KR100863341B1 - 중복 영상을 이용한 에프피디 기판 및 반도체 웨이퍼검사시스템 - Google Patents

Abstract

본 발명은 중복 영상을 이용한 에프피디 기판 및 반도체 웨이퍼 검사시스템에 관한 것으로서, 더욱 상세하게는 평판 디스플레이 패널에 묻혀있는 파티클 혹은 표면에 존재하는 파티클 및 돌출된 파티클의 존재 유무를 한 번의 스캔으로 두 개 또는 그 이상의 이미지를 중복하여 획득함으로써, 한 번의 검사만으로 대부분의 결함 및 이물을 종류별로 검출할 수 있는 중복 영상을 이용한 에프피디 기판 및 반도체 웨이퍼 검사시스템에 관한 것이다.

본 발명인 중복 영상을 이용한 에프피디 기판 및 반도체 웨이퍼 검사시스템은,

카메라를 통해 촬영된 이미지를 분석하는 검사시스템에 있어서,

평판 디스플레이 패널 또는 반도체 웨이퍼의 상측에 설치 구성되어 제1조명수단으로부터 공급되는 광이 평판 디스플레이 패널 또는 반도체 웨이퍼에 반사되는 반사광을 촬영하거나, 제2조명수단으로부터 공급되는 광이 평판 디스플레이 패널 또는 반도체 웨이퍼에 존재하는 파티클에 의해 반사되는 반사광을 촬영하기 위한 카메라와;

상기 카메라와 대응되는 방향에 설치 구성되어 카메라의 촬영에 필요한 광량을 공급하기 위한 제1조명수단과;

상기 카메라와 나란한 방향에 설치 구성되어 카메라의 촬영에 필요한 광량을 공급하기 위한 제2조명수단과;

상기 제1조명수단으로부터 공급되는 광을 일정 각도로 굴절시켜 평판 디스플레이 패널 또는 반도체 웨이퍼에 조사시키기 위한 반사미러와;

상기 제1조명수단과 제2조명수단 및 카메라를 동작시키며, 카메라로부터 출력된 촬영데이터의 이미지를 수신받아 이미지를 보정하기 위한 검사컨트롤러;를 포함하여 구성되어 평판 디스플레이 패널 또는 반도체 웨이퍼에 묻혀 있거나, 표면에 존재하는 파티클을 카메라가 스캔 가능한 첫번째 라인 영역을 스캔한 후 평판 디스플레이 패널 또는 반도체 웨이퍼가 이동하여 그 이동한 총 거리가 카메라가 스캔 가능한 거리의 절반이 되면 두번째 라인 영역을 첫번째 라인 영역의 절반과 겹쳐서 스캔하여 중복 검사하는 것을 특징으로 한다.

본 발명을 통해 조명수단을 통해 광을 평판 디스플레이 패널 또는 반도체 웨이퍼에 조사하여 평판 디스플레이 패널 또는 반도체 웨이퍼에 묻혀 있거나, 표면에 존재하는 파티클을 검사할 경우에 한 면의 스캔으로 두 개 또는 그 이상의 이미지를 획득함으로써 한 번의 검사만으로 대부분의 결함 또는 이물을 종류별로 정밀하게 검출할 수 있는 효과를 제공하게 된다.

FPD, 파티클 검사, 중복 광학 검사, 컨트롤러.

Description

중복 영상을 이용한 에프피디 기판 및 반도체 웨이퍼 검사시스템{particle inspection system of FPD and wafer using of repetition image.}

본 발명은 중복 영상을 이용한 에프피디 기판 및 반도체 웨이퍼 검사시스템에 관한 것으로서, 더욱 상세하게는 평판 디스플레이 패널에 묻혀있는 파티클 혹은 표면에 존재하는 파티클 및 돌출된 파티클의 존재 유무를 한 번의 스캔으로 두 개 또는 그 이상의 이미지를 중복하여 획득함으로써, 한 번의 검사만으로 대부분의 결함 및 이물을 종류별로 검출할 수 있는 중복 영상을 이용한 에프피디 기판 및 반도체 웨이퍼 검사시스템에 관한 것이다.

종래에 디스플레이 패널 또는 반도체 웨이퍼를 검사하는 방법으로는 하나의 광원을 이용하여 디스플레이 패널을 구성하는 글라스 또는 액정표시판 등과 같은 투명 부재, 웨이퍼 등에 빛을 조사하면, 결함 또는 이물이 발생된 부분에서 빛의 반사가 발생하고, 이를 검출하여 디스플레이 패널 또는 반도체 웨이퍼의 불량 여부를 판단한다.

도 1에 도시한 바와 같이, 평판 디스플레이 패널 또는 반도체 웨이퍼(10)는 검사장치 위에 위치하고 형광램프 등을 이용한 하나 또는 한 종류의 연속광원(20)으로부터 빛을 조사한 후, 상기 디스플레이 패널 또는 반도체 웨이퍼 상에 발생된 결함 또는 이물 부착 부위에서 난반사 되는 상태를 인식해 패널 또는 반도체 웨이퍼 표면의 결함 유무를 검사한다.

그러나 하나 또는 한 종류의 연속광원(20)을 이용한 검사 방식은 검사 가능한 이물의 종류 및 특성에 한계가 있으며, 특히 컨베이어 상에서 이동 중인 기판 상에 다양한 결함 및 이물을 검사하는 데에는 한계가 있었다.

또한, 종래의 에프피디(FPD) 기판 및 반도체 웨이퍼 검사장치는 일반적으로 한 번에 하나의 이미지를 획득하게 된다.

상기 한 번이라는 의미는 통상 스테이지 타입에서 X-Y 스테이지가 한 번 움직이거나 카메라가 한 번 움직이는 것을 말하며, 컨베이어 타입에서는 한 번에 컨베이어가 흘러가는 것을 말한다.

상기한 경우에는 보통 한가지 광원에 의해 관측되는 결함 또는 이물만 이미지에 스캔되어지므로 일반적으로 검사 장치는 특정 부분에 있어서만 검출력이 강한 전용 검사장치일 수밖에 없었다.

따라서 본 발명은 상기와 같은 종래 기술의 문제점을 감안하여 제안된 것으로서, 본 발명의 목적은 조명수단을 통해 광을 평판 디스플레이 패널 또는 반도체 웨이퍼에 조사하여 평판 디스플레이 패널 또는 반도체 웨이퍼에 묻혀 있거나, 표면에 존재하는 파티클을 검사할 경우에 한 면의 스캔으로 두 개 또는 그 이상의 이미지를 획득함으로써 한 번의 검사만으로 대부분의 결함 또는 이물을 종류별로 정밀하게 검출할 수 있도록 하는데 있다.

본 발명의 다른 목적은 적어도 한 개 이상의 조명수단을 구성하여 다각도에서 반사되는 광을 촬영하여 다차원적인 스캔 이미지를 획득하여 파티클의 존재 유무를 다차원적으로 확인할 수 있도록 하는데 있다.

본 발명의 또 다른 목적은 적어도 한 개 이상의 조명수단에 순차적으로 동작 신호를 출력하여 평판 디스플레이 패널 또는 반도체 웨이퍼에 조사하여 평판 디스플레이 패널 또는 반도체 웨이퍼에 묻혀 있거나, 표면에 존재하는 파티클 검사 및 일정한 높이로 돌출되어 있는 파티클 검사를 동시에 실행할 수 있도록 하는데 있다.

본 발명의 또 다른 목적은 종래의 복수 개의 전용 검사장치를 사용하는 단점을 개선하여 한 번에 하나의 검사장치를 통해 검사를 완료할 수 있도록 하는데 있다.

본 발명의 또 다른 목적은 여러 종류의 광원(레이저, 엘이디 등)을 달리 하 여 구성함으로써 광원에 따라 검출력이 뛰어난 결함 또는 이물을 전문적으로 검출하게 되어 다수 대의 전문 검사장치의 검사 결과와 동일한 결과를 획득할 수 있도록 하는데 있다.

본 발명의 또 다른 목적은 서로 다른 광원을 사용하여 검출한 적어도 한 개 이상의 이미지를 상호 비교하여 상호 검증에 따른 결함의 특성을 찾아내거나 검증할 수 있도록 하는데 있다.

본 발명의 또 다른 목적은 카메라의 스캔 가능 거리만큼 흘러갈 때 여러 번에 걸쳐 촬영하게 되어 여러 종류의 전체 스캔 이미지를 획득할 수 있도록 하는데 있다.

본 발명이 해결하고자 하는 과제를 달성하기 위하여,

본 발명인 중복 영상을 이용한 에프피디 기판 및 반도체 웨이퍼 검사시스템은,

카메라를 통해 촬영된 이미지를 분석하는 검사시스템에 있어서,

평판 디스플레이 패널 또는 반도체 웨이퍼의 상측에 설치 구성되어 제1조명수단으로부터 공급되는 광이 평판 디스플레이 패널 또는 반도체 웨이퍼에 반사되는 반사광을 촬영하기 위한 카메라와;

상기 카메라와 대응되는 방향에 설치 구성되어 카메라의 촬영에 필요한 광량을 공급하기 위한 제1조명수단과;

상기 제1조명수단으로부터 공급되는 광을 일정 각도로 굴절시켜 평판 디스플레이 패널에 조사시키기 위한 반사미러와;

상기 제1조명수단 및 카메라를 동작시키며, 카메라로부터 출력된 촬영데이터의 이미지를 수신받아 이미지를 보정하기 위한 검사컨트롤러;를 포함하여 구성되어 평판 디스플레이 패널 또는 반도체 웨이퍼에 묻혀 있거나, 표면에 존재하는 파티클을 카메라가 스캔 가능한 첫번째 라인 영역을 스캔한 후 평판 디스플레이 패널 또는 반도체 웨이퍼가 이동하여 그 이동한 총 거리가 카메라가 스캔 가능한 거리의 절반이 되면 두번째 라인 영역을 첫번째 라인 영역의 절반과 겹쳐서 스캔하여 중복 검사하는 것을 특징으로 한다.

이상의 구성 및 작용을 지니는 본 발명에 따른 중복 영상을 이용한 에프피디 기판 및 반도체 웨이퍼 검사시스템은,

조명수단을 통해 광을 평판 디스플레이 패널 또는 반도체 웨이퍼에 조사하여 평판 디스플레이 패널 또는 반도체 웨이퍼에 묻혀 있거나, 표면에 존재하는 파티클을 검사할 경우에 한 면의 스캔으로 두 개 또는 그 이상의 이미지를 획득함으로써 한 번의 검사만으로 대부분의 결함 또는 이물을 종류별로 정밀하게 검출할 수 있는 효과를 제공하게 된다.

또한, 적어도 한 개 이상의 조명수단을 구성하여 다각도에서 반사되는 광을 촬영하여 다차원적인 스캔 이미지를 획득하여 파티클의 존재 유무를 다차원적으로 확인할 수 있는 효과를 제공하게 된다.

또한, 적어도 한 개 이상의 조명수단에 순차적으로 동작 신호를 출력하여 평판 디스플레이 패널 또는 반도체 웨이퍼에 조사하여 평판 디스플레이 패널 또는 반도체 웨이퍼에 묻혀 있거나, 표면에 존재하는 파티클 검사 및 일정한 높이로 돌출되어 있는 파티클 검사를 동시에 실행할 수 있게 되어 이에 따른 검사 시간의 절약 효과를 제공하게 된다.

또한, 종래의 복수 개의 전용 검사장치를 사용하는 단점을 개선하여 한 번에 하나의 검사장치를 통해 검사를 완료할 수 있게 되어 이에 따른 검사 장치의 도입에 따른 비용 절감을 제공하게 된다.

또한, 여러 종류의 광원(레이저, 엘이디 등)을 달리하여 구성함으로써 광원에 따라 검출력이 뛰어난 결함 또는 이물을 전문적으로 검출하게 되어 종래의 하나의 광원을 이용한 검사 방식에 비해 훨씬 높은 검출력을 제공함과 동시에 다수 대의 전문 검사장치의 검사 결과와 동일한 결과를 획득할 수 있는 효과를 제공하게 된다.

또한, 서로 다른 광원을 사용하여 검출한 적어도 한 개 이상의 이미지를 상호 비교하여 상호 검증에 따른 결함의 특성을 찾아내거나 검증할 수 있는 효과를 제공하게 된다.

또한, 카메라의 스캔 가능 거리만큼 흘러갈 때 여러 번에 걸쳐 촬영하게 되어 여러 종류의 전체 스캔 이미지를 획득할 수 있게 되어 카메라의 스캔 속도와 에프피디 기판 및 반도체 웨이퍼 물류 속도에 따라 두 번 또는 그 이상의 중복 스 캔 이미지를 조합하여 사용할 수 있는 효과를 제공하게 된다.

상기 과제를 달성하기 위한 본 발명의 일실시예에 따른 중복 영상을 이용한 에프피디 기판 및 반도체 웨이퍼 검사시스템은,

카메라를 통해 촬영된 이미지를 분석하는 검사시스템에 있어서,

평판 디스플레이 패널 또는 반도체 웨이퍼의 상측에 설치 구성되어 제1조명수단으로부터 공급되는 광이 평판 디스플레이 패널 또는 반도체 웨이퍼에 반사되는 반사광을 촬영하거나, 제2조명수단으로부터 공급되는 광이 평판 디스플레이 패널 또는 반도체 웨이퍼에 존재하는 파티클에 의해 반사되는 반사광을 촬영하기 위한 카메라와;

상기 카메라와 대응되는 방향에 설치 구성되어 카메라의 촬영에 필요한 광량을 공급하기 위한 제1조명수단과;

상기 카메라와 나란한 방향에 설치 구성되어 카메라의 촬영에 필요한 광량을 공급하기 위한 제2조명수단과;

상기 제1조명수단으로부터 공급되는 광을 일정 각도로 굴절시켜 평판 디스플레이 패널 또는 반도체 웨이퍼에 조사시키기 위한 반사미러와;

상기 제1조명수단과 제2조명수단 및 카메라를 동작시키며, 카메라로부터 출력된 촬영데이터의 이미지를 수신받아 이미지를 보정하기 위한 검사컨트롤러;를 포함하여 구성되어 평판 디스플레이 패널 또는 반도체 웨이퍼에 묻혀 있거나, 표면에 존재하는 파티클을 카메라가 스캔 가능한 첫번째 라인 영역을 스캔한 후 평판 디스플레이 패널 또는 반도체 웨이퍼가 이동하여 그 이동한 총 거리가 카메라가 스캔 가능한 거리의 절반이 되면 두번째 라인 영역을 첫번째 라인 영역의 절반과 겹쳐서 스캔하여 중복 검사하는 것을 특징으로 한다.

또한, 본 발명의 다른 일실시예에 따른 중복 영상을 이용한 에프피디 기판 및 반도체 웨이퍼 검사시스템은,

카메라를 통해 촬영된 이미지를 분석하는 검사시스템에 있어서,

평판 디스플레이 패널 또는 반도체 웨이퍼의 상측에 설치 구성되어 제1조명수단으로부터 공급되는 광이 평판 디스플레이 패널 또는 반도체 웨이퍼에 반사되는 반사광을 촬영하기 위한 카메라와;

상기 카메라와 대응되는 방향에 설치 구성되어 카메라의 촬영에 필요한 광량을 공급하기 위한 적어도 한 개 이상의 제1조명수단과;

상기 제1조명수단으로부터 공급되는 광을 일정 각도로 굴절시켜 평판 디스플레이 패널 또는 반도체 웨이퍼에 조사시키기 위한 반사미러와;

상기 제1조명수단 및 카메라를 동작시키며, 카메라로부터 출력된 촬영데이터의 이미지를 수신받아 이미지를 보정하기 위한 검사컨트롤러;를 포함하여 구성되어 평판 디스플레이 패널 또는 반도체 웨이퍼에 묻혀 있거나, 표면에 존재하는 파티클을 카메라가 스캔 가능한 첫번째 라인 영역을 스캔한 후 평판 디스플레이 패널 또는 반도체 웨이퍼가 이동하여 그 이동한 총 거리가 카메라가 스캔 가능한 거리의 절반이 되면 두번째 라인 영역을 첫번째 라인 영역의 절반과 겹쳐서 스캔하여 중복 검사 및 다각도에서 검사하는 것을 특징으로 한다.

또한, 본 발명의 또 다른 일실시예에 따른 중복 영상을 이용한 에프피디 기판 및 반도체 웨이퍼 검사시스템은,

카메라를 통해 촬영된 이미지를 분석하는 검사시스템에 있어서,

평판 디스플레이 패널 또는 반도체 웨이퍼의 상측에 설치 구성되어 제1조명수단으로부터 공급되는 광이 평판 디스플레이 패널 또는 반도체 웨이퍼에 반사되는 반사광을 촬영하거나, 제2조명수단으로부터 공급되는 광이 평판 디스플레이 패널 또는 반도체 웨이퍼에 존재하는 파티클에 의해 반사되는 반사광을 촬영하기 위한 카메라와;

상기 카메라와 대응되는 방향에 설치 구성되어 카메라의 촬영에 필요한 광량을 공급하기 위한 적어도 한 개 이상의 제1조명수단과;

상기 카메라와 나란한 방향에 설치 구성되어 카메라의 촬영에 필요한 광량을 공급하기 위한 제2조명수단과;

상기 제1조명수단으로부터 공급되는 광을 일정 각도로 굴절시켜 평판 디스플레이 패널 또는 반도체 웨이퍼에 조사시키기 위한 반사미러와;

상기 제1조명수단과 제2조명수단 및 카메라를 동작시키며, 카메라로부터 출력된 촬영데이터의 이미지를 수신받아 이미지를 보정하기 위한 검사컨트롤러;를 포함하여 구성되어 평판 디스플레이 패널 또는 반도체 웨이퍼에 묻혀 있거나, 표면에 존재하는 파티클을 카메라가 스캔 가능한 첫번째 라인 영역을 스캔한 후 평판 디스플레이 패널 또는 반도체 웨이퍼가 이동하여 카메라가 스캔 가능한 거리가 되면 후 자 라인 영역을 전자 라인 영역과 일정 간격만큼 겹쳐서 스캔하여 중복 검사 및 다각도에서 검사하는 것을 특징으로 한다.

또한, 본 발명의 또 다른 일실시예에 따른 중복 영상을 이용한 에프피디 기판 및 반도체 웨이퍼 검사시스템은,

카메라를 통해 촬영된 이미지를 분석하는 검사시스템에 있어서,

상기 카메라와 대응되는 방향에 설치 구성되어 카메라의 촬영에 필요한 광량을 공급하기 위한 적어도 한 개 이상의 제1조명수단과;

상기 카메라와 나란한 방향에 설치 구성되어 카메라의 촬영에 필요한 광량을 공급하기 위한 적어도 한 개 이상의 제2조명수단과;

상기 제1조명수단으로부터 공급되는 광을 일정 각도로 굴절시켜 평판 디스플레이 패널 또는 반도체 웨이퍼에 조사시키기 위한 반사미러와;

평판 디스플레이 패널 또는 반도체 웨이퍼의 상측에 설치 구성되어 적어도 한 개 이상의 제1조명수단으로부터 공급되는 광이 평판 디스플레이 패널 또는 반도체 웨이퍼에 반사되는 반사광을 촬영하거나, 적어도 한 개 이상의 제2조명수단으로부터 공급되는 광이 평판 디스플레이 패널 또는 반도체 웨이퍼에 존재하는 파티클에 의해 반사되는 반사광을 촬영하기 위한 적어도 한 개 이상의 카메라와;

상기 적어도 한 개 이상의 제1조명수단과 적어도 한 개 이상의 제2조명수단 및 카메라를 동작시키며, 카메라로부터 출력된 촬영데이터의 이미지를 수신받아 이미지를 보정하기 위한 검사컨트롤러;를 포함하여 구성되어 평판 디스플레이 패널 또는 반도체 웨이퍼에 묻혀 있거나, 표면에 존재하는 파티클을 카메라가 스캔 가능 한 첫번째 라인 영역을 스캔한 후 평판 디스플레이 패널 또는 반도체 웨이퍼가 이동하여 카메라가 스캔 가능한 거리가 되면 다각도에서 검사하는 것을 특징으로 한다.

이때, 상기 카메라는,

평판 디스플레이 패널 또는 반도체 웨이퍼 표면을 라인 단위로 연속촬영하는 라인 스캔 카메라인 것을 특징으로 한다.

이때, 상기 제1조명수단은,

엘이디 조명장치인 것을 특징으로 한다.

이때, 상기 제2조명수단은,

레이저 발생장치인 것을 특징으로 한다.

또한, 본 발명인 검사시스템은,

이송수단 내에 장착되어 이송중인 평판 디스플레이 패널을 검사하여 생산 시간을 절약할 수 있는 것을 특징으로 한다.

이때, 상기 검사컨트롤러는,

펄스 신호를 발생시키는 펄스발생부와,

상기 펄스발생부를 통해 발생되는 펄스 신호에 따라 동기 신호를 생성하는 동기신호생성부와,

상기 동기신호생성부에 의해 생성된 동기 신호에 따라 동기되어 조명수단을 동작하기 위한 동작 신호를 출력하는 동작신호발생부와,

카메라로부터 출력된 촬영데이터의 이미지를 수신받아 조명수단의 광원에 따 라 중복된 스캔 이미지를 해석하기 위한 이미지해석부와,

상기 이미지해석부에 의해 해석된 중복 스캔 이미지 중 홀수 스캔 라인만을 추출하여 모으기 위한 홀수스캔이미지가산부와,

상기 이미지해석부에 의해 해석된 중복 스캔 이미지 중 짝수 스캔 라인만을 추출하여 모으기 위한 짝수스캔이미지가산부와,

상기 홀수스캔이미지가산부와 짝수스캔이미지가산부를 통해 모아진 각각의 스캔 이미지를 출력하기 위한 스캔가산이미지출력부와,

상기 펄스발생부와 동기신호생성부와 동작신호발생부와 이미지해석부와 홀수스캔이미지가산부와 짝수스캔이미지가산부와 스캔가산이미지출력부의 전체적인 동작을 제어하는 중앙제어부를 포함하여 구성되는 것을 특징으로 한다.

또한, 부가적인 양상에 따라 상기 검사컨트롤러는,

촬영된 패널 이미지의 일반적인 밝기의 패턴을 파악하기 위한 밝기패턴파악부와,

상기 밝기패턴파악부를 통해 파악된 영상의 일반적인 밝기에 비해서 특정 영역의 밝기가 상대적으로 밝거나 어두운지를 판단하기 위한 결함판단부를 더 포함하여 구성되는 것을 특징으로 한다.

또한, 다른 부가적인 양상에 따라 상기 검사컨트롤러는,

파티클에 의해 발생하는 그림자를 이용하여 돌출된 파티클의 높이를 추출하기 위한 요철판단부를 더 포함하여 구성되는 것을 특징으로 한다.

이때, 상기 스캔가산이미지출력부에 의해,

출력된 이미지는 각각 전체 이미지를 스캔한 것과 동일하여 평판 디스플레이 패널 또는 반도체 웨이퍼의 전체 면을 한 번의 스캔으로 두 개의 스캔 이미지를 획득할 수 있는 것을 특징으로 한다.

이때, 상기 카메라가,

스캔시 스캔 영역을 D/n 간격으로 적용하는 것을 특징으로 한다.

또한, 본 발명의 또 다른 일실시예에 따른 중복 영상을 이용한 에프피디 기판 및 반도체 웨이퍼 검사시스템은,

카메라를 통해 촬영된 이미지를 분석하는 검사시스템에 있어서,

평판 디스플레이 패널 또는 반도체 웨이퍼의 상측에 설치 구성되어 제1조명수단으로부터 공급되는 광이 평판 디스플레이 패널 또는 반도체 웨이퍼에 반사되는 반사광을 촬영하거나, 제2조명수단으로부터 공급되는 광이 평판 디스플레이 패널 또는 반도체 웨이퍼에 존재하는 파티클에 의해 반사되는 반사광을 촬영하기 위한 카메라와;

상기 카메라와 대응되는 방향에 설치 구성되어 카메라의 촬영에 필요한 광량을 공급하기 위한 제1조명수단과;

상기 카메라와 나란한 방향에 설치 구성되어 카메라의 촬영에 필요한 광량을 공급하기 위한 제2조명수단과;

상기 제1조명수단으로부터 공급되는 광을 일정 각도로 굴절시켜 평판 디스플레이 패널에 조사시키기 위한 반사미러와;

상기 제1조명수단과 제2조명수단 및 카메라를 동작시키며, 카메라로부터 출 력된 촬영데이터의 이미지를 수신받아 이미지를 보정하기 위한 검사컨트롤러;를 포함하여 구성되되, 상기 카메라와 제1조명수단 및 제2조명수단을 한 조로써 다수 구성하여 한번에 패널의 라인 전체를 스캔하여 검사 시간을 단축시키는 것을 특징으로 한다.

이하, 본 발명에 의한 중복 영상을 이용한 에프피디 기판 및 반도체 웨이퍼 검사시스템의 실시예를 통해 상세히 설명하도록 한다.

도 2는 본 발명의 일실시예에 따른 중복 영상을 이용한 에프피디 기판 및 반도체 웨이퍼 검사시스템의 측면도이다.

도 2에 도시한 바와 같이, 본 발명의 일실시예에 따른 중복 영상을 이용한 에프피디 기판 및 반도체 웨이퍼 검사시스템은,

카메라를 통해 촬영된 이미지를 분석하는 검사시스템에 있어서,

평판 디스플레이 패널 또는 반도체 웨이퍼의 상측에 설치 구성되어 제1조명수단으로부터 공급되는 광이 평판 디스플레이 패널 또는 반도체 웨이퍼에 반사되는 반사광을 촬영하거나, 제2조명수단으로부터 공급되는 광이 평판 디스플레이 패널 또는 반도체 웨이퍼에 존재하는 파티클에 의해 반사되는 반사광을 촬영하기 위한 카메라(110)와;

상기 카메라와 대응되는 방향에 설치 구성되어 카메라의 촬영에 필요한 광량을 공급하기 위한 제1조명수단(120)과;

상기 카메라와 나란한 방향에 설치 구성되어 카메라의 촬영에 필요한 광량을 공급하기 위한 제2조명수단(140)과;

상기 제1조명수단으로부터 공급되는 광을 일정 각도로 굴절시켜 평판 디스플레이 패널 또는 반도체 웨이퍼에 조사시키기 위한 반사미러(130)와;

상기 제1조명수단과 제2조명수단 및 카메라를 동작시키며, 카메라로부터 출력된 촬영데이터의 이미지를 수신받아 이미지를 보정하기 위한 검사컨트롤러(200);를 포함하여 구성되어 평판 디스플레이 패널 또는 반도체 웨이퍼에 묻혀 있거나, 표면에 존재하는 파티클을 카메라가 스캔 가능한 첫번째 라인 영역을 스캔한 후 평판 디스플레이 패널 또는 반도체 웨이퍼가 이동하여 그 이동한 총 거리가 카메라가 스캔 가능한 거리의 절반이 되면 두번째 라인 영역을 첫번째 라인 영역의 절반과 겹쳐서 스캔하여 중복 검사하는 것을 특징으로 한다.

종래의 FPD 기판 및 반도체 웨이퍼 검사 장치는 일반적으로 한 번에 전체 면(한 면)에 하나의 이미지를 획득하게 된다.

이때 상기 한 번이라는 것은 통상 스테이지 타입에서 X-Y 스테이지가 한 번 움직이거나 카메라가 한 번 움직이는 것을 말하며, 컨베이어 타입에서는 한 번 컨베이어가 흘러가는 것을 말한다.

상기한 경우에 보통 한 가지 광원에 의해 관측되는 결함(디펙) 또는 이물만 이미지에 스캔되어지므로 일반적으로 검사장치는 특정 부분에서만 검출력이 강한 검사 장비가 된다.

따라서, 상기한 특정 부분에 검출력이 강한 고가의 검사 장비를 여러 대 구성하여야 하므로 이에 따른 검사 비용이 업체에 부담으로 작용하는 것은 자명한 사실이다.

따라서, 본원 발명의 중복(Duplicated) 스캐닝은 종래의 문제점을 개선하여 한 번의 스캔으로 두 개 또는 그 이상의 이미지를 획득함으로써 한 번의 검사만으로 대부분의 디펙 또는 이물을 종류별로 검출할 수 있는 장점을 제공하게 되며, 종래의 검사를 위해서 여러 전용 장비를 모두 사용해야 하는 단점에서 벗어나 한 번에 하나의 검사장비로 검사를 완료할 수 있게 되므로 검사 장비 도입의 비용을 최소화시킬 수 있는 장점을 부수적으로 제공할 수 있게 된다.

또한, 광원을 엘이디, 레이저 등과 같이 달리 사용할 경우에 각 광원에서 가장 검출력이 뛰어난 디펙 또는 이물을 전문적으로 검출하게 되어 한 번의 다수 대의 전문 검사장비가 검사한 것과 동일한 효과를 얻을 수 있게 되는 것이다.

또한, 서로 다른 광원을 사용하여 검출한 각각의 이미지를 상호 비교를 통해 상호 검증함으로써 디펙의 특성을 찾아내거나 검증이 가능하다.

또한, 본 발명의 다른 일실시예에 따라 파티클을 다각도에서 검사하기 위하여 상기 카메라와 대응되는 방향에 설치 구성되어 카메라의 촬영에 필요한 광량을 공급하기 위한 적어도 한 개 이상의 제1조명수단을 구성하게 되어 평판 디스플레이 패널 또는 반도체 웨이퍼에 묻혀 있거나, 표면에 존재하는 파티클 및 일정한 높이로 돌출되어 있는 파티클을 다각도에서 검사할 수 있게 된다.

이를 위하여 검사컨트롤러의 동기신호생성부에서 다수의 제1조명수단과 제2조명수단의 갯수만큼 동기 신호를 생성하여 동작신호발생부를 통해 생성된 동기 신호에 따라 동기되어 동작하기 위한 동작 신호를 출력하게 된다.

도 3은 본 발명의 일실시예에 따른 중복 영상을 이용한 에프피디 기판 및 반 도체 웨이퍼 검사시스템의 동기화 신호에 따른 카메라와 제1조명수단 및 제2주명수단의 동기화를 나타낸 예시도이다.

예를 들어, 다수의 제1조명수단을 3개(#1제1조명수단, #2제1조명수단, #3제1조명수단으로 정의하자면)로 구성하고, 제2조명수단을 1개로 구성할 경우에 펄스발생부에 의해 발생된 펄스 신호 중 첫번째 펄스 신호를 #1제1조명수단에, 두번째 펄스신호를 #2제1조명수단에, 세번째 펄스신호를 #3제1조명수단에, 네번째 펄스신호를 제2조명수단으로 이와 같이 지속적으로 펄스 신호를 출력하게 된다.

도 4는 본 발명의 일실시예에 따른 중복 영상을 이용한 에프피디 기판 및 반도체 웨이퍼 검사시스템의 두 개의 제1조명수단이 존재할 경우 동기화 신호에 따른 카메라와 두 개의 조명수단의 동기화를 나타낸 예시도이다.

그러면 순차적으로 카메라에 반사광의 이미지를 공급하게 되는 것이다.

카메라를 평판 디스플레이 패널 또는 반도체 웨이퍼의 상측에 설치 구성하고, 카메라와 대응되는 방향에 제1조명수단(120)을 설치 구성하여 카메라의 촬영에 필요한 광량을 공급하게 되며, 카메라와 나란한 방향의 하부에 제2조명수단(140)을 설치 구성하여 카메라의 촬영에 필요한 광량을 공급하게 된다.

이때, 상기 제1조명수단으로부터 공급되는 광을 일정 각도로 굴절시켜 평판 디스플레이 패널 또는 반도체 웨이퍼에 조사시키기 위한 반사미러(130)를 제1조명수단의 하부에 설치 구성하게 된다.

상기와 같은 구성을 통해 제1조명수단으로부터 조사되는 광이 평판 디스플레이 패널에 의해 반사되는 반사광을 카메라에서 촬영하게 된다

상기 촬영된 이미지를 검사컨트롤러의 밝기패턴파악부를 통해 패널의 일반적인 밝기의 패턴을 파악하고, 결함판단부를 통해 영상의 일반적인 밝기에 비해서 특정 영역의 밝기가 상대적으로 밝거나 어두우면 결함이라고 판정하게 된다.

또한, 제2조명수단(140)을 통해 공급되는 광이 평판 디스플레이 패널 또는 반도체 웨이퍼에 존재하는 파티클에 의해 반사되는 반사광을 카메라에서 촬영하게 된다.

결함이 찾아지는 원리는 파티클에 의한 광의 반사로서 카메라와 나란한 방향의 하부에 제2조명수단이 설치 구성될 경우는 카메라와 광원이 같은 방향에 있기 때문에 파티클이 없는 경우에 검사 타켓인 평판 디스플레이 패널 또는 반도체 웨이퍼에 닿는 광은 모두 카메라의 반대 방향으로 반사가 된다.

즉, 파티클이 없는 경우에 카메라를 통해 얻어지는 이미지는 어둡게 나오나 파티클이 존재하는 경우라면 광원에서 나온 일부 광(빛)이 파티클에 부딪혀서 카메라 방향으로 돌아오게 되어 파티클 부분이 배경보다 밝게 나오게 되므로 상기한 원리를 통해 표면에 있는 파티클을 검사하게 되는 것이다.

상기와 같이 조명수단을 적어도 두 개 이상을 구성함으로써 파티클의 위치 및 크기 이외에도 돌출 결함의 높이를 파악할 수 있게 된다.

이는 돌출시 파티클에 그림자가 발생하므로 돌출된 파티클의 높이를 요철판단부를 통해 추출할 수 있게 된다.

상기 요철판단부는 검사시스템 내에 설치 구성될 수 있으나, 별도의 호스트 컴퓨터에 설치 구성하여 검사시스템을 통해 검사된 이미지를 분석할 수도 있다.

본 발명에서 사용하고 있는 카메라는 바람직하게는 패널 또는 웨이퍼 표면을 라인 단위로 연속촬영하는 라인 스캔 카메라를 사용하게 되며, 라인 스캔 카메라에 의해 촬영된 이미지를 처리하는 기술은 당업자들에게는 널리 알려진 일반적인 기술이므로 이에 대한 상세한 설명은 생략하도록 한다.

부연 설명하자면, 카메라가 동작하도록 펄스를 출력할 경우에 카메라의 스캔영역을 'D'라 정의하고, 광원(조명수단)의 갯수를 'n'으로 정의하면, 본 발명에서의 카메라는 스캔시 스캔 영역을 D/n 간격으로 적용하게 된다.

도 14를 참조하여 예를 들어 설명하자면, 광원이 3개 존재하고 1회 카메라 작동시 세로폭이 12마이크로라면 3개의 광원은 각각의 광원은 4마이크로씩 이동거리를 가지게 되며, 첫째 광원을 이용해 카메라가 스캔할 수 있는 스캔 영역은 1 ~ 12마이크로 지점이며, 둘째 광원을 이용해 카메라가 스캔할 수 있는 스캔 영역은 5 ~ 16마이크로 지점이며, 셋째 광원을 이용해 카메라가 스캔할 수 있는 스캔 영역은 9 ~ 20마이크로 지점이 된다.
따라서, 동일한 이동 조건에서 3회의 중복 스캔이 가능하게 되는 것이다.

따라서, 종래의 카메라를 이용한 이미지 촬영 방식은 한 면을 한꺼번에 촬영하지만 본원 발명은 스캔 카메라를 통해 세 개의 이미지를 획득할 수 있게 되는 것이다.

이때, 상기 제1조명수단은 엘이디 조명장치을 사용하게 된다.

상기한 엘이디 조명장치를 통해 엘이디 광을 출력하게 되며 출력된 엘이디 광을 반사미러(130)를 통해 평판 디스플레이 패널 또는 반도체 웨이퍼에 엘이디 광이 굴절될 수 있도록 일정 각도로 굴절시켜 평판 디스플레이 패널 또는 반도체 웨이퍼에 조사하게 된다.

상기 평판 디스플레이 패널 또는 반도체 웨이퍼에 의해 반사된 광을 상기 카메라에서 촬영하여 이미지를 검사컨트롤러에 의해 분석하게 되는데, 도 2에서 설명한 바와 같이 패널의 일반적인 밝기의 패턴을 파악하고, 영상의 일반적인 밝기에 비해서 특정 영역의 밝기가 상대적으로 밝거나 어두운 결함 부위를 찾아내어 패널 표면에 부착된 파티클 혹은 패널 내부에 묻혀 있는 파티클의 위치 및 크기를 파악할 수 있게 된다.

즉, 도 10에 도시한 바와 같이 라인스캔 카메라로 획득된 이미지의 일반적인 밝기에 비해서 특정 영역의 밝기가 상대적으로 밝거나 어두울 경우에는 결함으로 인식하게 되는데 일반적인 평판 디스플레이 패널 또는 반도체 웨이퍼의 패널 상에 동일한 셀들이 나열되어 있으며 상기 라인스캔 카메라를 통해 이미징을 하게 되면 도 10과 같이 일정한 주기를 가지고 변하게 된다.

그러나, 화살표와 같이 주변 셀의 밝기 패턴하고는 다른 부분이 존재할 경우에 해당 영역을 결함으로 인식하게 되는 것이다.

도 5는 본 발명의 일실시예에 따른 중복 영상을 이용한 에프피디 기판 및 반 도체 웨이퍼 검사시스템의 조명수단 및 카메라가 다수개 설치되어 검사하는 예를 나타낸 예시도이다.

도 5에 도시한 바와 같이, 바람직하게는 라인스캔 카메라와 제1조명수단 및 제2조명수단을 한 조로써 다수 구성하여 한번에 패널 또는 웨이퍼의 라인 전체를 스캔할 수 있게 되어 검사 시스템의 검사 시간을 더욱 단축시킬 수 있게 된다.

도 6은 중복 영상을 이용한 에프피디 기판 및 반도체 웨이퍼 검사시스템을 이용하여 짝수라인의 스캔된 이미지이며, 도 7은 중복 영상을 이용한 에프피디 기판 및 반도체 웨이퍼 검사시스템을 이용하여 홀수라인의 스캔된 이미지이며, 도 8은 중복 영상을 이용한 에프피디 기판 및 반도체 웨이퍼 검사시스템을 이용하여 짝수 라인 및 홀수 라인의 스캔된 이미지를 합성한 이미지를 나타낸 것으로서, 검사컨트롤러를 통해 검출된 모습을 확인할 수 있게 된다.

상기와 같은 구성을 통해 제1조명수단으로 촬영한 짝수라인의 스캔된 이미지는 평판 디스플레이 패널 또는 반도체 웨이퍼에 묻혀 있거나, 표면에 존재하는 파티클을 검사하는 것을 특징으로 하며, 제2조명수단으로 촬영한 홀수라인의 스캔된 이미지는 평판 디스플레이 패널 또는 반도체 웨이퍼에 일정한 높이로 돌출 또는 부착되어 있는 이물질을 확인할 수 있는 효과 및 파티클의 높이를 확인할 수 있게 되어 파티클의 크기 및 높이를 입체적으로 확인할 수 있는 것을 특징으로 한다.

또한, 제1조명수단과 제2조명수단에 의해 촬영된 이미지로부터 검사 가능한 파티클의 특성이 상호 겹치는 부분과 보완하는 부분이 존재함으로써 단조명 수단 사용 검출방법에 비해 결함 검출 능력이 더욱 강한 것을 장점으로 하고 있다.

도 9는 본 발명의 일실시예에 따른 중복 영상을 이용한 에프피디 기판 및 반도체 웨이퍼 검사시스템의 검사컨트롤러 블록도이다.

도 9에 도시한 바와 같이, 본 발명의 검사컨트롤러는,

펄스 신호를 발생시키는 펄스발생부(210)와,

상기 펄스발생부를 통해 발생되는 펄스 신호에 따라 동기 신호를 생성하는 동기신호생성부(220)와,

상기 동기신호생성부에 의해 생성된 동기 신호에 따라 동기되어 조명수단을 동작하기 위한 동작 신호를 출력하는 동작신호발생부(230)와,

카메라로부터 출력된 촬영데이터의 이미지를 수신받아 조명수단의 광원에 따라 중복된 스캔 이미지를 해석하기 위한 이미지해석부(240)와,

상기 이미지해석부에 의해 해석된 중복 스캔 이미지 중 홀수 스캔 라인만을 추출하여 모으기 위한 홀수스캔이미지가산부(250)와,

상기 이미지해석부에 의해 해석된 중복 스캔 이미지 중 짝수 스캔 라인만을 추출하여 모으기 위한 짝수스캔이미지가산부(260)와,

상기 홀수스캔이미지가산부와 짝수스캔이미지가산부를 통해 모아진 각각의 스캔 이미지를 출력하기 위한 스캔가산이미지출력부(270)와,

상기 펄스발생부와 동기신호생성부와 동작신호발생부와 이미지해석부와 홀수스캔이미지가산부와 짝수스캔이미지가산부와 스캔가산이미지출력부의 전체적인 동작을 제어하는 중앙제어부(280)를 포함하여 구성되는 것을 특징으로 한다.

이때, 부가적인 양상에 따라 촬영된 패널 또는 웨이퍼 이미지의 일반적인 밝 기의 패턴을 파악하기 위한 밝기패턴파악부와,

상기 밝기패턴파악부를 통해 파악된 영상의 일반적인 밝기에 비해서 특정 영역의 밝기가 상대적으로 밝거나 어두운지를 판단하기 위한 결함판단부를 더 포함하여 구성되는 것을 특징으로 한다.

또한, 다른 부가적인 양상에 따라 파티클에 의해 발생하는 그림자를 이용하여 돌출된 파티클의 높이를 추출하기 위한 요철판단부를 더 포함하여 구성되는 것을 특징으로 한다.

상기 펄스발생부(210)에 의해 펄스가 발생하면 동기신호생성부(220)에 의해 발생되는 펄스 신호에 따라 동기 신호를 생성하게 되는데, 조명수단의 갯수에 따라 동기 신호를 생성한 후 동작신호발생부(230)를 통해 생성된 동기 신호에 따라 동기되어 조명수단에 동작 신호를 출력하여 동작하도록 하여 카메라로부터 출력된 촬영데이터의 이미지를 수신받아 이미지해석부(240)와에 의해 조명수단의 광원(레이저 혹은 엘이디)에 따라 중복된 스캔 이미지를 해석하여 홀수스캔이미지가산부(250)를 통해 이미지해석부에 의해 해석된 중복 스캔 이미지 중 홀수 스캔 라인만을 추출하여 모으게 되며, 짝수스캔이미지가산부(260)를 통해 상기 이미지해석부에 의해 해석된 중복 스캔 이미지 중 짝수 스캔 라인만을 추출하여 모으게 되며, 스캔가산이미지출력부(270)에 의해 상기 홀수스캔이미지가산부와 짝수스캔이미지가산부를 통해 모아진 각각의 스캔 이미지를 출력하게 되는 것이다.

상기 스캔가산이미지출력부(270)를 통해 출력되는 이미지는 예를 들어 이물특성데이터베이스 혹은 결함특성데이터베이스를 참조하여 비교 분석하여 결함 및 이물의 종류를 정밀하게 분석할 수 있도록 구성할 수도 있다.

도 11은 본 발명의 다른 일실시예에 따른 중복 영상을 이용한 에프피디 기판 및 반도체 웨이퍼 검사시스템의 개념도이다.

카메라를 통해 촬영된 이미지를 분석하는 검사시스템에 있어서,

상기 카메라와 대응되는 방향에 설치 구성되어 카메라의 촬영에 필요한 광량을 공급하기 위한 적어도 한 개 이상의 제1조명수단(120)과;

상기 카메라와 나란한 방향에 설치 구성되어 카메라의 촬영에 필요한 광량을 공급하기 위한 적어도 한 개 이상의 제2조명수단(140)과;

상기 제1조명수단으로부터 공급되는 광을 일정 각도로 굴절시켜 평판 디스플레이 패널 또는 반도체 웨이퍼에 조사시키기 위한 반사미러와;

평판 디스플레이 패널 또는 반도체 웨이퍼의 상측에 설치 구성되어 적어도 한 개 이상의 제1조명수단으로부터 공급되는 광이 평판 디스플레이 패널 또는 반도체 웨이퍼에 반사되는 반사광을 촬영하거나, 적어도 한 개 이상의 제2조명수단으로부터 공급되는 광이 평판 디스플레이 패널 또는 반도체 웨이퍼에 존재하는 파티클에 의해 반사되는 반사광을 촬영하기 위한 적어도 한 개 이상의 카메라(140)와;

상기 적어도 한 개 이상의 제1조명수단과 적어도 한 개 이상의 제2조명수단 및 카메라를 동작시키며, 카메라로부터 출력된 촬영데이터의 이미지를 수신받아 이미지를 보정하기 위한 검사컨트롤러;를 포함하여 구성되어 평판 디스플레이 패널 또는 반도체 웨이퍼에 묻혀 있거나, 표면에 존재하는 파티클을 카메라가 스캔 가능한 첫번째 라인 영역을 스캔한 후 평판 디스플레이 패널 또는 반도체 웨이퍼가 이 동하여 카메라가 스캔 가능한 거리가 되면 다각도에서 검사하는 것을 특징으로 한다.

다른 일실시예에 따라 이동하는 컨베이어상에 카메라를 다수 설치 구성하여 각각의 조명수단을 통해 반사되는 광을 카메라를 통해 획득하여 다각도에서 검사할 수 있게 특성을 가지게 된다.

도 12는 본 발명의 일실시예에 따른 중복 영상을 이용한 에프피디 기판 및 반도체 웨이퍼 검사시스템의 중복 스캐닝의 예시도이다.

먼저 검사 대상물인 FPD기판 또는 반도체 웨이퍼가 흘러갈 때, 라인 스캔카메라가 스캔가능한 라인 영역 ①에 대해서 스캔을 실행하며, FPD기판 또는 반도체 웨이퍼가 이동하여 그 이동한 총 거리가 라인 스캔 카메라가 스캔 가능한 거리의 절반이 되면, 라인 영역 ②에 대해서 스캔을 하며, FPD기판 또는 반도체 웨이퍼가 이동하여 그 이동한 총 거리가 라인 스캔 카메라가 스캔 가능한 거리의 절반이 되면, 라인 영역 ③에 대해서 스캔을 한다.

즉, 두 개의 광원이 존재하므로 예를 들어 12마이크로 이동시 절반인 6마이크로 이후의 7~12마이크로까지 중복 스캔하는 과정을 반복하게 되면 FPD기판 또는 반도체 웨이퍼의 전체 스캔 이미지는 두 종류가 된다.

도 13은 본 발명의 일실시예에 따른 중복 영상을 이용한 에프피디 기판 및 반도체 웨이퍼 검사시스템의 중복 스캐닝의 결과 예시도이다.

도 12의 과정을 반복하게 되면 좌측의 첫번째 이미지는 Duplicated scanning을 하게 되는 경우 스캐닝 라인을 보여준다.

좌측의 두번째 이미지는 이 중 홀수 라인(odd line)만을 발췌하여 모은 것이며, 세번째 이미지는 좌측의 첫번째 이미지에서 짝수 라인(even line)만을 발췌하여 모은 것이다.

따라서, 홀수 라인 이미지와 짝수 라인 이미지는 각각의 전체 이미지를 스캐닝한 것과 동일하며, 스캐닝 상에 손실이 없음을 알 수 있다.

가운데 디펙 또는 이물이 존재하는 경우, 홀수 라인 이미지와 짝수라인 이미지는 모두 디펙 또는 이물에 대한 완벽한 이미지를 스캐닝해서 보여주게 된다.

이와 같이 Duplicated scanning을 할 때, 홀수 라인 스캔과 짝수 라인 스캔의 광원을 달리할 경우, 광원 특성에 따라 검출력이 높은 디펙 또는 이물을 별도로 검출 가능하여 일반적인 하나의 광원을 이용한 스캔 방식에 비해 훨씬 높은 검출력을 가질 수 있는 장점이 있다.

도 14는 본 발명의 일실시예에 따른 중복 영상을 이용한 에프피디 기판 및 반도체 웨이퍼 검사시스템의 복합 중복 스캐닝의 결과 예시도이다.

또한 Duplicated scanning은 비단 홀수, 짝수 구분이 아닌 그 이상의 복합 스캐닝도 가능하다.

도 14에 도시한 바와 같이, FPD기판 또는 반도체 웨이퍼가 스캔 카메라의 스캔 가능 거리만큼 흘러갈 때 세 번에 걸쳐 촬영을 하게 되면 세 종류의 전체 스캔 이미지를 획득할 수 있다.

따라서 카메라 스캔 속도와 FPD기판 또는 반도체 웨이퍼 물류 속도에 따라 두 번 또는 그 이상의 Duplicated scanning을 조합해 사용할 수 있다.

이상에서와 같은 내용의 본 발명이 속하는 기술분야의 당업자는 본 발명의 기술적 사상이나 필수적 특징을 변경하지 않고서 다른 구체적인 형태로 실시될 수 있다는 것을 이해할 수 있을 것이다. 그러므로 이상에서 기술한 실시 예들은 모든 면에서 예시된 것이며 한정적인 것이 아닌 것으로서 이해해야만 한다.

본 발명의 범위는 상기 상세한 설명보다는 후술하는 특허청구범위에 의하여 나타내어지며, 특허청구 범위의 의미 및 범위 그리고 그 등가 개념으로부터 도출되는 모든 변경 또는 변형된 형태가 본 발명의 범위에 포함되는 것으로 해석되어야 한다.

본 발명인 중복 영상을 이용한 에프피디 기판 및 반도체 웨이퍼 검사시스템은,

조명수단을 통해 광을 평판 디스플레이 패널 또는 반도체 웨이퍼에 조사하여 평판 디스플레이 패널 또는 반도체 웨이퍼에 묻혀 있거나, 표면에 존재하는 파티클을 검사할 경우에 한 면의 스캔으로 두 개 또는 그 이상의 이미지를 획득함으로써 한 번의 검사만으로 대부분의 결함 또는 이물을 종류별로 정밀하게 검출할 수 있는 효과를 제공하게 되어 파티클 검사 분야에 널리 유용하게 활용될 것이다.

도 1은 종래의 검사장치를 통한 검사방식을 나타낸 예시도이다.

도 2는 본 발명의 일실시예에 따른 중복 영상을 이용한 에프피디 기판 및 반도체 웨이퍼 검사시스템의 측면도이다.

도 3은 본 발명의 일실시예에 따른 중복 영상을 이용한 에프피디 기판 및 반도체 웨이퍼 검사시스템의 동기화 신호에 따른 카메라와 제1조명수단 및 제2주명수단의 동기화를 나타낸 예시도이다.

도 4는 본 발명의 일실시예에 따른 중복 영상을 이용한 에프피디 기판 및 반도체 웨이퍼 검사시스템의 두 개의 제1조명수단이 존재할 경우 동기화 신호에 따른 카메라와 두 개의 조명수단의 동기화를 나타낸 예시도이다.

도 5는 본 발명의 일실시예에 따른 중복 영상을 이용한 에프피디 기판 및 반도체 웨이퍼 검사시스템의 조명수단 및 카메라가 다수개 설치되어 검사하는 예를 나타낸 예시도이다.

도 6은 중복 영상을 이용한 에프피디 기판 및 반도체 웨이퍼 검사시스템을 이용하여 짝수라인의 스캔된 이미지이다.

도 7은 중복 영상을 이용한 에프피디 기판 및 반도체 웨이퍼 검사시스템을 이용하여 홀수라인의 스캔된 이미지이다.

도 8은 중복 영상을 이용한 에프피디 기판 및 반도체 웨이퍼 검사시스템을 이용하여 짝수 라인 및 홀수 라인의 스캔된 이미지를 합성한 이미지이다.

도 9는 본 발명의 일실시예에 따른 중복 영상을 이용한 에프피디 기판 및 반 도체 웨이퍼 검사시스템의 검사컨트롤러 블록도이다.

도 10은 본 발명의 일실시예에 따라 파티클이 존재할 경우에 중복 영상을 이용한 에프피디 기판 및 반도체 웨이퍼 검사시스템의 카메라에 검출된 이미지의 밝기 차이를 나타낸 도면이다.

도 11은 본 발명의 다른 일실시예에 따른 중복 영상을 이용한 에프피디 기판 및 반도체 웨이퍼 검사시스템의 개념도이다.

도 12는 본 발명의 일실시예에 따른 중복 영상을 이용한 에프피디 기판 및 반도체 웨이퍼 검사시스템의 중복 스캐닝의 예시도이다.

도 13은 본 발명의 일실시예에 따른 중복 영상을 이용한 에프피디 기판 및 반도체 웨이퍼 검사시스템의 중복 스캐닝의 결과 예시도이다.

도 14는 본 발명의 일실시예에 따른 중복 영상을 이용한 에프피디 기판 및 반도체 웨이퍼 검사시스템의 복합 중복 스캐닝의 결과 예시도이다.

* 도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명 *

110 : 카메라

120 : 제1조명수단

130 : 반사미러

140 : 제2조명수단

200 : 검사컨트롤러

Claims (14)

1. 삭제
2. 삭제
3. 삭제
4. 삭제
5. 삭제
6. 삭제
7. 삭제
8. 삭제
9. 카메라를 통해 촬영된 이미지를 분석하는 검사시스템에 있어서,

   상기 카메라와 대응되는 방향에 설치 구성되어 카메라의 촬영에 필요한 광량을 공급하기 위한 적어도 한 개 이상의 제1조명수단과;

   상기 카메라와 나란한 방향에 설치 구성되어 카메라의 촬영에 필요한 광량을 공급하기 위한 적어도 한 개 이상의 제2조명수단과;

   상기 제1조명수단으로부터 공급되는 광을 일정 각도로 굴절시켜 평판 디스플레이 패널 또는 반도체 웨이퍼에 조사시키기 위한 반사미러와;

   평판 디스플레이 패널 또는 반도체 웨이퍼의 상측에 설치 구성되어 적어도 한 개 이상의 제1조명수단으로부터 공급되는 광이 평판 디스플레이 패널 또는 반도체 웨이퍼에 반사되는 반사광을 촬영하거나, 적어도 한 개 이상의 제2조명수단으로부터 공급되는 광이 평판 디스플레이 패널 또는 반도체 웨이퍼에 존재하는 파티클에 의해 반사되는 반사광을 촬영하기 위한 적어도 한 개 이상의 카메라와;

   상기 적어도 한 개 이상의 제1조명수단과 적어도 한 개 이상의 제2조명수단 및 카메라를 동작시키며, 카메라로부터 출력된 촬영데이터의 이미지를 수신받아 이미지를 보정하기 위하여,

   펄스 신호를 발생시키는 펄스발생부와,

   상기 펄스발생부를 통해 발생되는 펄스 신호에 따라 동기 신호를 생성하는 동기신호생성부와,

   상기 동기신호생성부에 의해 생성된 동기 신호에 따라 동기되어 조명수단을 동작하기 위한 동작 신호를 출력하는 동작신호발생부와,

   카메라로부터 출력된 촬영데이터의 이미지를 수신받아 조명수단의 광원에 따라 중복된 스캔 이미지를 해석하기 위한 이미지해석부와,

   상기 이미지해석부에 의해 해석된 중복 스캔 이미지 중 홀수 스캔 라인만을 추출하여 모으기 위한 홀수스캔이미지가산부와,

   상기 이미지해석부에 의해 해석된 중복 스캔 이미지 중 짝수 스캔 라인만을 추출하여 모으기 위한 짝수스캔이미지가산부와,

   상기 홀수스캔이미지가산부와 짝수스캔이미지가산부를 통해 모아진 각각의 스캔 이미지를 출력하기 위한 스캔가산이미지출력부와,

   상기 펄스발생부와 동기신호생성부와 동작신호발생부와 이미지해석부와 홀수스캔이미지가산부와 짝수스캔이미지가산부와 스캔가산이미지출력부의 전체적인 동작을 제어하는 중앙제어부를 포함하여 구성되는 검사컨트롤러;를 포함하여 구성되는 것을 특징으로 하는 중복 영상을 이용한 에프피디 기판 및 반도체 웨이퍼 검사시스템.
10. 카메라를 통해 촬영된 이미지를 분석하는 검사시스템에 있어서,

    상기 카메라와 대응되는 방향에 설치 구성되어 카메라의 촬영에 필요한 광량을 공급하기 위한 적어도 한 개 이상의 제1조명수단과;

    상기 카메라와 나란한 방향에 설치 구성되어 카메라의 촬영에 필요한 광량을 공급하기 위한 적어도 한 개 이상의 제2조명수단과;

    상기 제1조명수단으로부터 공급되는 광을 일정 각도로 굴절시켜 평판 디스플레이 패널 또는 반도체 웨이퍼에 조사시키기 위한 반사미러와;

    평판 디스플레이 패널 또는 반도체 웨이퍼의 상측에 설치 구성되어 적어도 한 개 이상의 제1조명수단으로부터 공급되는 광이 평판 디스플레이 패널 또는 반도체 웨이퍼에 반사되는 반사광을 촬영하거나, 적어도 한 개 이상의 제2조명수단으로부터 공급되는 광이 평판 디스플레이 패널 또는 반도체 웨이퍼에 존재하는 파티클에 의해 반사되는 반사광을 촬영하기 위한 적어도 한 개 이상의 카메라와;

    상기 적어도 한 개 이상의 제1조명수단과 적어도 한 개 이상의 제2조명수단 및 카메라를 동작시키며, 카메라로부터 출력된 촬영데이터의 이미지를 수신받아 이미지를 보정하기 위하여,

    펄스 신호를 발생시키는 펄스발생부와,

    상기 펄스발생부를 통해 발생되는 펄스 신호에 따라 동기 신호를 생성하는 동기신호생성부와,

    상기 동기신호생성부에 의해 생성된 동기 신호에 따라 동기되어 조명수단을 동작하기 위한 동작 신호를 출력하는 동작신호발생부와,

    카메라로부터 출력된 촬영데이터의 이미지를 수신받아 조명수단의 광원에 따라 중복된 스캔 이미지를 해석하기 위한 이미지해석부와,

    상기 이미지해석부에 의해 해석된 중복 스캔 이미지 중 홀수 스캔 라인만을 추출하여 모으기 위한 홀수스캔이미지가산부와,

    상기 이미지해석부에 의해 해석된 중복 스캔 이미지 중 짝수 스캔 라인만을 추출하여 모으기 위한 짝수스캔이미지가산부와,

    상기 홀수스캔이미지가산부와 짝수스캔이미지가산부를 통해 모아진 각각의 스캔 이미지를 출력하기 위한 스캔가산이미지출력부와,

    촬영된 패널 이미지의 일반적인 밝기의 패턴을 파악하기 위한 밝기패턴파악부와,

    상기 밝기패턴파악부를 통해 파악된 영상의 일반적인 밝기에 비해서 특정 영역의 밝기가 상대적으로 밝거나 어두운지를 판단하기 위한 결함판단부와,

    상기 펄스발생부와 동기신호생성부와 동작신호발생부와 이미지해석부와 홀수스캔이미지가산부와 짝수스캔이미지가산부와 스캔가산이미지출력부와 밝기패턴파악부 및 결함판단부의 전체적인 동작을 제어하는 중앙제어부를 포함하여 구성되는 검사컨트롤러;를 포함하여 구성되는 것을 특징으로 하는 중복 영상을 이용한 에프피디 기판 및 반도체 웨이퍼 검사시스템.
11. 카메라를 통해 촬영된 이미지를 분석하는 검사시스템에 있어서,

    상기 카메라와 대응되는 방향에 설치 구성되어 카메라의 촬영에 필요한 광량을 공급하기 위한 적어도 한 개 이상의 제1조명수단과;

    상기 카메라와 나란한 방향에 설치 구성되어 카메라의 촬영에 필요한 광량을 공급하기 위한 적어도 한 개 이상의 제2조명수단과;

    상기 제1조명수단으로부터 공급되는 광을 일정 각도로 굴절시켜 평판 디스플레이 패널 또는 반도체 웨이퍼에 조사시키기 위한 반사미러와;

    평판 디스플레이 패널 또는 반도체 웨이퍼의 상측에 설치 구성되어 적어도 한 개 이상의 제1조명수단으로부터 공급되는 광이 평판 디스플레이 패널 또는 반도체 웨이퍼에 반사되는 반사광을 촬영하거나, 적어도 한 개 이상의 제2조명수단으로부터 공급되는 광이 평판 디스플레이 패널 또는 반도체 웨이퍼에 존재하는 파티클에 의해 반사되는 반사광을 촬영하기 위한 적어도 한 개 이상의 카메라와;

    상기 적어도 한 개 이상의 제1조명수단과 적어도 한 개 이상의 제2조명수단 및 카메라를 동작시키며, 카메라로부터 출력된 촬영데이터의 이미지를 수신받아 이미지를 보정하기 위하여,

    펄스 신호를 발생시키는 펄스발생부와,

    상기 펄스발생부를 통해 발생되는 펄스 신호에 따라 동기 신호를 생성하는 동기신호생성부와,

    상기 동기신호생성부에 의해 생성된 동기 신호에 따라 동기되어 조명수단을 동작하기 위한 동작 신호를 출력하는 동작신호발생부와,

    카메라로부터 출력된 촬영데이터의 이미지를 수신받아 조명수단의 광원에 따라 중복된 스캔 이미지를 해석하기 위한 이미지해석부와,

    상기 이미지해석부에 의해 해석된 중복 스캔 이미지 중 홀수 스캔 라인만을 추출하여 모으기 위한 홀수스캔이미지가산부와,

    상기 이미지해석부에 의해 해석된 중복 스캔 이미지 중 짝수 스캔 라인만을 추출하여 모으기 위한 짝수스캔이미지가산부와,

    상기 홀수스캔이미지가산부와 짝수스캔이미지가산부를 통해 모아진 각각의 스캔 이미지를 출력하기 위한 스캔가산이미지출력부와,

    파티클에 의해 발생하는 그림자를 이용하여 돌출된 파티클의 높이를 추출하기 위한 요철판단부와,

    상기 펄스발생부와 동기신호생성부와 동작신호발생부와 이미지해석부와 홀수스캔이미지가산부와 짝수스캔이미지가산부와 스캔가산이미지출력부 및 요철판단부의 전체적인 동작을 제어하는 중앙제어부를 포함하여 구성되는 검사컨트롤러;를 포함하여 구성되는 것을 특징으로 하는 중복 영상을 이용한 에프피디 기판 및 반도체 웨이퍼 검사시스템.
12. 제 9항에 있어서,

    상기 스캔가산이미지출력부에 의해,

    출력된 이미지는 각각 전체 이미지를 스캔한 것과 동일하여 평판 디스플레이 패널 또는 반도체 웨이퍼의 전체 면을 한 번의 스캔으로 두 개의 스캔 이미지를 획득할 수 있는 것을 특징으로 하는 중복 영상을 이용한 에프피디 기판 및 반도체 웨이퍼 검사시스템.
13. 제 9항 내지 제 11항 중 어느 한 항에 있어서,

    상기 카메라가,

    스캔시 스캔 영역을 D/n 간격으로 적용하는 것을 특징으로 하는 중복 영상을 이용한 에프피디 기판 및 반도체 웨이퍼 검사시스템.

    (D : 원래 이동거리, n : 광원의 갯수)
14. 삭제

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