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KR102020879B1 - 층간 절연체로 투명 pid를 갖는 다층레이어 패널의 표면검사장치 - Google Patents

층간 절연체로 투명 pid를 갖는 다층레이어 패널의 표면검사장치 Download PDF

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KR102020879B1
KR102020879B1 KR1020170113312A KR20170113312A KR102020879B1 KR 102020879 B1 KR102020879 B1 KR 102020879B1 KR 1020170113312 A KR1020170113312 A KR 1020170113312A KR 20170113312 A KR20170113312 A KR 20170113312A KR 102020879 B1 KR102020879 B1 KR 102020879B1
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박대성
홍창표
김성용
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주식회사 에이치비테크놀러지
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Abstract

FoPLP(Fan Out Panel Level Package) 공정을 통해 제조되되 층간 절연체로 투명 PID(Photo Imageable Dielectric)를 갖는 다층레이어 패널의 표면검사장치에 있어서, 상기 검사장치는 상기 다층레이어 패널의 표면(상면)을 검사하는 비전영상처리시스템과 상기 다층레이어 패널의 상면을 조명하는 조명부와 상기 다층레이어 패널을 로딩하는 테이블로 이루어지며 상기 비전영상처리 시스템은 상기 다층레이어 패널의 상면의 이미지를 획득하는 카메라;와 상기 카메라에서 획득한 영상을 처리하는 영상처리부와 상기 이미지를 카메라로 획득하기 위한 복수개의 렌즈;를 포함하며, 상기 조명부는 조명을 상기 다층레이어 패널의 상면으로 입사시키되 상기 카메라와 상기 렌즈의 중심부를 연결하는 중심축과 동축방향으로 조명을 입사키는 동축조명;과 상기 중심축과 경사지도록 입사시키는 링조명으로 이루어지는, 층간 절연체로 투명 PID를 갖는 다층레이어 패널의 표면검사장치에 관한 것이다..

Description

층간 절연체로 투명 PID를 갖는 다층레이어 패널의 표면검사장치{Surface inspection device of multilayer panel having transparent PID as an insulator between layers}
본 발명은 FoPLP(Fan Out Panel Level Package, 팬 아웃-패널 레벨 패키지) 공정을 통해 제조되되 층간 절연체로 투명 PID를 갖는 다층레이어 패널의 표면검사장치에 관한 것으로, 보다 상세하게는 반도체용 팬 아웃-패널 레벨 패키지(FoPLP) 공정의 통해 제조되는 층간 절연체로 투명 PID를 갖는 다층레이어 패널(Panel)상에서, 상부(표면)에 형성된 패턴의 결함을 측정하되, 상기 투명 절연체로 인해 영향을 미칠 수 있는 하면의 패턴의 영향을 받지 않으면서 상부(표면)에 형성된 패턴의 결함을 측정하기 위한 층간 절연체로 투명 PID를 갖는 다층레이어 패널의 표면검사장치에 관한 것이다.
팬 아웃 패널 패키징 기술(FoPLP)은 반도체 다이(die)의 입출력(I/O) 단자들(leg)에 금(Au)으로 배선(wire bonding)을 바깥으로 빼 I/O를 늘리는 기술로서 팬 아웃 패널 패키징 기술을 사용하면 I/O가 많은 고성능 IC 칩도 저렴한 원가로 패키징할 수 있다. 즉 반도체 패키징시에 PCB 기판이 필요없게 되어 원가 절감 효과가 크며, 최종 패키지 두께도 축소할 수 있게 된다.
따라서 FoPLP 공정상의 패널(Panel)은 다층 레이어(multi Layer)로 구성되며, 각 층간 절연체로는 PID(Photo Imageable Dielectric)가 적용되어 투명한 특성을 갖게 된다. 이런 배경하에서 상부 패턴(Pattern, 표면 패턴) 비전 검사 진행시에 투명한 PID를 통해 하부 패턴(Pattern) 이미지가 동시에 촬상되어 정확하고 정량적인 검사를 진행할 수 없게 된다. 따라서, 투명한 PID의 영향을 제거하여 정확하고 정량적인 검사를 할 수 있는 검사 광학계가 필요하다.
즉 각 레이어(Layer)가 박막으로 형성되고 절연층으로 투명한 PID(Photo Imageable Dielectric)가 적용됨에 따라 하부패턴이 상부 레이어(Layer) 표면까지 영향을 미처 상부 표면에 굴곡이 발생하게 되고, 이로 인하여 상부패턴의 영상획득시에 하부패턴 영상까지 함께 획득됨으로 인해 상부레이어에 대한 정확한 검사가 어려워, 이를 정확히 검사할 수 있는 검사 광학계가 필요한 것이다.
이와 같이, 복잡한 FoPLP 공정에서 정확한 패턴(Pattern)의 불량을 검사하기 위해 과검요소를 제거하고, 검사 대상부는 선명한 이미지를 취득하여 검출력을 극대화 할 수 있는 광학계가 필요하게 되었다.
그러나 기존의 비전 영상처리 시스템은 동축 조명과 링 조명을 사용하는 하이브리드 조명광학계와 카메라와 비전 영상처리 시스템의 의해 불량검사를 진행하나, 상부패턴 영상획득시에 하부패턴이 영향을 미쳐, 정확하고 정량적인 검출이 되지 않는 문제점이 있었다.
종래 기술의 문제점을 해결하기 위한 본 발명의 목적은 FoPLP(Fan Out Panel Level Package, 팬 아웃-패널 레벨 패키지) 공정을 통해 제조되되 층간 절연체로 투명한 PID를 적용한 다층레이어 패널의 표면검사장치에 있어서, 절연층으로 투명층이 적용됨에 따라 하부패턴이 상부 레이어(Layer) 표면까지 영향을 미처 상부 표면에 굴곡이 발생하게 되고, 이로 인하여 상부패턴의 영상획득시에 하부패턴 영상까지 함께 획득됨으로 인해 정확한 검사가 어려워지는 문제점을 해결하기 위해, 상부패턴의 영상 획득시에 하부패턴영상이 함께 획득되지 않는 검사 광학계를 제안한다.
본 발명의 목적을 달성하기 위해, FoPLP 공정의 투명 PID 기판 검사를 위한 층간 절연체로 투명 PID를 갖는 다층레이어 패널의 표면검사장치는 FoPLP(Fan Out Panel Level Package) 공정을 통해 제조되되 층간 절연체로 투명 PID(Photo Imageable Dielectric)를 갖는 다층레이어 패널의 표면검사장치에 있어서,
상기 검사장치는 상기 다층레이어 패널의 표면(상면)을 검사하는 비전영상처리시스템;과, 상기 다층레이어 패널의 상면을 조명하는 조명부;와 상기 다층레이어 패널을 로딩하는 테이블;로 이루어지며, 상기 비전영상처리 시스템은 상기 다층레이어 패널의 상면의 이미지를 획득하는 카메라;와 상기 카메라에서 획득한 영상을 처리하는 영상처리부;와 상기 이미지를 카메라로 획득하기 위한 복수개의 렌즈;를 포함하며, 상기 조명부는 조명을 상기 다층레이어 패널의 상면으로 입사시키되 상기 카메라와 상기 렌즈의 중심부를 연결하는 중심축과 동축방향으로 조명을 입사키는 동축조명;과 상기 중심축과 경사지도록 입사시키는 링조명;으로 이루어진다.
또한 본 발명은 상기 복수개의 렌즈는 상기 다층레이어 패널의 표면상단에 설치되는 대물렌즈와, 상기 카메라 하단에 설치되는 이미징렌즈로 구성되되, 상기 다층레이어 패널의 표면과 카메라 사이에 설치되고, 상기 동축조명은 빔스플리터와 평행광렌즈와 동축광원을 포함하되, 상기 빔스플리터는 상기 대물렌즈와 상기 이미징렌즈 사이에 배치되고, 상기 동축광원과 상기 평행광 렌즈의 중심부를 연결하는 동축조명축은 상기 중심축과 수직을 이루면서 상기 빔스플리터를 통과하도록 배치되어, 상기 동축광원에서 발광된 빛은 상기 평행광렌즈를 통해 빔스플리터로 입사된 후 반사되어 상기 중심축과 평행하도록 상기 다층레이어 패널의 표면으로 입사되는 것을 특징으로 한다.
또한 본 발명은, 상기 링조명은 복수의 링광원과 상기 복수의 링광원을 도우넛 형상으로 배치하는 하우징을 포함하되, 상기 중심축이 상기 도우넛 형상의 중심부를 통과하도록 배치되어 상기 링조명에서 발광되는 빛은 상기 카메라에 의해 획득되는 상기 다층레이어 패널의 상면의 표면을 향해 경사지게 입사되는 것을 특징으로 한다.
또한 본 발명은 상기 동축광원의 파장을 λ1 이라 하고, 링광원의 파장을 λ2 라고 할 때, 상기 파장 λ1 과 상기 파장 λ2 는 가시광선 영역에 있는 것을 특징으로 한다.
또한 본 발명은 상기 파장 λ1 과 상기 파장 λ2 의 관계는 λ2 보다 λ1 이 작도록 선택되는 것을 특징으로 한다.
또한 본 발명은 상기 동축조명의 파장 λ1은 400~500 nm로서, 상기 동축조명으로 인해 층간 절연체의 물성이 변하시키지 않으면서 상기 카메라로 획득되는 이미지는 상기 다층레이어의 표면 아래층의 이미지가 포함되지 않은 표면의 이미지만은 획득하되 다층레이어의 표면에 형성된 패턴의 외형의 특징영상을 획득하는 것을 특징으로 한다.
또한 본 발명은 상기 링조명의 상기 파장 λ2는 600 ~ 750 nm 로서, 상기 링조명으로 인해 층간 절연체의 물성이 변하시키지 않으면서 상기 카메라로 획득되는 이미지는 상기 다층레이어의 하층의 이미지가 포함되지 않은 표면의 이미지만은 획득하되 다층레이어의 표면에 형성된 패턴의 측면의 특징영상을 획득하는 것을 특징으로 한다.
또한 본 발명은 상기 카메라를 통해 획득되는 이미지는 상기 동축조명과 상기 링조명을 모두 사용하여 획득되는 이미지로서, 이를 획득한 후 상기 동축조명과 상기 링조명에 해당하는 동축조명 이미지와 링조명 이미지로 분리하고, 이를 통해 다층레이어 표면의 결함을 검출하는 것을 특징으로 한다.
또한 본 발명은 상기 동축조명 이미지를 통해, 표면의 패턴 플레이팅(Pattern Plating)상태 검사, 일부 회로가 떨어진 부분의 Open 검사, 일부 회로가 붙은 부분의 Short 검사를 진행하며, 상기 링조명 이미지를 통해 표면의 파티클(Particle)검사, 표면 얼룩 검사, 전극 Pad 이탈 검사, 패턴 엣지 라인(Pattern edge line) 검사, 패턴 이탈 검사, 패턴 바이트(Pattern Bite) 검사 중의 하나 이상의 결함을 검사하는 것을 특징으로 한다.
종래 기술의 문제점을 해결하기 위한 본 발명의 목적의 광학계를 적용함으로써, 이로 인하여 상부패턴의 영상획득시에 하부패턴 영상까지 함께 획득됨으로 인해 정확한 검사가 어려워지는 문제점을 해결하였고 이로 인하여 FoPLP(Fan Out Panel Level Package, 팬 아웃-패널 레벨 패키지) 공정을 통해 제조되되 층간 절연체로 투명한 PID를 적용한 다층레이어 패널의 표면을 정확히 검사하는 효과가 있다.
도 1은 본 발명의 FoPLP 공정을 통해 제조한 박막의 다층레이어 패널로서 상부층과 하부층에는 패턴이 형성되고 그 사이에는 절연체로서 투명층으로 PID을 적용한 패널에서 단면형상을 도시한 것이다.
도 2는 다층레이어의 표면을 측정하기 위한 본 발명의 광학계이다.
도 3은 본 발명에서 제시하는 광학계를 통해 획득한 칼라이미지이다.
도 4는 본 발명의 광학계를 통해 얻은 칼라이미지를 동축광원에 대한 이미지와 경사조명에 대한 이미지로 나눈 영상으로 면적특성을 갖는 Blue 영상(좌), 엣지특성을 갖는 Red 영상(우)으로 나눈 결과이다..
도 5는 다층레이어의 표면을 측정하기 위한 본 발명의 또다른 광학계이다.
이하, 본 발명의 바람직한 실시예를 첨부된 도면을 참조하여 발명의 구성 및 동작을 상세하게 설명한다.
도 1은 본 발명의 FoPLP 공정의 투명 PID 기판 검사를 위한 층간 절연체로 투명 PID를 갖는 박막의 다층레이어 패널로서 상부층과 하부층에는 패턴이 형성되고 그 사이에는 절연체로서 투명층으로 PID을 적용한 패널이다
도 1에서 보는 상단 사진은 박막의 다층레이어 패널의 표면을 찍을 사진이며, 하단 오른쪽과 왼쪽은 상단 사진의 일부분에 대한 단면도로서, 하단 왼쪽 사진을 보면, 하부패턴이 상부패턴에 영향을 미치지 않은 배치를 하고 있어 상부패턴에 굴곡이 보이지 않지만, 하단 오른쪽 하부패턴이 상부패턴에 영향을 미쳐 상부패턴의 표면에 굴곡이 형성된 형태가 보여지고 있다.
따라서 도 1과 같이 표면에 형성된 상부패턴에 굴곡이 생기면 이들 굴곡이 획득되는 영상에 영향을 주기때문에 정확한 측정에 문제가 발생한다. 따라서 이러한 문제점을 해소하기 위한 검사광학계가 요구된다.
도 2는 본 발명에서 제시하는 검사광학계로서 종래의 검사광학계의 배치를 그대로 활용하였지만 이때 사용되는 조명광학계에 사용되는 광원을 본 발명에 적합한 광원으로 교체하여 제시한다.
본 발명의 목적을 달성하기 위해, FoPLP 공정의 투명 PID 기판 검사를 위한 층간 절연체로 투명 PID를 갖는 다층레이어 패널의 표면검사장치는 FoPLP(Fan Out Panel Level Package) 공정을 통해 제조되되 층간 절연체로 투명 PID(Photo Imageable Dielectric)를 갖는 다층레이어 패널의 표면검사장치에 있어서, 상기 검사장치는 상기 다층레이어 패널(100)의 표면패턴(상부패턴)의 불량을 검사하는 비전영상처리시스템;과, 상기 다층레이어 패널의 상면을 조명하는 조명부;와 상기 다층레이어 패널을 로딩하는 테이블;로 이루어지며, 상기 비전영상처리 시스템은 상기 다층레이어 패널의 상면의 이미지를 획득하는 카메라(170)와, 상기 카메라에서 획득한 영상을 처리하는 비전 영상처리 시스템(180);와 상기 이미지를 카메라로 획득하기 위한 복수개의 렌즈(110, 160);를 포함하며, 상기 조명부는 조명을 상기 다층레이어 패널의 상면으로 입사시키되 상기 카메라와 상기 렌즈의 중심부를 연결하는 중심축과 동축방향으로 조명을 입사키는 동축조명(50);과 상기 중심축과 경사지도록 입사시키는 링조명(60);으로 이루어진다.
또한 본 발명은 상기 복수개의 렌즈는 상기 다층레이어 패널의 표면상단에 설치되는 대물렌즈(110)와, 상기 카메라 하단에 설치되는 이미징렌즈(160)로 구성되되, 상기 다층레이어 패널(100)의 표면(상부)과 카메라(170) 사이에 설치되고, 상기 동축조명은 빔스플리터(150)와 평행광렌즈(140)와 동축광원(130)을 포함하되, 상기 빔스플리터(150)는 상기 대물렌즈(110)와 상기 이미징렌즈(160) 사이에 배치되고, 상기 동축광원(130)과 상기 평행광 렌즈(140)의 중심부를 연결하는 동축조명축(B)은 상기 중심축(A)과 수직을 이루면서 상기 빔스플리터(150)를 통과하도록 배치되어, 상기 동축광원(130)에서 발광된 빛은 상기 평행광렌즈(140)를 통해 빔스플리터(150)로 입사된 후 반사되어 상기 중심축(A)과 평행하도록 상기 다층레이어 패널(100)의 표면으로 입사되는 것을 특징으로 한다.
또한 경우에 따라 동축조명축(B)은 상기 대물렌즈(110)의 아래쪽에 배치되도록 형성될 수 있다(도 5 참조).
동축조명축(B)이 상기 대물렌즈(110)의 아래쪽 혹은 위에 배치되는 것의 차이는 확대를 어느정도로 할지에 따라 결정되는데, 예를 들면, 확대할 배율이 높은 경우는 동축조명축이 대물렌즈의 위에 있는 경우가 유리하며, 확대할 배율이 낮을 경우는 동축조명축이 대물렌즈의 아래 있는 것이 유리하다.
또한 본 발명은, 상기 링조명(60)은 복수의 링광원(120)과 상기 복수의 링광원을 도우넛 형상으로 배치하는 하우징(121)을 포함하되, 상기 중심축(A)이 상기 도우넛 형상의 중심부를 통과하도록 배치되어 상기 링조명에서 발광되는 빛은 상기 카메라에 의해 획득되는 상기 다층레이어 패널의 상면의 표면을 향해 경사지게 입사되는 것을 특징으로 한다.
이때 링광원(120)을 지나는 링광원축(C)은 다층레이어 패널의 표면에서 상기 중심축(A)와 만나는 위치를 향해 경사지도록 배치됨에 따라서 링조명은 상기 다층레이어의 표면중에서 상기 카메라를 통해 획득되는 부위에 경사지도록 배치되는 것을 특징으로 한다.
또한 본 발명은 상기 동축광원(130)에서 발생하는 빛의 파장을 λ1 이라 하고, 링광원(120)에서 발생하는 빛의 파장을 λ2 라고 할 때, 상기 파장 λ1 과 상기 파장 λ2 는 가시광선 영역에 있는 것을 특징으로 한다.
이와 같이 광원으로 가시광선 영역의 파장을 사용하는 이유는 가시광선보다 파장이 짧은 빛을 사용하는 경우 절연체 및 상하부의 패턴의 형태를 변형시킬 가능성이 있고, 적외선을 사용하는 경우 이미지 획득이 어려울 수 있기 때문이다.
가시광선 범위(visible ray)는 대략 400~750nm 파장을 가지며, 400nm보다 짧은 파장의 것을 자외선, 750nm보다 긴 것을 적외선이라고 한다.
가시 광선은 적색(723∼647nm), 등색(647∼585nm), 주황색(585∼575nm), 녹색(575∼492nm), 청색(492∼455nm), 남색(455∼424nm), 자색(424∼397nm)은 범위의 파장을 가진다.
본 발명은 상기 동축조명에서 사용되는 동축광원의 파장λ1과 상기 링조명에 사용되는 링광원의 파장 λ2 은 가시광성을 사용하되, 그 관계는 λ2 보다 λ1 이 작도록 선택되는 것을 특징으로 한다.
또한 본 발명은 상기 동축조명의 동축광원의 파장 λ1은 400~500nm이 적당하며, 상기 동축조명으로 인해 층간 절연체의 물성이 변화시키지 않으면서 상기 카메라로 획득되는 이미지는 상기 다층레이어의 표면 아래인 하부패턴의 이미지가 포함되지 않은 표면의 이미지(상부 패턴)만은 획득하되 다층레이어의 표면에 형성된 패턴의 외형의 특징영상을 획득하는 것을 특징으로 한다.
즉 동축조명을 400~500nm을 사용하는 이유는 400nm 보다 짧은 파장인 자외선을 사용하는 경우 에너지가 높기 때문에 층간 절연체의 물성이 변화시킬 수 있기 때문이며, 500nm 보다 큰 파장을 사용할 경우 침투깊이가 깊어 상부패턴의 이미지에 하부패턴의 이미지가 실려 이미지의 왜곡이 생길 수 있기 때문이다.
따라서 동축조명의 동축광원으로는 LED를 사용하되 파장대가 450∼500nm 정도를 가지는 청색LED를 사용하는 것이 바람직하며, 백색광을 사용하는 경우는 청색필터를 사용하여 적절한 파장대를 선택하여 사용하면 된다.
또한 본 발명은 상기 링조명에 사용되는 링광원의 파장 λ2는 600 ~ 750 nm 가 적당하며, 상기 링조명으로 인해 층간 절연체의 물성이 변하시키지 않으면서 상기 카메라로 획득되는 이미지는 상기 다층레이어의 하층의 이미지가 포함되지 않은 표면의 이미지만은 획득하되 다층레이어의 표면에 형성된 패턴의 측면의 특징영상을 획득하는 것을 특징으로 한다.
따라서 링조명의 링광원으로는 LED를 사용하되 파장대가 700∼750nm 정도를 가지는 적색LED를 사용하는 것이 바람직하며, 백색광을 사용하는 경우는 적색필터를 사용하여 적절한 파장대를 선택하여 사용하면 된다.
여기서 링조명을 650~750nm을 사용하는 이유는 650nm 보다 짧은 파장인 조명을 사용할 경우 상부 패턴의 앳지(edge)부분의 위에서 아래까지 고르게 조명이 접근할 수 없어 앳지에 대한 이미지 왜곡이 생길 수 있으며, 750mm 이상일 경우는 이미지 획득이 선명하지 않은 문제가 발생하기 때문이다.
또한 본 발명은 상기 카메라를 통해 획득되는 이미지는 상기 동축조명과 상기 링조명을 모두 사용하여 획득되는 이미지로서, 이를 획득한 후 상기 동축조명과 상기 링조명에 해당하는 동축조명 이미지와 링조명 이미지로 분리하고, 이를 통해 다층레이어 표면의 결함을 검출하는 것을 특징으로 한다.
또한 본 발명은 상기 동축조명 이미지를 통해, 표면의 패턴 플레이팅(Pattern Plating)상태 검사, 일부 회로가 떨어진 부분의 Open 검사, 일부 회로가 붙은 부분의 Short 검사를 진행하며, 상기 링조명 이미지를 통해 표면의 파티클(Particle)검사, 표면 얼룩 검사, 전극 Pad 이탈 검사, 패턴 엣지 라인(Pattern edge line) 검사, 패턴 이탈 검사, 패턴 바이트(Pattern Bite) 검사 중의 하나 이상의 결함을 검사하는 것을 특징으로 한다.
도 3은 카메라(100)을 통해 획득한 이미지로서 이는 동축조명(50)과 링조명(60)을 모두 사용하여 획득한 이미지이며 도 4는 상기 획득한 이미지를 다시 동축조명이미지와 링조명 이미지로 분리한 결과이다.
본 발명에서는 동축조명의 동축광원(130)은 청색(blue) LED을 사용하였고, 링조명의 링광원(120)은 적색(Red) LED를 사용하였다.
도 4의 왼쪽그림은 카메라를 통해 획득한 이미지에서 동축조명에 의해 영향을 받은 이미지를 영상처리를 통해 얻은 동축조명 이미지로서 각 패턴의 앳지부가 선명히 보이고 있으며, 오른쪽 그림은 링조명에 의해 영향을 받은 이미지를 영상처리를 통해 얻은 링조명 이미지로서 각 패턴의 표면의 형태가 선명히 보이고 있다.
따라서 동축조명은 표면에 대한 특성을 확인할 수 있어 이를 통해, 표면의 패턴 플레이팅(Pattern Plating)상태 검사, 일부 회로가 떨어진 부분의 Open 검사, 일부 회로가 붙은 부분의 Short 검사를 수행할 수 있으며, 상기 링조명 이미지를 통해 표면의 파티클(Particle)검사, 표면 얼룩 검사, 전극 Pad 이탈 검사, 패턴 엣지 라인(Pattern edge line) 검사, 패턴 이탈 검사, 패턴 바이트(Pattern Bite) 검사를 수행할 수 있다.
또한 본 발명의 FoPLP 공정의 투명 PID 기판 검사를 위한 층간 절연체로 투명 PID를 갖는 다층레이어 패널의 표면검사장치는 FoPLP(Fan Out Panel Level Package)공정을 통해 제조되되 층간 절연체로 투명 PID(Photo Imageable Dielectric)를 갖는 다층레이어 패널의 표면검사방법은, (a) 비전 영상처리 시스템과 연결된 카메라와, 상기 카메라 하부에 구비된 경통과 렌즈를 구비하고, 빔 스필리터를 사용하는 동축 조명으로 사용되는 확산형 단파장 Blue Bright 조명계와 도우넛 형상의 링 조명으로 사용되는 Red Dark 조명계로 구성된 하이브리드 조명광학계의 하부에서, FoPLP 회로 전체를 흡착하기 위한 진공 플레이트(Vacuum Plate)에 놓인 FoPLP 공정의 패널의 다층 레이어로 구성된 FoPLP 회로의 영상을 촬영하는 단계; 및 (b) 상기 비전 영상처리 시스템에 의해 상기 하이브리드 조명 광학계와 비전 광학과 영상처리 시스템을 사용하여 FoPLP 회로의 Blue와 Red 조명 영상이 포함된 컬러 영상을 획득 후에, 청색 영상(Blue)과 청색 영상(Blue)으로 분리된 컬러 영상을 사용하여 FoPLP 공정의 패널의 다층 레이어의 패턴의 불량을 검사하는 단계를 포함한다.
조명부는 빔스플리터를 사용하여 동축 조명으로 사용되는 확산형 단파장 Blue Bright 조명계와, 도우넛 형상의 링 조명으로 사용되는 Red Dark 조명계를 포함하는 하이브리드 조명광학계를 구비하며, 상기 확산형 단파장 Blue Bright 조명계에 의해 Bright Field 동축 조명(Blue)으로 사용되며, 플렉시블 기판 상에 다층 레이어의 구조에서 각 층의 절연체로 사용되는 투명 PID 영향을 최소화하고, 울퉁불퉁한 표면 요철 영향을 최소화한다.
상기 도우넛 형상의 링 조명으로 사용되는 Red Dark 조명계에 의해 Dark Field 링 조명(Red)의 측면 반사를 통해 패턴(Pattern)의 엣지를 선명하게 돌출되게 보이게 한다.
비전 영상처리 시스템(180)은 카메라(170)와 연결되며, 하이브리드 조명 광학계와 비전 광학을 사용하여 다층레이어 패널의 상부회로에 Blue와 Red 조명을 조사하여 이들 조명이 포함된 컬러 영상을 획득 후에, 청색 영상(Blue)과 적색 영상(Red)으로 분리된 컬러 영상을 사용하여 패턴의 불량을 검사한다.
상기 청색 영상(Blue)은 Bright field 동축 조명 영상이며, 상기 비전 영상처리 시스템에 의해 패턴 플레이팅(Pattern Plating) 상태 검사, 일부 회로가 떨어진 부분의 Open 검사, 일부 회로가 붙은 부분의 Short 검사에 사용되는 단계; 및
상기 적색 영상(Red)은 Dark filed 링 조명 영상이며, 상기 비전 영상처리 시스템에 의해 표면 파티클(Particle) 검사, 표면 얼룩 검사, 전극 Pad 이탈 검사, 패턴 엣지 라인(Pattern edge line) 검사, 패턴 이탈 검사, 패턴 바이트(Pattern Bite) 검사에 사용되는 단계를 포함한다.
이상에서 설명한 바와 같이, 본 발명의 바람직한 실시예를 참조하여 설명하였지만, 해당 기술 분야에서 통상의 지식을 가진자가 하기의 특허청구범위에 기재된 본 발명의 기술적 사상 및 영역으로부터 벗어나지 않는 범위 내에서 본 발명을 다양하게 수정 또는 변형하여 실시할 수 있음을 이해할 수 있을 것이다.
50: 동축조명 60: 링조명
100: 둘 이상의 패턴과 투명 PID가 포함된 다층 레이어로 구성된 FoPLP 회로
110: 대물렌즈
120: 링광원 121: 링광원용 하우징
130: 동축광원 140: 평행광렌즈
150: 빔스플리터 160: 이미징렌즈
170: 카메라 180: 비전 영상처리 시스템

Claims (6)

  1. FoPLP(Fan Out Panel Level Package) 공정을 통해 제조되되 층간 절연체로 투명 PID(Photo Imageable Dielectric)를 갖는 다층레이어 패널의 표면검사장치에 있어서,
    상기 검사장치는
    상기 다층레이어 패널의 표면(상면)을 검사하는 비전영상처리시스템;과
    상기 다층레이어 패널의 상면을 조명하는 조명부;와
    상기 다층레이어 패널을 로딩하는 테이블;로 이루어지며
    상기 비전영상처리 시스템은
    상기 다층레이어 패널의 상면의 이미지를 획득하는 카메라;와
    상기 카메라에서 획득한 영상을 처리하는 영상처리부;와
    상기 이미지를 카메라로 획득하기 위한 복수개의 렌즈;를 포함하며,
    상기 조명부는 조명을 상기 다층레이어 패널의 상면으로 입사시키되
    상기 카메라와 상기 렌즈의 중심부를 연결하는 중심축과 동축방향으로 조명을 입사키는 동축조명;과 상기 중심축과 경사지도록 입사시키는 링조명;으로 이루어지고
    상기 동축조명은 동축광원을 포함하고, 상기 링조명은 링광원을 포함하며,
    이때 상기 동축광원의 파장은 λ1 이고, 상기 링광원의 파장은 λ2 이며
    상기 카메라를 통해 획득되는 이미지는 상기 동축조명과 상기 링조명을 모두 사용하여 획득되는 이미지로서, 이를 획득한 후 상기 동축조명과 상기 링조명에 해당하는 동축조명 이미지와 링조명 이미지로 분리하고,
    상기 동축조명 이미지를 통해, 표면의 패턴 플레이팅(Pattern Plating)상태 검사, 일부 회로가 떨어진 부분의 Open 검사, 일부 회로가 붙은 부분의 Short 검사를 진행하며,
    상기 링조명 이미지를 통해 표면의 파티클(Particle)검사, 표면 얼룩 검사, 전극 Pad 이탈 검사, 패턴 엣지 라인(Pattern edge line) 검사, 패턴 이탈 검사, 패턴 바이트(Pattern Bite) 검사 중의 하나 이상의 결함을 검사하는 것을 특징으로 하는 층간 절연체로 투명 PID를 갖는 다층레이어 패널의 표면검사장치.
  2. 제1항에 있어서,
    상기 복수개의 렌즈는 상기 다층레이어 패널의 표면상단에 설치되는 대물렌즈와, 상기 카메라 하단에 설치되는 이미징렌즈로 구성되되,
    상기 다층레이어 패널의 표면과 카메라 사이에 설치되고,
    상기 동축조명은 빔스플리터와 평행광렌즈를 더 포함하되,
    상기 빔스플리터는 상기 대물렌즈와 상기 이미징렌즈 사이에 배치되고,
    상기 동축광원과 상기 평행광 렌즈의 중심부를 연결하는 동축조명축은 상기 중심축과 수직을 이루면서 상기 빔스플리터를 통과하도록 배치되어, 상기 동축광원에서 발광된 빛은 상기 평행광렌즈를 통해 빔스플리터로 입사된 후 반사되어 상기 중심축과 평행하도록 상기 다층레이어 패널의 표면으로 입사되는 것을 특징으로 하는 층간 절연체로 투명 PID를 갖는 다층레이어 패널의 표면검사장치.
  3. 제2항에 있어서,
    상기 링광원은 복수로 구성되고, 상기 링조명은 상기 복수의 링광원을 도우넛 형상으로 배치하는 하우징을 포함하되, 상기 중심축이 상기 도우넛 형상의 중심부를 통과하도록 배치되어 상기 링조명에서 발광되는 빛은 상기 카메라에 의해 획득되는 상기 다층레이어 패널의 상면의 표면을 향해 경사지게 입사되는 것을 특징으로 하는 층간 절연체로 투명 PID를 갖는 다층레이어 패널의 표면검사장치.
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