KR100661980B1

KR100661980B1 - 박막 검사 센서어래이의 정렬용 조명장치 및 그를 이용한 센서어래이 정렬 방법

Info

Publication number: KR100661980B1
Application number: KR1020050002193A
Authority: KR
Inventors: 김경구
Original assignee: 엘지전자 주식회사
Priority date: 2005-01-10
Filing date: 2005-01-10
Publication date: 2006-12-28
Also published as: KR20060081783A; CN1818626A; US7375360B2; US20060151725A1

Abstract

본 발명의 박막패턴 센서어래이의 정렬용 조명장치는 박막패턴의 검사에 사용되는 센서어래이가 검사대상에 따른 별도의 보정용 패턴필름 없이 정렬되게 한다. 이를 위하여, 박막패턴 센서어래이 정렬용 조명장치는 광을 방사하는 라인형 발광 소자와, 라인형 발광소자로부터 센서어래이 쪽으로 진행하는 광빔의 폭을 조절하기 위한 셔터와, 셔터의 상부의 일정한 위치 및 셔터의 표면 중 어느 한쪽에 이송 가능하게 설치되기에 적합한 보정용 패턴편을 구비한다. 본 발명의 실시 예에 따른 박막패턴 센서어래이의 정렬용 조명장치는 슬릿형 셔터와 이송 가능한 보정용 패턴편을 이용하여 센서어래이의 정렬시 검사대상체에 따라 별도로 사용되었어야만 하는 보정용 정렬 패턴필름의 사용을 제거(또는 방지)할 수 있다. 아울러 본 발명의 실시 예에 따른 박막패턴 센서어래이의 정렬용 조명장치는 칩형 LED를 이용하여 라인 발광 영역에서의 방사광량을 국부적으로 조절하여 조명장치의 라인 발광 영역의 전 구간에서의 방사광분포가 균일하게 유지되게 한다.

박막 검사 센서어래이의 정렬용 조명장치

Description

박막 검사 센서어래이의 정렬용 조명장치 및 그를 이용한 센서어래이 정렬 방법 및 장치 {A light device be using for the arrangement of a sensor array of inspecting a thin film and Method for arranging a sensor array using the same}

도 1 은 인쇄회로기판 검사장치의 센서어래이 정렬용 패턴필름이다.

도 2 는 표시소자 검사장치의 센서어래이의 정렬용 보정패턴필름이다.

도 3 은 표시소자 검사장치의 센서어래이를 정렬하기 위한 박막 검사용 센서어래이 정렬장치의 개략도이다.

도 4A 는 도3의 조명용 광원의 방사광분포를 설명하는 도면이다.

도 4B 는 도3의 보정타겟라인 상에 조사되는 광분포를 설명하는 도면이다.

도 5 는 본 발명의 실시 예에 따른 조명장치를 개략적으로 도시하는 도면이다.

도 6 은 도5의 조명장치의 발광면에서 방사광분포도이다.

도 7 은 본 발명의 실시 예에 따른 표시소자 검사용 센서어래이 정렬 장치의 광학계를 개략적으로 도시하는 도면이다.

도 8 은 도7에 도시된 광원장치를 구동하기 위한 구동회로의 블럭도이다.

도 9 는 본 발명의 실시 예에 따른 표시소자 검사용 센서어래이 정렬방법을 단계별로 설명하는 흐름도이다.

《 도면의 주요부분에 대한 부호의 설명 》

50 : 칩형 LED어래이 52 : 집속부재

54 : 확산판 56 : 슬릿형 셔터

58 : 보정용 패턴편 60 : 센서어래이

60A : CCD어래이 60B : 렌즈

62 : 조명장치 70 : 광량측정부

72 : 프로세서 74 : 광량제어부

76 : 위치제어부.

본 발명은 기판상에 형성되어진 박막패턴(Thin Film Pattern)을 검사하는 장비에 관한 것으로, 특히 박막패턴을 라인 단위로 연속적으로 촬영하기 위한 센서어래이를 정렬하기 위해 사용되는 조명장치에 관한 것이다.

박막은 베어드기판(Beared Substrate), 웨이퍼(Wafer) 또는 유리기판 상에 다층으로 설계된 형태로 형성되어 인쇄회로기판(Printed Circuit Board), 반도체 집적회로, 또는 액정패널 및 플라즈마패널 등과 같은 표시소자의 화소셀들을 구동 하는 화소구동회로를 구현하게 된다. 이러한 박막패턴에는 기판 상에 형성되어진 박막이 화학적 식각방법 또는 레이저 빔을 이용한 패터닝 방법에 의하여 패턴닝되는 과정에서 수㎛ 이하의 미세결함이나 얼룩이 발생할 수 있게 된다.

이들 미세결함이나 얼룩 등과 같은 박막패턴 상의 결함은 기판의 표면을 촬영하여 그 촬영되어진 박막패턴의 상태를 판독하는 과정을 통하여 검출된다. 박막패턴 상의 결함을 검출하기 위하여 사용되는 검사장비는 검사시간이 단축될 수 있도록 기판표면을 라인 단위로 촬영하는 센서어래이를 포함하고 있다. 센서어래이에는 고체촬상소자(Charged Coupled Device, 이하 "CCD"라 함)들과 각 CCD의 초점조건을 조절하는 렌즈가 포함되게 된다. 이와 같은 센서어래이를 포함하는 박막패턴 검사장치가 박막패턴 상의 미세결함을 정확하게 검출하기 위해서는 센서어래이에 의해 생성되는 이미지의 좌표계와 실제 검사 대상체의 좌표계가 일치되게 맵핑되어야 함은 물론 이거니와 검사 해상도에 따른 센서어래이의 최적의 초점조건을 설정하고, 나아가 센서어래이로의 입사광이 균일하게 되도록 센서어래이가 정렬되어야만 한다.

박막패턴 센서어래이를 최적의 상태로 정렬시키기 위한 방법으로, 인쇄회로기판 검사장비는 도1에 도시된 바와 같이 필름(10)의 표면에 논리값 "2"를 나타내는 블랙바(Black Bar)와 논리값 "5"를 나타내는 블랙바(14)가 나란한 방향으로 혼재되게 인쇄되어진 패턴필름을 사용하는 것이다. 이 방법에 따르면, 패턴필름을 인쇄회로기판 검사용 센서어래이의 촬영방향과 반대방향으로 이동시키면서 센서어래이에 의해 촬영된 패턴필름의 표면상태에 따라 센서어래이에 포함되어진 각 CCD 및 렌즈의 위치 및 자세를 조절한다. 이 방법에서는 CCD의 화소별 초점과 이미지의 시작위치와 연관되어 나타나는 좌표값들인 "Rθφ"을 얻을 수 없어 별도의 미세조정을 위한 정렬과정이 요구된다.

이와 같은 인쇄회로기판 검사용 센서어래이 정렬방법과는 달리 CCD의 화소별 초점과 영상의 시작위치와 연관하여 센서어래이의 미세정렬를 가능하게 하는 방법으로서, 도2에 도시된 보정패턴필름을 사용하는 표시장치 검사용 센서어래이 정렬방법을 들 수 있다. 보정패턴필름은 필름(20)의 표면의 좌측 가장자리에 일정한 간격으로 일정한 폭의 눈금들을 가지게 형성되어진 해상도 측정 패턴(22)과, 이 해상도 측정 패턴(22)의 우측에 가늘고 굵은 바들을 가지게끔 형성되어진 좌우 회전 보정용 패턴(24)을 포함한다. 또한, 필름(20) 상의 좌우 회전 보정용 패턴(24)의 우측의 나머지 영역에는 다른 검사용도의 패턴들(26)이 형성되어 있다. 이 보정패턴필름은 도3에 도시된 바와 같은 표시장치 검사용 센서어래이 정렬장치의 광조사면 상에서 센서어래이의 촬영진행방향과 반대방향으로 이동되어 센서어래이에 의해 촬영되어진 보정패턴필름의 상태에 따라 센서어래이에 포함되어진 각각의 CCD의 자세 및 위치와 각각의 렌즈의 위치가 조절될 수 있게 한다.

아울러, 도2의 보정패턴필름을 이용하여 표시소자 검사용 센서어래이 정렬장치는 도3에 도시된 바와 같이 조사기준면(36)의 우측과 좌측에 대칭되게끔 위치하는 센서어래이(30)와 조명광원(32)를 구비한다. 조사기준면(36)은 광조사면(34) 상의 보정용 타켓 영역(38)에 직각을 이루도록 위치한다. 광조사면(34)는 표시소자의 박막패턴 검사시에는 표시소자의 박막기판을 안내하고, 센서어래이 정렬 시에는 조명광원(32) 쪽에서 센서어래이(30) 쪽으로 이동하는 도2의 보정패턴필름(20)을 안내하게 된다.

센서어래이(30)의 정렬시, 도2의 보정패턴필름(20)은 표시장치 검사용 센서어래이 정렬장치의 광조사면(34) 상에서 센서어래이(30)의 촬영진행방향과 반대방향으로 이동되어 센서어래이(30)에 의해 촬영되어진 보정패턴필름의 상태에 따라 센서어래이(30)에 포함되어진 각각의 CCD의 자세 및 위치와 각각의 렌즈의 위치가 조절될 수 있게 한다. 이를 상세히 하면, 해상도 측정 패턴(22)은 센서어래이(30)의 CCD 각각에 의해 촬영된 패턴보상필름(20)의 표면의 넓이를 조정자(또는 조정용 프로세서)가 확인할 수 있게 하여 해상도가 조절될 수 있게 한다. 좌우 회전 보정패턴(24)은 센서어래이(30)의 각각의 CCD에 의해 최초로 촬영되는 지점을 조정자(또는 조정 프로세서)가 확인할 수 있게 하여 보정패턴필름(20)과의 센서어래이(30)의 상대위치와 그리고 센서어래이(30) 내의 CCD 각각의 X축 방향에서의 위치와 X축에 대한 회전량(Rθφ)이 보정될 수 있게 한다. 이 결과, 센서어래이(30) 내의 CCD 각각은 자신의 중심을 기준으로 하여 X,Y 및 Z축에서의 위치와 각 축에 대한 회전량(Rθφ)으로 위치 및 자세가 보정되게 된다. 여기서, X축과 Y축에서의 값들은 대상체에서 획득하고자 하는 이미지의 시작위치를 결정하게 되고, Z축에서의 값은 이미지의 초점을 결정하게 된다. 이러한 값들은 센서어래이의 전 영역에 걸쳐 고르게 나타나는 측정량으로서 대상체를 기준으로 하여 센서어래이의 위치 및 자세를 조정함으로써 조절되게 된다.

이와 같이, 종래의 박막패턴 검사용 센서어래이 정렬장치 및 방법은 검사대 상체에 따라 그리고 검사대상체가 요구하는 해상도에 따라 별도로 제작되어진 보정용 패턴필름을 요구한다. 센서어래이(30)의 최적 정렬을 위해서는, 조명광원(32)에서 방사되는 방사광의 분포가 도4A에 도시된 바와 같이 조명광원(32)의 일단에서부터 타단에 이르는 구간에서 평탄하게 유지되어야 한다. 그러나, 종래의 박막패턴 검사용 센서어래이 정렬장치에서는 조명광원(32)으로부터 광조사면(34) 상의 보정타켓영역(38)에 조사되는 조사광의 분포도 도4B에 도시된 바와 같이 보정타켓영역(38)의 일단에서부터 타단에 이르는 전 구간에 걸쳐 평탄하게 유지되기 어렵다. 이러한 보정용 패턴필름과 광분포의 균일성은 액정패널 및 플라즈마패널 등의 대면적화로 인하여 박막패턴이 대면적화 됨에 따라 더욱 더 심화되고 있다.

따라서, 본 발명의 목적은 박막패턴의 검사에 사용되는 센서어래이가 검사대상에 따른 별도의 보정용 패턴필름 없이 정렬되게 하는 센서어래이 정렬용 조명장치 및 그를 이용한 센서 어래이 정렬방법을 제공함에 있다.

삭제

상기 목적을 달성하기 위하여 본 발명의 실시 예에 따른 박막패턴 센서어래이 정렬용 조명장치는 광을 방사하는 라인형 발광 소자와, 라인형 발광소자로부터 센서어래이 쪽으로 진행하는 광빔의 폭을 조절하기 위한 셔터와, 셔터의 상부의 일정한 위치 및 셔터의 표면 중 어느 한쪽에 이송 가능하게 설치되기에 적합한 보정용 패턴편을 구비하는 것을 특징으로 한다.
상기 라인형 발광소자에서 방사되는 광이 상기 셔터 쪽으로 진행시키기 위한 집속부재를 추가로 구비하는 것을 특징으로 한다.
그리고, 상기 집속부재가 라인형 발광소자를 감싸도록 반원의 단면을 가지는 아크릴 및 광섬유 중 어느 하나로 된 것을 특징으로 한다.
그리고, 상기 라인형 발광소자로부터 셔터 쪽으로 진행하는 광의 분포가 균일하게 되게 하는 확산판을 추가로 구비하는 것을 특징으로 한다.
그리고, 상기 라인형 발광소자가 개별적으로 방사광량의 조절이 가능한 칩형 LED가 일렬로 배열되어진 칩형 LED어래이인 것을 특징으로 한다.
그리고 본 발명의 조명장치는, 상기 센서어래이에 의해 감지될 박막패턴이 위치하는 영역에 설치되어 상기 센서어래이의 위치 및 자세 조정에 필요한 광을 방사한다.
본 발명의 다른 특징은, 라인형 발광소자로부터 센서어래이 쪽으로 진행하는 광빔의 폭을 조절하기 위한 셔터 및 이 셔터상에서 이송 가능하게 설치되기에 적합한 보정용 패턴편을 가지는 조명장치를 이용하여 박막패턴 센서 어레이를 정렬하는 방법에 있어서, 상기 조명장치를 센서어래이에 의해 감지될 박막패턴이 위치하는 영역에 장착하는 단계와, 셔터를 간격을 조절하면서 센서어래이로부터의 출력에 근거하여 센서어래이의 회전량을 조정하는 단계와, 보정용 패턴편을 이송시키면서 센서어래이로부터의 출력에 근거하여 센서어래이의 X, Y 및 Z축 상에서의 위치를 조정하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 한다.

삭제

이하, 본 발명의 바람직한 실시 예를 첨부한 도5 내지 도9을 참조하여 상세히 설명하기로 한다.

도5는 본 발명의 바람직한 실시 예에 따른 박막패턴 센서어레이 정렬용 조명장치를 개략적으로 도시하는 도면이다. 이 조명장치는 도3의 종래의 센서어래이 정렬장치에서의 보정타켓영역, 즉 박막패턴의 검사 시에 센서어래이가 박막패턴을 촬영하게 되는 영역에 위치하여 광을 센서어래이에 직접 조사함으로써 센서어래이의 위치 및 자세가 조정될 수 있게 한다.

이러한 본 발명의 바람직한 실시 예에 따른 조명장치는 집속부재(52) 내에 마련되어진 칩형 LED어래이(50)와, 집속부재(52)의 평탄면에 설치되어진 확산판(54)과, 그리고 확산판(54)과 대면되게 일정한 거리를 두고 설치된 슬릿형 셔터(56)을 구비한다. 이들 칩형 LED어래이(50), 집속부재(52), 확산판(54) 및 슬릿형 셔터(56)은 모두 센서어래이와 동일한 길이를 가진다.

칩형 LED어래이(50)은 센서어래이 내의 CCD어래이와 마찬가지로 일렬로 배열되어진 다수의 칩형 LED를 포함한다. 칩형 LED어래이(50) 내의 칩형 LED들 각각은 센서어래이에 조사될 광량을 조절하도록 전기적인 제어를 받게 된다. 칩형 LED 각각이 전기적으로 제어됨으로서, 칩형 LED어래이(50)의 길이방향에서의 방사광분포는 도6에 도시된 바와 같이 균일하게 된다.

집속부재(52)는 칩형 LED어래이(50)으로부터의 광이 한쪽 방향, 즉 센서어래이 쪽으로 진행하게 한다. 이를 위하여, 집속부재(52)는 반원의 단면을 가지는 아크릴 막대 또는 광섬유로 제작된다. 이러한 아크릴 막대 또는 광섬유는 칩형 LED어래이(50)로부터의 광을 평평한 개구면 쪽으로 반사시켜 광이 센서어래이 쪽으로만 진행하게 한다.

확산판(54)은 집속부재(52)의 평평한 면과 대면되게 간격을 두고 설치되거나 또는 집속부재(52)의 평평한 면 상에 위치한다. 이 확산판(54)는 칩형 LED어래이(50)로부터의 센서어래이 쪽으로 진행하는 광을 확산시켜 자체면 상을 통과하는 광이 평면적으로 균일하게 분포되게 한다.

확산판(54)와 대면되게 집속부재(52)의 외부에 일정한 거리를 두고 설치된 슬릿형 셔터(56)는 길이 방향으로 형성되는 틈새의 간격을 조정하여 확산판(54)으로부터 센서어래이 쪽으로 진행하는 라인형 광빔의 폭을 조절한다. 이러한 슬릿형 셔터(56)에 의해 형성되는 틈새에 의하여 센서어래이 내의 CCD들 각각의 X, Y 및 Z축에 대한 회전이 미세조정되게 함과 아울러 센서어래이 내의 렌즈의 위치가 조정되게 함으로써 센서어래이의 자세가 보정되게 한다. 슬릿형 셔터(56)에 의해 형성되는 틈새의 폭은 센서어래이가 요구하는 자세의 정밀도에 따라 조절되게 된다. 또한, 슬릿형 셔터(56)은 광의 효율성을 높이기 위하여 집속부재(52)를 감싸도록 원통의 형태로 제작되는 것이 바람직하다.

조명장치는 슬릿형 셔터(56)의 상부 또는 표면에 이송 가능하게 설치되어진 보정용 패턴편(58)을 추가로 구비한다. 보정용 패턴편(58)은 전기적인 제어에 의하여 길이 방향에서 이송되어 센서어래이에 포함되어진 CCD어래이의 CCD들 각각의 해상도와 관련된 위치 및 자세가 CCD어래이의 일측단의 CCD로부터 타측단의 CCD까지 일정한 수의 단위로 그리고 순차적으로 보정되게 된다. 보정용 패턴편(58)은 해상도의 따라 간격이 다른 눈금들이 구분되어진 영역들에 새겨진 것을 사용하거나 또는 해상도에 따라 간격이 다른 눈금들이 인쇄되어진 다른 패턴편으로 대치되는 형태로 사용될 수도 있다.

이러한 슬릿형 셔터(56)와 이송 가능한 보정용 패턴편(58)은 종래의 센서어래이 정렬장치가 해상도 및 광학적 정밀도에 따라 별도로 요구하였었던 보정용 패턴 필름을 제거하게 된다. 또한, 개별적으로 방사광량을 조절할 수 있는 칩형 LED를 일렬로 배열하여 라인형 광원의 일단에서 타단에 이르는 전 구간에서 방사광의 분포를 균일하게 할 수 있다.

도7는 본 발명의 바람직한 실시 예에 따른 박막패턴 검사용 센서어래이 정렬장치의 광학계를 개략적으로 도시하는 도면이다. 도7의 센서어래이 정렬장치는 검사대상체 이동면(64)의 상부에 위치하는 센서어래이(60)와 그리고 검사대상체 이동면(64) 상에 또는 그 하부에 위치하는 조명장치(62)를 구비한다. 센서어래이(60)는 조명장치(62)로부터의 광이 경사지게 입사되도록 조사기준면(66)의 우측에 일정한 거리를 두고 설치된다. 조사기준면(66)은 검사대상체 이동면(64)와 직각을 이루도록 조명장치(62)에 위치한다. 조명장치(62)는 도3의 종래의 센서어래이 정렬장치에서의 보정타켓영역, 즉 박막패턴의 검사 시에 센서어래이(60)가 박막패턴을 촬영하게 되는 영역에 위치하게 된다.

센서어래이(60)는 다수의 CCD가 일렬로 배열되어진 CCD어래이(60A)와, 이 CCD어래이(60A)의 하부에 위치하는 렌즈(60B)를 구비한다. CCD어래이(60A)는 대화면의 박막패턴을 라인단위로 연속적으로 촬영하기 적합하도록 긴 길이(예를 들면, 1500mm 이상의 길이)를 가진다. 이 CCD어래이(60A)에 포함되어진 CCD들 각각은 상하는 물론 전후좌우로 미세하게 이동하여 조명장치(62)에 대한 상대적인 위치 및 자세가 조정될 수 있도록 조합되어 있다.

렌즈(60B)는 조명장치(62)로부터의 광이 CCD어래이(60A)의 CCD들 각각에 집속되도록 CCD어래이(60A)와 조명장치(62)와의 사이에서 이동 가능하게끔 CCD어래이(60A)에 설치되게 된다. 이를 위하여, 렌즈(60B)는 CCD어래이(60A)와 동일한 길이를 가지도록 제작된다.

렌즈(60B)의 이동에 의하여 CCD어래이(60A)와 렌즈(60B)간의 거리가 조정됨으로서 CCD어래이(60A)내의 CCD들 각각의 초점이 대략적으로 조절된다. 이어서, CCD어래이(60A) 내의 CCD들 각각의 상하 및 전후좌우로의 미세한 이동에 의하여 조명장치(62)에 대한 각 CCD의 자세 및 위치가 미세하게 조정되어 검사대상체의 촬영 시 해상도와 촬영된 화소영역 및 정렬이 조절되게 한다.

조명장치(62)는 센서어래이(60)의 위치 및 자세를 조정할 때에 센서어래이(60) 쪽으로 방사될 광이 균일하게 되도록 센서어래이(60)와 동일한 길이, 즉 CCD어래이(60A) 및 렌즈(60B)의 길이와 동일한 길이로 제작된다. 아울러, 조명장치(62)는 센서어래이(60)의 촬영 해상도와 화소영역 및 그의 정렬의 조정을 가능하게 한다.

도8은 도7에 도시된 박막패턴 센서어래이 정렬장치의 광학계를 구동하기 위한 구동회로의 블록도이다. 도8에 따르면, 구동회로는 프로세서(70)에 공통적으로 접속되어진 광량측정부(72), 광량제어부(74) 및 위치제어부(76)을 구비한다.

광량측정부(72)는 도7에 도시된 센서어래이(60) 내의 CCD어래이(60A)로부터의 광검출신호로부터 광량을 산출하여 프로세서(70)에 공급한다. 이 때, 광량측정부(72)는 프로세서(70)의 제어 하에 CCD어래이(60A)에 포함되어진 CCD들 모두가 촬영한 광량을 순차적으로 산출하여 그 산출되어진 값들을 순차적으로 프로세서(70)에 공급하거나 일정한 구간씩 구분하여 지정되어진 구간내의 CCD들이 촬영한 광량들을 산출하여 그 산출되어진 값들을 프로세서(70)에 공급하게 된다. 프로세서(70)이 지정한 CCD에 대한 광량을 산출하기 위하여, 광량측정부(72)는 CCD어래이(60A) 내의 CCD 각각을 지정하는 CCD 어드레스를 프로세서(70)로부터 수신하게 된다.

광량제어부(74)는 프로세서(70)의 제어 하에 프로세서(70)가 지정한 도5 상의 칩형 LED어래이(50)의 칩형 LED들 각각의 방사광량을 전기적으로 조절한다. 이를 위하여, 광량제어부(74)는 프로세서(70)로부터 칩형 LED어래이(50) 내의 칩형 LED를 지정하는 LED 어드레스와 광량제어값을 공급받게 된다.

위치제어부(76)은 프로세서(70)의 제어 하에 도7에 도시된 CCD어래이(60A) 내의 CCD 각각의 X, Y 및 X축 상의 위치와 각각의 축 상에서의 회전량을 미세하게 조정하고, 렌즈(60B)의 위치를 조정한다. 그리고 위치제어부(76)은 CCD어래이(60A), 렌즈(60B) 및 칩형 LED어래이(50)을 지정하는 모드어드레스만 또는 CCD어래이(60A) 내의 CCD 각각을 지정하는 CCD어드레스 혹은 칩형 LED어래이(50) 내의 칩형 LED 각각을 지정하는 LED어드레스를 함께 수신할 수 있다. 이와 더불어, 위치제어부(76)는 CCD 각각의 X, Y 및 X축 상의 위치와 각각의 축 상에서의 회전량에 대한 제어값, 렌즈(60B)의 위치에 대한 제어값을 프로세서(70)로부터 입력하게 된다.

프로세서(70)는 광량측정부(72)로부터 CCD어래이(60A) 내의 CCD 각각에 입사되어진 광량에 대한 값을 입력하여 그 광량값에 근거하여 광량제어부(74)를 통해 칩형 LED어래이(50) 내의 칩형 LED 각각의 방사광량을 조절하여 도6에 도시된 바와 같이 조명장치(62)의 일단에서부터 타단에 이르는 전 구간에서의 방사광분포가 균일하게 되게 한다. 아울러, 프로세서(70)는 광량측정부(72)로부터 CCD어래이(60A) 내의 CCD 각각에 입사되어진 광량에 대한 값을 입력하여 그 광량값에 근거하여 위치제어부(76)을 경유하여 렌즈(60B)의 위치와, CCD어래이(60A) 내의 CCD 각각의 X, Y 및 Z축 상의 위치와 그 각 축 상에서의 회전 자세를 조정하게 된다. 이러한 제어를 위하여, 프로세서(70)은 도9의 흐름도에 도시된 수순에 따른 동작을 수행하게 된다.

도9는 본 발명의 바람직한 실시 예에 따른 박막패턴 검사용 센서어래이 정렬 방법을 단계별로 설명하는 흐름도이다.

도9에 따르면, 먼저 도5에 도시된 바와 같은 조명장치, 즉 조명장치(62)가 작업자에 의하여 센서어레이(60)이 박막패턴을 촬영할 위치, 즉 보정타켓영역에 장착되게 된다 (제80 단계). 장착되어진 조명장치(62)는 광이 조사기준면(68)을 따라 조사될 수 있게끔 자세의 조정을 받게 된다 (제82 단계). 정렬 작업자는 조명장치(62)의 조사방향에 레이저 광원을 설치하고 레이저 광원을 구동시킨다 (제84 단계). 이어서, 정렬 작업자는 레이저빔이 조명장치(62)의 광방사영역에 조사될 때까지 좌우 조정 수준계를 이용하여 조명장치(62)의 수평을 조정한다 (제86 단계). 이러한 조정과 아울러 센서어래이를 통한 모니터링이 함께 수행되게 된다. 이와 같이 레이저빔이 조명장치(62)의 광방사영역에 조사되게 되면, 정렬 작업자는 조명장치(62)의 광방사방향이 센서어래이(60)의 중앙과 일치하도록 조명장치(62)를 회전시킨다 (제88 단계).

제88 단계 이후의 제90 내지 제102 단계는 도8에 도시된 프로세서(70)에 의해 자동적으로 수행되게 된다. 프로세서(70)은 광량제어부(74)를 통하여 조명장치(62) 내의 칩형 LED어래이(50)를 구동하여 광이 센서어래이(60)에 조사되게 한다 (제90 단계). 프로세서(70)는 광량측정부(72)로부터 센서어래이(60)에 의해 촬영되어진 광량을 입력하여 그 입력된 광량에 근거하여 센서어래이(60)의 회전(Rθφ)을 조정하여 센서어래이(60)와 조명장치(62)와의 대략적인 위치, 센서어래이(60) 내의 렌즈(60B)의 위치, 그리고 CCD어래이(60A) 내의 CCD 각각의 X, Y 및 Z축 상의 위치 및 각 축 상에서의 회전 자세를 위치제어부(76)을 경유하여 조정한다 (제92 단계). 이 조정단계에서 프로세서(70)는 그 조정 결과 값을 도시하지 않은 모니터에 표시한다. 모니터에 표시되는 값은 등간격으로 인쇄되어진 패턴 사이의 거리값을 그래프와 수치로 표시한 것으로 그래프 상에 수평값이 아닌 기울어진 값이 표시되면 수평값이 산출되도록 센서어래이(60)의 위치 및 자세가 위치제어부(76)에 의해 조정되게 된다. 이렇게 조정된 후에는, 동일한 패턴에 대한 밝기값 그래프가 모니터 상에 표시되게 되며, 그 밝기값 그래프 역시 일정한 범위 내에 포함되는 수평값을 가져야 한다.

이어서, 조명장치(62)에는 보정용 패턴편(58)이 정렬 작업자에 의하여 장착되게 되고(제94 단계), 프로세서(70)는 광량제어부(74)를 통하여 조명장치(62) 내의 칩형 LED어래이(50)를 다시 구동하여 광이 센서어래이(60)에 조사되게 한다 (제96 단계). 정렬 작업자가 조명장치(62)에 장착한 보정용 패턴편(58)을 조명장치(62)의 일단에서부터 타단까지 이송함에 따라, 프로세서(70)는 광량측정부(72)로부터 센서어래이(60)에 의해 촬영되어진 광량을 입력하여 그 입력된 광량에 근거하여 해상도와 관련된 센서어래이(60) 내의 렌즈(60B)의 위치, 그리고 CCD어래이(60A) 내의 CCD 각각의 X, Y 및 Z축 상의 위치를 위치제어부(76)을 경유하여 조정한다 (제98 단계).

다음으로, 프로세서(70)는 조명장치(62), 센서어래이(60) 내의 렌즈(60A) 및 CCD어래이(60A) 내의 각 CCD의 왜곡에 대한 보정데이터를 산출하고 (제100 단계), 그 산출되어진 보정데이타를 박막패턴 검사에 사용되는 패턴검사 프로그램에 반영시킨다 (제102 단계).

이러한 정렬 수순을 통하여, 센서어래이(60)에 대한 조명장치(62)로부터의 광조사가 정확하게 됨은 물론 광학계가 일정한 해상도를 가지게끔 조정되게 된다. 광학계의 세팅에 있어서, 가 조정부위에는 마이크로미터가 장착되어 미세조정이 가능하게 된다.

한편, 슬릿형 셔터(56)는 최초에 완전 개방되어 광이 낮은 강도로 넓은 면에 조사되게 조절되게 함으로써 센서어래이(60)와 조명장치(62) 간의 대략적인 기준 위치가 설정되게 한다. 이어서, 슬릿형 셔터(56)은 점진적으로 닫혀지어 광이 점차적으로 높은 강도를 가지는 형태로 점차적으로 좁아지는 영역에 조사되게 함으로써 센서어래이(60) 내의 렌즈(60B)와 CCD어래이(60A) 내의 각 CCD의 정렬의 정도가 높아지게 한다.

이상 설명한 내용을 통해 당업자라면 본 발명의 기술사상을 일탈하지 아니하는 범위에서 다양한 변경 및 수정이 가능함을 알 수 있을 것이다. 따라서 본 발명의 기술적 범위는 명세서의 상세한 설명에 기재된 내용으로 한정되는 것이 아니라 특허청구의 범위에 의해 정하여 져야만 할 것이다.

상술한 바와 같이, 본 발명의 실시 예에 따른 박막패턴 센서어래이의 정렬용 조명장치는 슬릿형 셔터와 이송 가능한 보정용 패턴편을 이용하여 센서어래이의 정렬시 검사대상체에 따라 별도로 사용되었어야만 하는 보정용 정렬 패턴필름의 사용을 제거(또는 방지)할 수 있다. 아울러 본 발명의 실시 예에 따른 박막패턴 센서어래이의 정렬용 조명장치는 칩형 LED를 이용하여 라인 발광 영역에서의 방사광량 을 국부적으로 조절하여 조명장치의 라인 발광 영역의 전 구간에서의 방사광분포가 균일하게 유지되게 한다.

본 발명의 실시 예에 따른 박막패턴 센서어래이 정렬 방법 및 장치는 슬릿형 셔터와 이송 가능한 보정용 패턴편을 가지는 조명장치를 이용하여 센서어래이의 정렬시 검사대상체에 따라 별도로 사용되었어야만 하는 보정용 정렬 패턴필름의 사용을 제거(또는 방지)할 수 있다. 아울러 본 발명의 실시 예에 따른 박막패턴 센서어래이 정렬 방법 및 장치는 칩형 LED를 가지는 조명장치를 이용하여 라인 발광 영역에서의 방사광량을 국부적으로 조절하여 조명장치의 라인 발광 영역의 전 구간에서의 방사광분포가 균일하게 유지되게 한다. 나아가, 본 발명의 실시 예에 따른 박막패턴 센서어래이 정렬 방법 및 장치는 조명장치를 검사대상체가 촬영되는 영역인 광조사면상의 보정타켓영역에 위치시킴으로서 부피가 작아지게 한다.

Claims

박막패턴의 검사용 센서어래이를 정렬시키기 위해 사용되는 조명장치에 있어서,

광을 방사하는 라인형 발광 소자와,

상기 라인형 발광소자로부터 상기 센서어래이 쪽으로 진행하는 광빔의 폭을 조절하기 위한 셔터와,

상기 셔터의 상부의 일정한 위치 및 상기 셔터의 표면에서 이송 가능하게 설치되기에 적합한 보정용 패턴편을 구비하는 것을 특징으로 하는 박막패턴 센서어래이 정렬용 조명장치.
제1항에 있어서, 상기 라인형 발광소자에서 방사되는 광을 상기 셔터 쪽으로 진행시키기 위한 집속부재를 추가로 구비하는 것을 특징으로 하는 박막패턴 센서어래이 정렬용 조명장치.
제2항에 있어서, 상기 집속부재가 상기 라인형 발광소자를 감싸도록 반원의 단면을 가지는 아크릴 및 광섬유 중 어느 하나로 된 것을 특징으로 하는 박막패턴 센서어래이 정렬용 조명장치.
제1항 또는 제2항에 있어서, 상기 라인형 발광소자로부터 상기 셔터 쪽으로 진행하는 광의 분포가 균일하게 되게 하는 확산판을 추가로 구비하는 것을 특징으로 하는 박막패턴 센서어래이 정렬용 조명장치.
제1항 또는 제2항에 있어서, 상기 라인형 발광소자가 개별적으로 방사광량의 조절이 가능한 칩형 LED가 일렬로 배열되어진 칩형 LED어래이인 것을 특징으로 하는 박막패턴 센서어래이 정렬용 조명장치.
제 1항에 있어서,

상기 조명장치는 상기 센서어래이에 의해 감지될 박막패턴이 위치하는 영역에 설치되어 상기 센서어래이의 위치 및 자세 조정에 필요한 광을 방사하는 것을 특징으로 하는 박막패턴 센서어래이 정렬용 조명장치.
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라인형 발광소자로부터 센서어래이 쪽으로 진행하는 광빔의 폭을 조절하기 위한 셔터 및 이 셔터상에서 이송 가능하게 설치되기에 적합한 보정용 패턴편을 가지는 조명장치를 이용하여 박막패턴 센서 어레이를 정렬하는 방법에 있어서,

상기 조명장치를 센서어래이에 의해 감지될 박막패턴이 위치하는 영역에 장착하는 단계와,

상기 셔터 간격을 조절하면서 센서어래이로부터의 출력에 근거하여 센서어래이의 회전량을 조정하는 단계와,

보정용 패턴편을 이송시키면서 센서어래이로부터의 출력에 근거하여 센서어래이의 X, Y 및 Z축 상에서의 위치를 조정하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 박막검사 센서어래이의 정렬용 조명장치를 이용한 센서 어래이 정렬방법.