11)로부터 반사된 반사 테라헤르츠파를 수신하여 검사대상체(11)에 대한 이미지를 획득할 수 있다. 즉, 광원수신부(320)는 라인 스캐닝 시스템을 통해 x축 방향, y축 방향 및 z 축 방향으로 이동한 카메라(311)에 의해 검사대상체(11)로부터 스캔정보를 획득할 수 있다.
통신부(330)는 장치제어부(350)에 의해 생성된 검사대상체(11)에 대한 검사데이터를 검사관리서버(20)로 전송할 수 있다. 여기서, 검사데이터는 검사대상체(11)의 내외측면에 데이터로써, 검사대상체(11)의 불량유무가 판단된 데이터를 포함할 수 있다.
실시예에 따라, 통신부(330)는 스캔정보를 검사관리서버(20)로 전송할 수 있다.
메모리부(340)는 통신부(330)를 통해 송수신되는 데이터와 검사장치(30)의 다양한 기능을 지원하는 데이터를 저장할 수 있다. 메모리부(340)는 검사장치(30)에서 구동되는 다수의 응용 프로그램(application program 또는 애플리케이션(application)), 검사장치(30)의 동작을 위한 데이터들, 명령어들을 저장할 수 있다. 이러한 응용 프로그램 중 적어도 일부는, 무선통신을 통해 검사관리서버(20) 또는 외부 서버로부터 다운로드 될 수 있다.
장치제어부(350)는 스캔정보를 분석하여 검사데이터를 생성할 수 있다.
구체적으로, 장치제어부(350)는 손실되는 테라헤르츠파를 최소화하여 테라헤르츠파의 광원효율이 증가되어 검사대상체(11)에 조사되는 테라헤르츠파의 조사량이 증가함에 따라 획득한 스캔정보에 포함된 복수의 이미지를 분석하여 검사대상체(11)의 흠결이 의심되는 흠결 영역을 판단하여 검사대상체(11)의 불량 유무를 판별할 수 있는 검사데이터를 생성할 수 있다.
실시예에 따라, 장치제어부(350)는 검사대상체(11)를 검사함과 동시에, 불량이 발생한 경우, 레이저 또는 별도의 리페어 수단을 구비하여 리페어(repair)를 수행할 수 있다. 이에 따라, 검사대상체(11)에 대한 검사 및 리페어를 동시에 수행함으로써, 공정시간을 단축시킬 수 있다.
검사관리서버(20)는 데이터통신부(200), 데이터베이스부(210), 디스플레이부(220) 및 관리제어부(230)를 포함할 수 있다.
데이터통신부(200)는 검사데이터를 검사장치(30)로부터 수신할 수 있다.
실시예에 따라, 데이터통신부(200)는 스캔정보를 검사장치(30)로부터 수신할 수 있다.
데이터베이스부(210)는 유무선통신망을 통해 검사장치(30)와 송수신되는 데이터를 저장할 수 있다.
데이터베이스부(210)는 검사관리서버(20)의 다양한 기능을 지원하는 데이터를 저장할 수 있다. 데이터베이스부(210)는 검사관리서버(20)에서 구동되는 다수의 응용 프로그램(application program 또는 애플리케이션(application)), 검사관리서버(20)의 동작을 위한 데이터들, 명령어들을 저장할 수 있다. 이러한 응용 프로그램 중 적어도 일부는, 무선통신을 통해 외부 서버로부터 다운로드 될 수 있다
디스플레이부(220) 사용자 조작에 의한 검사장치(30)의 동작상태, 검사관리서버(20)의 동작상태, 그리고 검사장치(30)와 검사관리서버(20) 사이의 송수신되는 데이터 등을 화면을 통해 모니터링 할 수 있다. 즉, 검사장치(30)의 동작 상태를 실시간으로 확인함으로써, 오류 또는 고장이 발생하는 경우 관리자가 빠르게 대처할 수 있다.
관리제어부(230)는 검사데이터를 수신하여 검사대상체(11)의 상태를 관리하여 불량 검사대상체(11)에 의한 불량제품 생산을 방지할 수 있다.
실시예에 따라, 관리제어부(230)는 검사장치(30)로부터 수신된 스캔정보를 분석하여 검사대상체(11)의 검사데이터를 생성할 수 있다.
이와 같은 구조의 검사관리서버(20)는 하드웨어 회로(예를 들어, CMOS 기반 로직 회로), 펌웨어, 소프트웨어 또는 이들의 조합에 의해 구현되는 컴퓨팅 장치일 수 있다. 예를 들어, 다양한 전기적 구조의 형태로 트랜지스터, 로직게이트 및 전자회로를 활용하여 구현될 수 있다.
이와 같은 구성의 테라헤르츠파를 이용한 검사 시스템의 동작을 살펴보면 다음과 같다. 도 6은 본 발명의 일실시예에 따른 테라헤르츠파를 이용한 검사 시스템의 동작을 설명하기 위한 도면이다.
본 실시예에서, 테라헤르츠파를 이용한 검사 시스템(2)은 검사장치(30)에서 동작하는 것으로 개시하였지만, 이에 한정하지 않는다.
우선, 도 6에 도시된 바와 같이, 검사장치(30)는 테라헤르츠파를 생성할 수 있다(S200). 예를 들어, 광원생성부(300)는 주파수 0.1THz~10THz의 전자파로 이루어진 테라헤르츠파를 생성할 수 있다.
다음으로, 검사장치(30)는 적어도 하나 이상의 카메라(311)를 이용하여 검사대상체(11)에 테라헤르츠파를 조사하여(S210), 검사대상체(11)로부터 반사된 테라헤르츠파를 수신하여 스캔정보를 획득할 수 있다(S220). 즉, 검사장치(30)는 라인 스캐닝 시스템을 통해 x축 방향, y축 방향 및 z 축 방향으로 이동한 카메라(311)에 의해 스캔정보를 획득할 수 있다.
이때, 검사장치(30)는 반사갓(313)을 구비함으로써, 손실되는 테라헤르츠파를 최소화하여 검사대상체(11)에 입사되는 테라헤르츠파의 입사량을 증가시킴으로써, 검사대상체(11)로부터 고해상도 이미지를 획득할 수 있다. 이에 따라, 고해상도 이미지를 획득함으로써, 검사대상체(11)에 대한 불량을 더욱 정확하게 판단하여 불량 제품 생산을 방지할 수 있다.
마지막으로, 검사장치(30)는 스캔정보를 판단하여 검사대상체(11)의 불량 유무를 판별하여, 검사대상체(11)에 대한 검사데이터를 생성할 수 있다(S230).
실시예에 따라, 검사관리서버(20)가 스캔정보를 수신하여 검사데이터를 생성할 수 있다.
도 7은 본 발명의 다른 실시예에 따른 테라헤르츠파를 이용한 검사 시스템을 설명하기 위한 블록도이고, 도 8는 도 7에 도시된 일실시예에 따른 검사장치를 설명하기 위한 도면이다.
도 7에 도시된 바와 같이, 본 발명의 일실시예에 따른 테라헤르츠파를 이용한 검사 시스템(3)은 검사장치(40) 및 검사관리서버(20)를 포함할 수 있다. 이때, 검사관리서버(20)는 생략될 수도 있다.
여기서, 검사장치(40) 및 검사관리서버(20)는 무선통신망을 이용하여 실시간으로 동기화되어 데이터를 송수신할 수 있다. 이와 달리, 검사장치(40) 및 검사관리서버(20)는 유선통신 방식을 통해 데이터를 송수신할 수도 있다.
우선, 검사장치(40)는 테라헤르츠파를 이용하여 검사대상체(11)를 검사할 수 있는 장치로서, 검사대상체(11)로부터 반사 및 투과된 상이한 파장대역의 반사광 및 투과광을 선택적으로 또는 동시에 수신하여 검사대상체(11)의 내외측면에 대한 정확한 데이터를 획득하여 검사대상체(11)의 불량을 판단하여 불량 제품 생산을 방지할 수 있다.
본 실시예에서, 검사대상체(11)는 표면을 촬영하여 이미지를 획득할 수 있는 대상으로 개시하였지만, 이에 한정하지 않고, 식품, 반도체 장비, 제조 장비 등의 여러 물체나 물질 등에 대하여 데이터를 획득하여 검사할 수 있는 대상을 포함할 수 있다.
도 7에 도시된 바와 같이, 본 발명의 일실시예에 따른 검사장치(40)는 신호생성부(400), 광조사부(410), 광필터부(420), 광수신부(430), 통신부(440), 메모리부(450) 및 장치제어부(460)를 포함할 수 있다. 이때, 검사장치(40)는 외부환경의 영향을 최소화하기 위해 챔버 내에 위치할 수 도 있다.
신호생성부(400)는 테라헤르츠파를 생성할 수 있다. 이때, 생성되는 테라헤르츠파는 검사대상체(11)에 조사되어 반사 및 투과될 수 있는 강도 및 펄스폭을 가질 수 있지만, 이에 한정하는 것은 아니다. 예를 들어, 신호생성부(400)는 주파수 0.1THz~10THz의 전자파로 이루어진 테라헤르츠파를 생성할 수 있다.
광조사부(410)는 생성된 테라헤르츠파를 검사대상체(11)에 조사할 수 있는 장치로서, 검사대상체(11)에 따라 테라헤르츠파의 주파수 및 조사위치를 조절하여 임의의 입사각을 갖는 테라헤르츠파를 검사대상체(11)에 조사할 수 있다.
실시예에 따라, 입사각은 검사대상체(11)에 평행하게 입사되거나 소정의 각도를 갖는 비스듬하게 입사될 수 있다.
이와 같은 광조사부(410)는 제1 광조사부(411) 및 제2 광조사부(412)를 포함할 수 있다.
도 8에 도시된 바와 같이, 제1 광조사부(411)는 검사대상체(11)의 상면에 배치되고, 제2 광조사부(412)는 검사대상체(11)의 후면에 배치되어 검사대상체(11)로 테라헤르츠파를 조사할 수 있다. 하지만, 이에 한정하지 않고, 제2 광조사부(412)가 검사대상체(11)의 전면에 배치되고, 제1 광조사부(411)가 검사대상체(11)의 후면에 배치될 수 있다.
본 실시예에서, 제1 광조사부(411) 및 제2 광조사부(412)는 서로 동일한 주파수의 테라헤르츠파를 검사대상체(11)로 동시에 조사할 수 있지만, 이에 한정하는 것은 아니다.
실시예에 따라, 광조사부(410)는 제1 광조사부(411) 및 제2 광조사부(412)를 통해 검사대상체(11)에 입사되는 테라헤르츠파의 입사각을 보정하는 제1 및 제2 렌즈(413, 414)를 포함할 수 있다. 이때, 제1 및 제2 렌즈(413, 414)는 배율 렌즈 또는 입사각을 집광하기 위한 광학 렌즈 등을 포함할 수 있으나, 이에 한정하는 것은 아니다. 예를 들어, 배율 렌즈는 고배율 렌즈일 수 있다. 제1 및 제2 렌즈(413, 414)에 의해 입사되는 입사되는 광의 양을 크게 또는 작게 조절할 수 있다.
광필터부(420)는 조사된 테라헤르츠파가 기설정된 주파수 대역에 따라 검사대상체(11)로부터 반사 및 투과된 반사광 및 투과광을 선택적으로 필터링할 수 있는 밴드패스필터(bandpass filter)일 수 있다. 즉, 밴드패스필터(bandpass filter)는 기설정된 주파수를 갖는 신호만을 통과시킬 수 있다.
본 발명의 일실시예에 따른 광필터부(420)는 도 8에 도시된 바와 같이, 검사대상체(11)로부터 반사 및 투과된 상이한 파장대역의 반사광(red line) 및 투과광(blue line)을 파장대역 별로 선택적으로 필터링하는 적어도 하나 이상의 제1 광필터부(421)를 포함할 수 있다. 즉, 제1 광필터부(421)는 제1 광조사부(411)로부터 조사되어 검사대상체(11)에 의해 반사된 반사광 중 동일한 파장대역의 반사광만을 선택적으로 필터링하거나, 제2 광조사부(412)로부터 조사되어 검사대상체(11)를 투과한 투과광 중 동일한 파장대역의 투과광만을 선택적으로 필터링할 수 있다.
본 실시예에서, 제1 광필터부(421)는 제1영역 광필터부(421a), 제2영역 광필터부(421b) 및 제3영역 광필터부(421c)를 포함할 수 있다. 하지만, 이에 한정하지 않고 적어도 7개 이상의 영역 광필터부를 포함할 수 있다.
예를 들어, 제1영역 광필터부(421a)는 0.1THz~1THz 파장대역의 투과광을 수신하고, 제2영역 광필터부(421b)는 1THz~5THz 파장대역의 반사광을 수신하며, 제3영역 광필터부(421c)는 5THz~10THz 파장대역의 반사광을 수신할 수 있지만, 이에 한정하는 것은 아니다.
여기서, 제1영역 광필터부(421a), 제2영역 광필터부(421b) 및 제3영역 광필터부(421c)를 포함하는 제1 광필터부(421)는 일방향 또는 양방향으로 회전가능할 수 있다. 즉, 제1 광필터부(421)에 포함된 제1영역 광필터부(421a), 제2영역 광필터부(421b) 및 제3영역 광필터부(421c) 중 하나의 광필터부를 회전하여 선택함으로써, 검사대상체(11)에 따라 원하는 파장대역의 반사광 및 투과광을 수신할 수 있다. 이때, 제1 광필터부(421)의 회전은 사용자에 의해 수동 또는 자동으로 회전될 수 있다.
구체적으로, 0.1THz~1THz 파장대역의 투과광을 필터링하도록 설정된 경우, 제1 광필터부(421)는 제1영역 광필터부(421a)를 회전 및 선택하여 제2 광조사부(412)로부터 조사되어 검사대상체(11)에 의해 투과된 반사광 중 0.1THz~1THz 파장대역의 투과광만을 선택적으로 필터링할 수 있다.
또한, 1THz~5THz 파장대역의 반사광을 필터링하는 경우, 제1 광필터부(421)는 제2영역 광필터부(421b)를 회전 및 선택하여 제1 광조사부(411)로부터 조사되어 검사대상체(11)에 의해 반사된 반사광 중 제2영역 1THz~5THz 파장대역의 반사광만을 선택적으로 필터링할 수 있다.
이와 같은 구조의 일실시예에 따른 제1 광필터부(421)는 기설정된 주파수 대역에 따라 검사대상체(11)로부터 반사 및 투과된 반사광 및 투과광을 선택적으로 필터링할 수 있는 밴드패스필터(bandpass filter)일 수 있다.
광수신부(430)는 제1 광필터부(421)를 통해 검사대상체(11)로부터 반사광 및 투과광을 수신할 수 있다. 즉, 광수신부는 기설정된 파장대역에 따라 대응되는 반사광 및 투과광을 수신할 수 있다.
통신부(440)는 장치제어부(450)에 의해 생성된 검사대상체(11)에 대한 검사데이터를 검사관리서버(20)로 전송할 수 있다. 여기서, 검사데이터는 검사대상체(11)의 내외측면에 데이터로써, 검사대상체(11)의 불량유무가 판단된 데이터를 포함할 수 있다.
실시예에 따라, 통신부(440)는 반사광 및 투과광이 포함된 신호를 검사관리서버(20)로 전송할 수 있다.
실시예에 따라, 통신부(440)는 기설정된 파장대역에 대한 정보를 검사관리서버(20)로부터 수신할 수 있다.
메모리부(450)는 통신부(440)를 통해 송수신되는 데이터와 검사장치(40)의 다양한 기능을 지원하는 데이터를 저장할 수 있다. 메모리부(450)는 검사장치(40)에서 구동되는 다수의 응용 프로그램(application program 또는 애플리케이션(application)), 검사장치(40)의 동작을 위한 데이터들, 명령어들을 저장할 수 있다. 이러한 응용 프로그램 중 적어도 일부는, 무선통신을 통해 검사관리서버(20) 또는 외부 서버로부터 다운로드 될 수 있다.
장치제어부(460)는 기설정된 파장대역에 해당하는 반사광 및 투과광을 각각 수신하고, 수신한 반사광 및 투과광을 이용하여 검사대상체(11)의 내외측면에 대한 정확한 데이터를 분석하여 검사데이터를 생성할 수 있다. 즉, 장치제어부(460)는 수신한 동일한 파장대역의 반사광만을 분석하고, 수신한 동일한 파장대역의 투과광만을 각각 분석하여 이를 조합하여 검사대상체(11)의 내외측면의 흠결이 의심되는 흠결 영역을 판단하여 검사대상체(11)의 불량 유무를 판별할 수 있는 검사데이터를 생성할 수 있다.
이때, 장치제어부(460)는 검사대상체(11)에 대응하여 사용자의 선택에 따라 수신하고자 하는 파장대역을 자동 또는 수동으로 미리 설정할 수 있다. 하지만, 이에 한정하지 않고, 검사관리서버(20)로부터 기설정된 파장대역에 대한 정보를 수신할 수 있다.
실시예에 따라, 장치제어부(460)는 검사대상체(11)를 검사함과 동시에, 불량이 발생한 경우, 레이저 또는 별도의 리페어 수단을 구비하여 리페어(repair)를 수행할 수 있다. 이에 따라, 검사대상체(11)에 대한 검사 및 리페어를 동시에 수행함으로써, 공정시간을 단축시킬 수 있다.
이와 같은 검사장치(40)는 기설정된 주파수 대역에 따라 검사대상체(11)로부터 반사 및 투과된 반사광 및 투과광을 각각 선택적으로 필터링하여 수신하여 이를 조합하여 검사데이터를 생성함으로써, 더욱 정확하게 검사대상체(11)의 내외측면의 흠결이 의심되는 흠결 영역을 판단하여 검사대상체(11)의 불량 유무를 판별할 수 있다.
검사관리서버(20)는 데이터통신부(200), 데이터베이스부(210), 디스플레이부(220) 및 관리제어부(230)를 포함할 수 있다.
데이터통신부(200)는 검사데이터를 검사장치(40)로부터 수신할 수 있다.
실시예에 따라, 데이터통신부(200)는 반사광 및 투과광이 포함된 신호를 검사장치(40)로부터 수신할 수 있다.
실시예에 따라, 데이터통신부(200)는 기설정된 파장대역에 대한 정보를 검사장치(40)로부터 전송할 수 있다.
데이터베이스부(210)는 유무선통신망을 통해 검사장치(40)와 송수신되는 데이터를 저장할 수 있다.
데이터베이스부(210)는 검사관리서버(20)의 다양한 기능을 지원하는 데이터를 저장할 수 있다. 데이터베이스부(210)는 검사관리서버(20)에서 구동되는 다수의 응용 프로그램(application program 또는 애플리케이션(application)), 검사관리서버(20)의 동작을 위한 데이터들, 명령어들을 저장할 수 있다. 이러한 응용 프로그램 중 적어도 일부는, 무선통신을 통해 외부 서버로부터 다운로드 될 수 있다
디스플레이부(220) 사용자 조작에 의한 검사장치(40)의 동작상태, 검사관리서버(20)의 동작상태, 그리고 검사장치(40)와 검사관리서버(20) 사이의 송수신되는 데이터 등을 화면을 통해 모니터링 할 수 있다. 즉, 검사장치(40)의 동작 상태를 실시간으로 확인함으로써, 오류 또는 고장이 발생하는 경우 관리자가 빠르게 대처할 수 있다.
관리제어부(230)는 검사데이터를 수신하여 검사대상체(11)의 상태를 관리하여 검사대상체(11)에 의한 불량제품 생산을 방지할 수 있다.
실시예에 따라, 관리제어부(230)는 검사장치(40)로부터 수신된 반사광 및 투과광이 포함된 신호를 분석하여 검사대상체(11)의 검사데이터를 생성할 수 있다.
실시예에 따라, 관리제어부(230)는 반사광 및 투과광이 반사 및 투과되는 파장대역에 대한 정보 미리 설정할 수 있다.
이와 같은 구조의 검사관리서버(20)는 하드웨어 회로(예를 들어, CMOS 기반 로직 회로), 펌웨어, 소프트웨어 또는 이들의 조합에 의해 구현되는 컴퓨팅 장치일 수 있다. 예를 들어, 다양한 전기적 구조의 형태로 트랜지스터, 로직게이트 및 전자회로를 활용하여 구현될 수 있다.
도 9은 도 7에 도시된 또다른 일실시예에 따른 검사장치를 설명하기 위한 도면이다.
도 9을 참조하면, 본 발명의 다른 일실시예에 따른 검사장치(4000)의 광필터부(420)는 제2 광필터부(422)를 포함하고, 광수신부(430)는 제1 및 제2 광수신부(431, 432)를 포함할 수 있다.
도 9에 도시된 광필부터(420) 및 광수신부(430)를 제외하고는 도 7 및 도 8에 도시된 검사장치(40)과 동일한 특성을 가질 수 있다.
이하의 도 9에서는 도 7 및 도 8에 기재된 내용과 중복되는 내용에 대한 상세한 설명을 생략하고, 다른 점을 위주로 설명할 수 있다. 따라서, 도 9에 도시된 검사장치(4000)과 동일한 기능을 수행하는 구성요소에 대해서는 도 7 및 도 8와 동일한 부호를 부여하고 그에 대한 상세한 설명은 생략한다.
본 발명의 다른 일실시예에 따른 광필터부(420)는 도 9에 도시된 바와 같이, 기설정된 파장대역만 투과하고 나머지 파장대역에 대해서는 반사함으로써, 검사대상체(11)로부터 반사 및 투과된 상이한 파장대역의 반사광(red line) 및 투과광(blue line)을 동시에 필터링하는 제2 광필터부(422)를 포함할 수 있다.
제2 광필터부(422)는 일정 각도로 하향 경사지게 형성될 수 있다.
본 실시예에서 제2 광필터부(422)는 기설정된 파장대역에 대응하여 반사광은 투과시키고, 투과광은 반사시킬 수 있다. 하지만, 이에 한정하지 않고, 제2 광필터부(422)는 기설정된 파장대역에 대응하여 투과광은 반사시키고, 반사광은 투과시킬 수 있다.
이와 같은 구조의 일실시예에 따른 제2 광필터부(422)는 기설정된 주파수 대역에 따라 검사대상체(11)로부터 반사 및 투과된 서로 상이한 파장대역의 반사광 및 투과광을 동시에 필터링할 수 있는 밴드패스필터(bandpass filter)일 수 있다.
광수신부(430)는 제1 광수신부(431) 및 제2 광수신부(431)를 포함하며, 검사대상체(11)에 의해 반사 및 투과된 반사광 및 투과광을 동시에 수신할 수 있다.
본 실시예에서, 제1 광수신부(431)는 제2 광필터부(422)를 투과한 반사광을 수신하고, 제2 광수신부(432)는 제2 광필터부(422)에 의해 반사된 투과광을 수신할 수 있다. 하지만, 이에 한정하지 않고, 제1 광수신부(431)는 제2 광필터부(422)에 의해 투과된 투과광을 수신하거나, 제2 광수신부(432)는 제2 광필터부(422)에 의해 반사된 반사광을 수신할 수 있다.
장치제어부(460)는 기설정된 파장대역에 대응하여 반사광 및 투과광을 동시에 수신하고, 수신한 반사광 및 투과광을 이용하여 검사대상체(11)의 내외측면에 대한 정확한 데이터를 분석하여 검사데이터를 생성할 수 있다. 즉, 장치제어부(460)는 수신한 서로 상이한 파장대역의 반사광과 투과광을 통시에 분석하여 이를 조합하여 검사대상체(11)의 내외측면의 흠결이 의심되는 흠결 영역을 판단하여 검사대상체(11)의 불량 유무를 판별할 수 있는 검사데이터를 생성할 수 있다.
이와 같은 검사장치(4000)는 기설정된 주파수 대역에 따라 검사대상체(11)로부터 반사 및 투과된 서로 상이한 파장대역의 반사광 및 투과광을 동시에 필터링하여 수신하여 이를 조합하여 검사데이터를 생성함으로써, 더욱 정확하게 검사대상체(11)의 내외측면의 흠결이 의심되는 흠결 영역을 판단하여 검사대상체(11)의 불량 유무를 판별할 수 있다.
이와 같은 구성의 테라헤르츠파를 이용한 검사 시스템(3)의 동작을 살펴보면 다음과 같다. 도 10은 본 발명의 일실시예에 따른 테라헤르츠파를 이용한 검사 시스템의 동작을 설명하기 위한 도면이다.
본 실시예에서, 테라헤르츠파를 이용한 검사 시스템(3)은 검사장치(40)에서 동작하는 것으로 개시하였지만, 이에 한정하지 않는다.
우선, 도 10에 도시된 바와 같이, 검사장치(40)는 반사광 및 투과광이 반사 및 투과되는 파장대역에 대한 정보를 미리 설정할 수 있다(S300). 즉, 검사장치(40)는 검사대상체(11)로부터 반사 및 투과된 반사광 및 투과광이 반사 및 투과되는 파장대역에 대한 정보를 미리 설정할 수 있다.
실시예 따라, 검사관리서버(20)가 파장대역을 미리 설정할 수 있다.
다음으로, 검사장치(40)는 테라헤르츠파를 생성할 수 있다(S310). 예를 들어, 신호생성부(400)는 주파수 0.1THz~10THz의 전자파로 이루어진 테라헤르츠파를 생성할 수 있다.
다음으로, 검사장치(40)는 검사대상체(11)에 테라헤르츠파를 조사할 수 있다(S320). 구체적으로, 제1 광조사부(411)가 검사대상체(11)의 상면에 테라헤르츠파를 조사하고, 제2 광조사부(412)는 검사대상체(11)의 후면에 테라헤르츠파를 조사할 수 있다. 이때, 제1 광조사부(411) 및 제2 광조사부(412)는 서로 동일한 주파수의 테라헤르츠파를 검사대상체(11)로 조사할 수 있지만, 이에 한정하는 것은 아니다.
한편, 파장대역을 미리 설정하는 S300 단계는 검사대상체(11)에 테라헤르츠파를 조사하는 S320 단계 이전 또는 이후에 수행될 수 있다.
다음으로, 검사장치(40)는 반사광 및 투과광을 선택적으로 수신하는 경우(S330), 검사장치(40)는 기설정된 파장대역에 대응하여 제1 광필터부(421)의 회전을 조절할 수 있다(S340).
이에 따라, 검사장치(40)는 검사대상체(11)에 의해 반사 및 투과된 반사광 및 투과광 중 기설정된 파장대역에 대응하는 투과광 및 반사광을 선택적으로 수신할 수 있다(S350).
예를 들어, 반사광은 1THz~5THz 파장대역의 반사광만을 수신하도록 설정된 경우, 검사장치(40)는 제1 광필터부(421)를 회전시켜 1THz~5THz 파장대역의 반사광을 수신하는 제2영역 광필터부(421b)가 반사광을 필터링하도록 제어하여 1THz~5THz 파장대역의 반사광만 수신하도록 제어할 수 있다.
또한, 투과광은 0.1THz~1THz 파장대역의 투과광만을 수신하도록 설정된 경우, 검사장치(40)는 제1 광필터부(421)를 회전시켜 0.1THz~1THz 파장대역의 투과광을 수신하는 제1영역 광필터부(421a)가 투과광을 필터링하도록 제어하여 0.1THz~1THz 파장대역의 투과광만 수신하도록 제어할 수 있다.
마지막으로, 검사장치(40)는 기설정된 파장대역에 해당하는 반사광 및 투과광을 각각 수신하고, 각각 수신한 반사광 및 투과광을 이용하여 검사대상체(11)의 내외측면에 대한 정확한 데이터를 분석하여 검사데이터를 생성할 수 있다(S360).
한편, 반사광 및 투과광을 선택적으로 수신하지 않는 경우(S330), 검사장치(40)는 기설정된 파장대역에 대응하여 검사대상체(11)로부터 반사 및 투과된 상이한 파장대역의 반사광 및 투과광을 동시에 필터링하는 수신할 수 있다(S370).
도 11은 본 발명의 다른 실시예에 따른 테라헤르츠파를 이용한 검사 시스템을 설명하기 위한 블록도이고, 도 12는 도 11에 도시된 검사장치를 설명하기 위한 도면이다.
도 11에 도시된 바와 같이, 본 발명의 일실시예에 따른 테라헤르츠파를 이용한 검사 시스템(4)은 검사장치(50) 및 검사관리서버(20)를 포함할 수 있다. 이때, 검사관리서버(20)는 생략될 수도 있다.
여기서, 검사장치(50) 및 검사관리서버(20)는 무선통신망을 이용하여 실시간으로 동기화되어 데이터를 송수신할 수 있다. 이와 달리, 검사장치(50) 및 검사관리서버(20)는 유선통신 방식을 통해 데이터를 송수신할 수도 있다.
우선, 검사장치(50)는 테라헤르츠파를 이용하여 검사대상체(11)를 검사할 수 있는 장치일 수 있다. 예를 들어, 검사장치(50)는 식품, 반도체 장비, 제조 장비 등의 여러 물체나 물질 등에 대한 검사대상체(11)를 촬영하여 이에 대하여 이미지를 획득하여 검사할 수 있다.
도 11 및 도 12에 도시된 바와 같이, 검사장치(50)는 광원생성부(500), 광원조사부(510), 광원수신부(520), 통신부(530), 메모리부(540) 및 장치제어부(550)를 포함할 수 있다. 이때, 검사장치(50)는 외부환경의 영향을 최소화하기 위해 챔버내에 위치할수도 있다.
본 실시예에서, 검사장치(50)는 동축 시스템을 이용하여 검사대상체(11)에 입사된 각도와 동일한 각도로 반사되는 정반사광을 수신하여 검사대상체(11)를 검사하는 장치로 개시하였지만, 이에 한정하는 것은 아니다. 이에 따라, 검사장치(50)는 동축 시스템을 이용하여 광원이 최대 반사를 일으키는 정반사광을 수신할 수 있다.
광원생성부(500)는 테라헤르츠파를 생성할 수 있다. 이때, 생성되는 테라헤르츠파는 검사대상체(11)에 조사되어 투과 또는 반사될 수 있는 강도 및 펄스폭을 가질 수 있지만, 이에 한정하는 것은 아니다. 예를 들어, 광원생성부(500)는 주파수 0.1THz~10THz의 전자파로 이루어진 테라헤르츠파를 생성할 수 있다.
광원조사부(510)는 반사경(511)을 포함할 수 있다. 본 실시예에서, 반사경(11)이 하프미러(Half mirror)로 개시하였지만, 이에 한정하지 않고 큐브 빔스플리터(Cube beamsplitter) 및 플레이트 빔스플리터(Plate beamsplitter)를 포함할 수 있다.
반사경(511)은 광원조사부(510)로부터 검사대상체(11)로 조사되는 테라헤르츠파가 검사대상체(11)로 소정각도로 입사되도록 반사하고, 검사대상체(11)로부터 반사된 정반사광이 입사각과 동일한 소정각도로 광원수신부(520)로 수신되도록 정반사광을 투과할 수 있다.
예를 들어, 광원조사부(510)로부터 조사되는 테라헤르츠파는 반사경(511)에 의해 반사되어 수직한 각도로 검사대상체(11)로 입사될 수 있다.
또한, 검사대상체(11)로부터 반사된 정반사광은 반사경(511)를 투과하여 반대방향으로 입사각과 동일하게 수직한 각도로 광원수신부(520)로 수신될 수 있다.
실시예에 따라, 광원조사부(510)와 반사경(511) 사이에 검사대상체(11)에 입사되는 테라헤르츠파의 입사각을 보정하는 렌즈를 더 포함할 수 있다. 이때, 렌즈는 배율 렌즈 또는 입사각을 집광하기 위한 광학 렌즈 등을 포함할 수 있으나, 이에 한정하는 것은 아니다. 예를 들어, 배율 렌즈는 고배율 렌즈일 수 있다. 렌즈에 의해 입사되는 입사되는 광의 양을 크게 또는 작게 조절할 수 있다.
광원수신부(520)는 촬상장치로써, 검사대상체(11)와 수직한 방향으로 검사대상체(11)의 상부에 위치할 수 있다.
광원수신부(520)는 검사대상체(11)로부터 반사된 정반사광을 수신하여 검사대상체(11)에 대한 이미지를 획득할 수 있다. 즉, 광원수신부(520)는 x축 방향, y축 방향 및 z 축 방향으로 이동하는 검사장치(50)에 의해 검사대상체(11)로부터 스캔정보를 획득할 수 있다.
이때, 광원수신부(520)는 CCD(Charge Coupled Device)나 광 센서 등의 촬상 장치를 포함할 수 있지만, 이에 한정하는 것은 아니다.
통신부(530)는 장치제어부(550)에 의해 생성된 검사대상체(11)에 대한 검사데이터를 검사관리서버(20)로 전송할 수 있다. 여기서, 검사데이터는 검사대상체(11)의 내외측면에 데이터로써, 검사대상체(11)의 불량유무가 판단된 데이터를 포함할 수 있다.
실시예에 따라, 통신부(530)는 스캔정보를 검사관리서버(20)로 전송할 수 있다.
메모리부(540)는 통신부(530)를 통해 송수신되는 데이터와 검사장치(50)의 다양한 기능을 지원하는 데이터를 저장할 수 있다. 메모리부(540)는 검사장치(50)에서 구동되는 다수의 응용 프로그램(application program 또는 애플리케이션(application)), 검사장치(50)의 동작을 위한 데이터들, 명령어들을 저장할 수 있다. 이러한 응용 프로그램 중 적어도 일부는, 무선통신을 통해 검사관리서버(20) 또는 외부 서버로부터 다운로드 될 수 있다.
장치제어부(550)는 스캔정보를 분석하여 검사데이터를 생성할 수 있다.
구체적으로, 장치제어부(550)는 동축 시스템을 이용하여 광원이 최대 반사를 일으키는 정반사광을 수신하여 획득한 스캔정보에 포함된 고해상도 이미지를 분석하여 검사대상체(11)의 흠결이 의심되는 흠결 영역을 판단하여 검사대상체(11)의 불량 유무를 판별할 수 있는 검사데이터를 생성할 수 있다.
실시예에 따라, 장치제어부(550)는 검사대상체(11)를 검사함과 동시에, 불량이 발생한 경우, 레이저 또는 별도의 리페어 수단을 구비하여 리페어(repair)를 수행할 수 있다. 이에 따라, 검사대상체(11)에 대한 검사 및 리페어를 동시에 수행함으로써, 공정시간을 단축시킬 수 있다.
검사관리서버(20)는 데이터통신부(200), 데이터베이스부(210), 디스플레이부(220) 및 관리제어부(230)를 포함할 수 있다.
데이터통신부(200)는 검사데이터를 검사장치(50)로부터 수신할 수 있다.
실시예에 따라, 데이터통신부(200)는 스캔정보를 검사장치(50)로부터 수신할 수 있다.
데이터베이스부(210)는 유무선통신망을 통해 검사장치(50)와 송수신되는 데이터를 저장할 수 있다.
데이터베이스부(210)는 검사관리서버(20)의 다양한 기능을 지원하는 데이터를 저장할 수 있다. 데이터베이스부(210)는 검사관리서버(20)에서 구동되는 다수의 응용 프로그램(application program 또는 애플리케이션(application)), 검사관리서버(20)의 동작을 위한 데이터들, 명령어들을 저장할 수 있다. 이러한 응용 프로그램 중 적어도 일부는, 무선통신을 통해 외부 서버로부터 다운로드 될 수 있다
디스플레이부(220) 사용자 조작에 의한 검사장치(50)의 동작상태, 검사관리서버(20)의 동작상태, 그리고 검사장치(50)와 검사관리서버(20) 사이의 송수신되는 데이터 등을 화면을 통해 모니터링 할 수 있다. 즉, 검사장치(50)의 동작 상태를 실시간으로 확인함으로써, 오류 또는 고장이 발생하는 경우 관리자가 빠르게 대처할 수 있다.
관리제어부(230)는 검사데이터를 수신하여 검사대상체(11)의 상태를 관리하여 불량 검사대상체(11)에 의한 불량제품 생산을 방지할 수 있다.
실시예에 따라, 관리제어부(230)는 검사장치(50)로부터 수신된 스캔정보를 분석하여 검사대상체(11)의 검사데이터를 생성할 수 있다.
이와 같은 구조의 검사관리서버(20)는 하드웨어 회로(예를 들어, CMOS 기반 로직 회로), 펌웨어, 소프트웨어 또는 이들의 조합에 의해 구현되는 컴퓨팅 장치일 수 있다. 예를 들어, 다양한 전기적 구조의 형태로 트랜지스터, 로직게이트 및 전자회로를 활용하여 구현될 수 있다.
이와 같은 구성의 테라헤르츠파를 이용한 검사 시스템의 동작을 살펴보면 다음과 같다. 도 13은 본 발명의 일실시예에 따른 테라헤르츠파를 이용한 검사 시스템의 동작을 설명하기 위한 도면이다.
본 실시예에서, 테라헤르츠파를 이용한 검사 시스템(4)은 검사장치(50)에서 동작하는 것으로 개시하였지만, 이에 한정하지 않는다.
우선, 도 13에 도시된 바와 같이, 검사장치(50)는 테라헤르츠파를 생성할 수 있다(S400). 예를 들어, 광원생성부(500)는 주파수 0.1THz~10THz의 전자파로 이루어진 테라헤르츠파를 생성할 수 있다.
다음으로, 검사장치(50)는 검사대상체(11)에 테라헤르츠파를 반사경(511)에 의해 반사하여 수직한 방향으로 조사하고(S410), 검사대상체(11)로부터 수직한 방향으로 반사되어 반사경(511)을 투과한 정반사광을 수신하여 스캔정보를 획득할 수 있다(S420). 즉, 검사장치(50)는 반사경(511)에 의해 검사대상체(11)로 수직한 각도로 입사한 테라헤르츠파가 검사대상체(11)에 의해 입사각과 동일한 수직한 각도로 반사된 정반사광이 반사경(511)을 투과하여 광원수신부(520)를 통해 수신하여 스캔정보를 획득할 수 있다.
이에 따라, 고해상도 이미지를 획득함으로써, 검사대상체(11)에 대한 불량을 더욱 정확하게 판단하여 불량 제품 생산을 방지할 수 있다.
마지막으로, 검사장치(50)는 스캔정보를 판단하여 검사대상체(11)의 불량 유무를 판별하여, 검사대상체(11)에 대한 검사데이터를 생성할 수 있다(S430).
실시예에 따라, 검사관리서버(20)가 스캔정보를 수신하여 검사데이터를 생성할 수 있다.
도 14는 본 발명의 일실시예에 따른 테라헤르츠파를 이용한 검사 시스템을 설명하기 위한 블록도이고, 도 15a 및 도 15b는 도 14에 도시된 검사장치에 포함된 검사부를 설명하기 위한 도면으로써, 도 15a는 검사장치의 검사부의 측면도를 도시한 도면이고, 도 15b는 검사장치의 검사부의 상면을 도시한 도면이다.
도 14에 도시된 바와 같이, 본 발명의 일실시예에 따른 테라헤르츠파를 이용한 검사 시스템(5)은 검사장치(60) 및 검사관리서버(20)를 포함할 수 있다. 이때, 검사관리서버(20)는 생략될 수도 있다.
여기서, 검사장치(60) 및 검사관리서버(20)는 무선통신망을 이용하여 실시간으로 동기화되어 데이터를 송수신할 수 있다. 이와 달리, 검사장치(60) 및 검사관리서버(20)는 유선통신 방식을 통해 데이터를 송수신할 수도 있다.
우선, 본 실시예에서 검사장치(60)는 테라헤르츠파를 이용하여 검사대상체(11)인 항공기 날개의 카본층의 접합 상태를 검사할 수 있는 장치일 수 있다. 하지만, 이에 한정하지 않고, 검사장치(60)는 비접촉 방식으로 식품, 반도체 장비, 제조 장비 등의 여러 물체나 물질 등에 대한 검사대상체(11)를 촬영하여 이에 대하여 이미지를 획득하여 검사할 수 있다.
도 14 및 도 15a 와 도 15b에 도시된 바와 같이, 검사장치(60)는 신호생성부(600), 검사부(610), 통신부(620), 메모리부(630) 및 장치제어부(640)를 포함할 수 있다. 이때, 검사장치(60)는 외부환경의 영향을 최소화하기 위해 챔버내에 위치할 수도 있다.
신호생성부(600)는 테라헤르츠파를 생성할 수 있다. 이때, 생성되는 테라헤르츠파는 검사대상체(11)에 조사되어 투과 또는 반사될 수 있는 강도 및 펄스폭을 가질 수 있지만, 이에 한정하는 것은 아니다. 예를 들어, 신호생성부(600)는 주파수 0.1THz~10THz의 전자파로 이루어진 테라헤르츠파를 생성할 수 있다.
검사부(610)는 도 15a 및 도 15b를 참고하면, 헤드(611), 광조사부(612), 광수신부(613) 및 센서부(614)를 포함할 수 있다.
도 15a에 도시된 바와 같이 헤드(611)는 검사대상체(11)를 검사하기 위해 광조사부(612), 광수신부(613) 및 센서부(614)를 구비할 수 있으며, 상하로 수직 이동 가능할 수 있다.
광조사부(612)는 검사대상체(11)에 테라헤르츠파를 입사되도록 조사할 수 있다. 본 실시예에서 광조사부(612)는 헤드(611)의 중심에 위치하는 것으로 개시하였지만, 이에 한정하는 것은 아니다. 광조사부(612)는 검사대상체(11)의 위치에 대응하여 이동하여 위치할 수 있다.
실시예에 따라, 광조사부(612)는 나팔 모양의 안테나와 렌즈 등의 조합을 통해 방출되는 빔의 형상이 형성되도록 할 수 있고, 평행 빔, 부채꼴 빔, 원추형 빔 등 다양한 형태로 필요에 따라 변형 설계가 가능하도록 마련될 수 있다.
광수신부(613)는 촬상장치로써, 검사대상체(11)와 수직한 방향으로 검사대상체(11)의 상부에 위치할 수 있다.
광수신부(613)는 검사대상체(11)로부터 반사된 반사 테라헤르츠파를 수직방향을 수신할 수 있다.
본 실시예에서, 광수신부(613)는 검사대상체(11)와의 각도 및 거리에 따른 위치정보에 대응하여 반사 테라헤르츠파의 수신되는 각도 및 거리를 제어하여 검사대상체(11)를 향한 정확한 각도 및 정확한 거리에 대응하는 스캔정보를 획득할 수 있다.
예를 들어, 광수신부(613)는 헤드(611)와 검사대상체(11)와의 각도에 대응하여 x축 방향, y축 방향 및 z축 방향으로 각도를 제어하여 반사 테라헤르츠파를 수신할 수 있다.
또한, 광수신부(613)는 헤드(611)와 검사대상체(11)와의 거리에 대응하여 상하로 수직한 방향으로 거리를 제어하여 반사 테라헤르츠파를 수신할 수 있다.
센서부(614)는 헤드(611)와 검사대상체(11) 사이의 각도 및 거리를 측정하여 위치정보를 생성할 수 있다. 즉, 센서부(614)는 광수신부(613)와 검사대상체(11) 사이의 각도 및 거리를 측정하여 위치정보를 생성할 수 있다.
이때, 센서부(614)는 초음파 센서, 레이저 센서, 광 센서 등을 포함할 수 있다.
이와 같은 검사부(610)는 도 15b에 도시된 바와 같이, 헤드(611)에 1개의 광조사부(612)를 8개의 광수신부(613)가 감싸서 위치하고, 헤드(611)의 각 모서리에 4개의 센서부(614)가 위치하는 것으로 개시하였지만, 이에 한정하지 않는다. 즉, 광조사부(612), 광수신부(613) 및 센서부(614)는 검사대상체(11)에 대응하여 복수개로 위치할 수 있다.
이때, 본 실시예에서 광조사부(612), 광수신부(613) 및 센서부(614)가 하나의 헤드(611)에 구비되는 것으로 개시하였지만, 이에 한정하지 않는다. 예를 들어, 각각 별도의 헤드에 구비될 수 있다.
통신부(620)는 장치제어부(640)에 의해 생성된 검사대상체(11)에 대한 검사데이터를 검사관리서버(20)로 전송할 수 있다. 여기서, 검사데이터는 검사대상체(11)의 내외측면에 데이터로써, 검사대상체(11)의 불량유무가 판단된 데이터를 포함할 수 있다.
실시예에 따라, 통신부(620)는 스캔정보를 검사관리서버(20)로 전송할 수 있다.
메모리부(630)는 통신부(620)를 통해 송수신되는 데이터와 검사장치(60)의 다양한 기능을 지원하는 데이터를 저장할 수 있다. 메모리부(630)는 검사장치(60)에서 구동되는 다수의 응용 프로그램(application program 또는 애플리케이션(application)), 검사장치(60)의 동작을 위한 데이터들, 명령어들을 저장할 수 있다. 이러한 응용 프로그램 중 적어도 일부는, 무선통신을 통해 검사관리서버(20) 또는 외부 서버로부터 다운로드 될 수 있다.
장치제어부(640)는 검사부(610)와 검사대상체(11) 사이의 각도 및 거리를 제어하여 획득한 스캔정보를 분석하여 검사데이터를 생성할 수 있다.
구체적으로, 장치제어부(640)는 비접촉 방식을 이용하여 검사대상체(11)로부터 반사되는 반사 테라헤르츠파를 더욱 정확하게 수신하도록 센서부(614)를 통해 획득한 헤드(611)와 검사대상체(11) 사이의 각도 및 거리 정보를 이용하여 광수신부(613)의 각도 및 거리를 제어할 수 있다. 이에 따라, 검사대상체(11)를 향한 정확한 각도 및 정확한 거리에서 수신한 반사 테라헤르츠파를 통해 획득한 스캔정보에 포함된 고해상도 이미지를 분석하여 검사대상체(11) 즉, 항공기 날개의 카본층의 접합 상태가 불량으로 의심되는 흠결 영역을 판단하여 검사대상체(11)의 불량 유무를 판별할 수 있는 검사데이터를 생성할 수 있다.
실시예에 따라, 장치제어부(640)는 검사대상체(11)를 검사함과 동시에, 불량이 발생한 경우, 레이저 또는 별도의 리페어 수단을 구비하여 리페어(repair)를 수행할 수 있다. 이에 따라, 검사대상체(11)에 대한 검사 및 리페어를 동시에 수행함으로써, 공정시간을 단축시킬 수 있다.
검사관리서버(20)는 데이터통신부(200), 데이터베이스부(210), 디스플레이부(220) 및 관리제어부(230)를 포함할 수 있다.
데이터통신부(200)는 검사데이터를 검사장치(60)로부터 수신할 수 있다.
실시예에 따라, 데이터통신부(200)는 스캔정보를 검사장치(60)로부터 수신할 수 있다.
데이터베이스부(210)는 유무선통신망을 통해 검사장치(60)와 송수신되는 데이터를 저장할 수 있다.
데이터베이스부(210)는 검사관리서버(20)의 다양한 기능을 지원하는 데이터를 저장할 수 있다. 데이터베이스부(210)는 검사관리서버(20)에서 구동되는 다수의 응용 프로그램(application program 또는 애플리케이션(application)), 검사관리서버(20)의 동작을 위한 데이터들, 명령어들을 저장할 수 있다. 이러한 응용 프로그램 중 적어도 일부는, 무선통신을 통해 외부 서버로부터 다운로드 될 수 있다
디스플레이부(220) 사용자 조작에 의한 검사장치(60)의 동작상태, 검사관리서버(20)의 동작상태, 그리고 검사장치(60)와 검사관리서버(20) 사이의 송수신되는 데이터 등을 화면을 통해 모니터링 할 수 있다. 즉, 검사장치(60)의 동작 상태를 실시간으로 확인함으로써, 오류 또는 고장이 발생하는 경우 관리자가 빠르게 대처할 수 있다.
관리제어부(230)는 검사데이터를 수신하여 검사대상체(11)의 상태를 관리하여 불량 검사대상체(11)에 의한 불량제품 생산을 방지할 수 있다.
실시예에 따라, 관리제어부(230)는 검사장치(60)로부터 수신된 스캔정보를 분석하여 검사대상체(11)의 검사데이터를 생성할 수 있다.
이와 같은 구조의 검사관리서버(20)는 하드웨어 회로(예를 들어, CMOS 기반 로직 회로), 펌웨어, 소프트웨어 또는 이들의 조합에 의해 구현되는 컴퓨팅 장치일 수 있다. 예를 들어, 다양한 전기적 구조의 형태로 트랜지스터, 로직게이트 및 전자회로를 활용하여 구현될 수 있다.
이와 같은 구성의 테라헤르츠파를 이용한 검사 시스템의 동작을 살펴보면 다음과 같다. 도 16은 본 발명의 일실시예에 따른 테라헤르츠파를 이용한 검사 시스템의 동작을 설명하기 위한 도면이고, 도 17a 및 도 17b는 도 16에 도시된 스캔정보를 획득하는 방법을 설명하기 위한 도면으로써, 도 17a는 검사장치의 준비상태를 나타내는 도면이고, 도 17b는 위치정보에 대응하여 검사장치의 각도 및 거리를 제어된 상태를 나타내는 도면이다.
본 실시예에서, 테라헤르츠파를 이용한 검사 시스템(5)은 항공기 날개의 카본층의 접합 상태를 검사할 수 있도록 검사장치(60)에서 동작하는 것으로 개시하였지만, 이에 한정하지 않는다.
우선, 도 16에 도시된 바와 같이, 검사장치(60)는 테라헤르츠파를 생성할 수 있다(S500). 예를 들어, 신호생성부(600)는 주파수 0.1THz~10THz의 전자파로 이루어진 테라헤르츠파를 생성할 수 있다.
다음으로, 검사장치(60)는 검사대상체(11)에 테라헤르츠파를 수직한 방향으로 조사하고(S510), 검사대상체(11)로부터 반사된 반사 테라헤르츠파를 수신하여 1차 스캔정보를 획득할 수 있다(S520).
다음으로, 검사장치(60)는 헤드(611)와 검사대상체(11)와의 위치정보에 대응하여 검사대상체(11)로부터 반사되는 반사 테라헤르츠파를 수신하는 광수신부(613)의 각도 및 거리를 제어할 수 있다(S130).
구체적으로, 검사장치(60)는 검사대상체(11)와의 각도 및 거리에 따른 위치정보에 대응하여 반사 테라헤르츠파의 수신되는 각도 및 거리를 제어하여 검사대상체(11)를 향한 정확한 각도 및 정확한 거리에 대응하는 스캔정보를 획득할 수 있다.
예를 들어, 도 17a에 도시된 바와 같이, 검사부(610)는 검사대상체(11)를 향해 동일한 각도 및 거리로 위치할 수 있다.
이때, 센서부(614)로부터 획득한 위치정보에 대응하여 검사대상체(11)로부터 반사되는 반사 테레헤르츠파를 정확하게 수신하기 위해 광수신부(613)의 각도 및 거리를 제어할 수 있다. 즉, 도 17b에 도시된 바와 같이, 검사장치(60)는 검사대상체(11)를 향해 상하 수직한 방향으로 광수신부(613)의 거리를 제어하고, x축 방향, y축 방향 및 z축 방향으로 각도를 제어할 수 있다.
이에 따라, 검사장치(60)는 검사대상체(11)를 향한 정확한 각도 및 정확한 거리에 대응하는 2차 스캔정보를 획득할 수 있다(S140).
다음으로, 검사장치(60)는 획득한 1차 및 2차 스캔정보를 조합하고, 이를 이용하여 검사대상체(11)의 불량 유무를 판별하여(S550), 검사대상체(11)에 대한 검사데이터를 생성할 수 있다(S560). 즉, 검사장치(60)는 검사대상체(11)를 향한 각도 및 거리를 제어함으로써, 고해상도 이미지를 획득함으로써, 검사대상체(11)에 대한 불량을 더욱 정확하게 판단하여 불량 제품 생산을 방지할 수 있다.
실시예에 따라, 검사관리서버(20)가 스캔정보를 수신하여 검사데이터를 생성할 수 있다.
본 발명의 실시예와 관련하여 설명된 방법 또는 알고리즘의 단계들은 하드웨어로 직접 구현되거나, 하드웨어에 의해 실행되는 소프트웨어 모듈로 구현되거나, 또는 이들의 결합에 의해 구현될 수 있다. 소프트웨어 모듈은 RAM(Random Access Memory), ROM(Read Only Memory), EPROM(Erasable Programmable ROM), EEPROM(Electrically Erasable Programmable ROM), 플래시 메모리(Flash Memory), 하드 디스크, 착탈형 디스크, CD-ROM 또는 본 발명이 속하는 기술 분야에서 잘 알려진 임의의 형태의 컴퓨터 판독가능 기록매체에 상주할 수도 있다.
이상, 첨부된 도면을 참조로 하여 본 발명의 실시예를 설명하였지만, 본 발명이 속하는 기술분야의 통상의 기술자는 본 발명이 그 기술적 사상이나 필수적인 특징을 변경하지 않고서 다른 구체적인 형태로 실시될 수 있다는 것을 이해할 수 있을 것이다. 그러므로, 이상에서 기술한 실시예들은 모든 면에서 예시적인 것이며, 제한적이 아닌 것으로 이해해야만 한다.
본 발명은 검사 시스템에 관한 것으로, 테라헤르츠파를 이용하여 검사대상체를 검사하는 검사 시스템에 적용될 수 있다.

Claims (17)

  1. 테라헤르츠파를 이용하여 검사대상체를 검사하여 상기 검사대상체의 불량유무를 판단하여 검사데이터를 생성하는 검사장치를 포함하되,
    상기 검사장치는,
    상기 테라헤르츠파를 소정 각도 범위에서 일정 속도 이상으로 반사하여 기준 포커스 위치를 기준으로 복수의 각도로 상기 검사대상체에 상기 테라헤르츠파가 입사되도록 포커싱하여 획득한 복수의 스캔정보를 통합처리하여 영상을 생성하고,
    상기 검사장치는,
    상기 영상을 분석하여 상기 검사데이터를 생성하는, 테라헤르츠파를 이용한 검사 시스템.
  2. 제1항에 있어서,
    상기 검사장치는,
    MEMS 미러를 구비하고,
    상기 MEMS 미러를 제어하여 상기 검사대상체에 상기 테라헤르츠파가 입사되도록 포커싱하는, 테라헤르츠파를 이용한 검사 시스템.
  3. 제1항에 있어서,
    상기 검사장치는,
    TSOM 알고리즘을 이용하여 상기 복수의 스캔정보를 보정하고, 상기 보정된 복수의 스캔정보를 통합처리하여 상기 영상을 생성하는, 테라헤르츠파를 이용한 검사 시스템.
  4. 제1항에 있어서,
    상기 검사대상체의 상기 검사데이터를 생성하는 관리서버를 더 포함하는, 테라헤르츠파를 이용한 검사 시스템.
  5. 하드웨어인 컴퓨터와 결합되어, 제1항 내지 제4항 중 어느 한 항의 시스템을 수행할 수 있도록 컴퓨터에서 독출가능한 기록매체에 저장된 컴퓨터 프로그램.
  6. 테라헤르츠파를 이용하여 검사대상체를 검사하여 상기 검사대상체의 불량유무를 판단하여 검사데이터를 생성하는 검사장치를 포함하되,
    상기 검사장치는,
    카메라로부터 조사되는 테라헤르츠파를 반사갓을 통해 전반사하여 상기 검사대상체로 입사되도록 광경로를 제어하는, 테라헤르츠파를 이용한 검사 시스템.
  7. 제6항에 있어서,
    상기 반사갓은 렌즈를 감싸도록 형성되고,
    상기 카메라 및 상기 렌즈와 수평하게 대응하여 상기 테라헤르츠파가 통과하는 홀이 형성된 제1 면;
    상기 제1 면과 상측방향으로 연결되며 곡면으로 형성되는 제2 면; 및
    상기 제1 면과 하측방향으로 연결되며 곡면으로 형성되는 제3 면;을 포함하는, 테라헤르츠파를 이용한 검사 시스템.
  8. 제6항에 있어서,
    상기 검사대상체의 상기 검사데이터를 생성하는 관리서버를 더 포함하는, 테라헤르츠파를 이용한 검사 시스템.
  9. 하드웨어인 컴퓨터와 결합되어, 제6항 내지 제8항 중 어느 한 항의 시스템을 수행할 수 있도록 컴퓨터에서 독출가능한 기록매체에 저장된 컴퓨터 프로그램.
  10. 테라헤르츠파를 이용하여 검사대상체를 검사하여 상기 검사대상체의 불량유무를 판단하여 검사데이터를 생성하는 검사장치를 포함하되,
    상기 검사장치는,
    상기 검사대상체로부터 반사 및 투과된 상이한 파장대역의 반사광 또는 투과광을 수신하여 상기 검사대상체의 내외측면에 대한 상기 검사데이터를 생성하는, 테라헤르츠파를 이용한 검사 시스템.
  11. 제10항에 있어서,
    상기 검사장치는,
    상기 검사대상체로부터 반사 및 투과된 서로 동일한 파장대역의 상기 반사광 및 상기 투과광을 기설정된 파장대역에 따라 선택적으로 필터링하는 제1 광필터부를 포함하는, 테라헤르츠파를 이용한 검사 시스템.
  12. 제11항에 있어서,
    상기 제1 광필터부는,
    회전가능하며, 상기 반사광 및 상기 투과광을 각각 서로 다른 파장대역으로 각각 필터링하는 적어도 하나 이상의 제1 광필터부를 포함하는, 테라헤르츠파를 이용한 검사 시스템.
  13. 제12항에 있어서,
    상기 검사장치는,
    상기 기설정된 파장대역에 따라 상기 제1 광필터부의 회전을 조절하는, 테라헤르츠파를 이용한 검사 시스템.
  14. 제10항에 있어서,
    상기 검사대상체로부터 반사 및 투과된 서로 다른 파장대역의 상기 반사광 및 상기 투과광을 기설정된 파장대역에 따라 동시에 필리터링하는 제2 광필터부를 포함하는, 테라헤르츠파를 이용한 검사 시스템.
  15. 제14항에 있어서,
    상기 제2 광필터부는 일정 각도로 하향 경사지게 형성되는, 테라헤르츠파를 이용한 검사 시스템.
  16. 제10항에 있어서,
    상기 검사장치로부터 수신된 상기 반사광 및 상기 투과광을 분석하여 상기 검사대상체의 상기 검사데이터를 생성하는 관리서버를 더 포함하는, 테라헤르츠파를 이용한 검사 시스템.
  17. 하드웨어인 컴퓨터와 결합되어, 제10항 내지 제16항 중 어느 한 항의 시스템을 수행할 수 있도록 컴퓨터에서 독출가능한 기록매체에 저장된 컴퓨터 프로그램.
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