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KR20110105512A - 검사방법 - Google Patents

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KR20110105512A
KR20110105512A KR1020100024689A KR20100024689A KR20110105512A KR 20110105512 A KR20110105512 A KR 20110105512A KR 1020100024689 A KR1020100024689 A KR 1020100024689A KR 20100024689 A KR20100024689 A KR 20100024689A KR 20110105512 A KR20110105512 A KR 20110105512A
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KR
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feature
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KR1020100024689A
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황봉하
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주식회사 고영테크놀러지
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Priority to TW099109394A priority patent/TWI440847B/zh
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Priority to CN2010101583269A priority patent/CN101852745B/zh
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Abstract

기판을 검사하는 검사장비에서 검사영역을 설정하기 위하여, 기판 상에 측정영역을 설정하고, 측정영역에 대한 기준 데이터를 불러들인 후, 측정영역에 대한 측정 데이터를 획득한다. 이어서, 측정영역 내의 소정의 형상 정보를 블록 단위로 하여 적어도 하나 이상의 특징블록을 설정하고, 특징블록에 대응하는 기준 데이터 내의 형상 정보와 특징블록에 대응하는 측정 데이터 내의 형상 정보를 비교하여, 기준 데이터 및 측정 데이터 사이의 변환 관계를 획득한다. 변환 관계를 이용하여 측정영역 내의 측정대상물을 검사하기 위한 검사영역을 왜곡을 보상하여 설정한다. 이에 따라, 왜곡을 보상한 정확한 검사영역을 설정할 수 있다.

Description

검사방법{INSPECTION METHOD}
본 발명은 검사방법에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 형상 측정장치의 측정 대상물에 대한 검사방법에 관한 것이다.
일반적으로, 전자장치 내에는 적어도 하나의 인쇄회로기판(printed circuit board; PCB)이 구비되며, 이러한 인쇄회로기판 상에는 회로 패턴, 연결 패드부, 상기 연결 패드부와 전기적으로 연결된 구동칩 등 다양한 회로 소자들이 실장되어 있다.
일반적으로, 상기와 같은 다양한 회로 소자들이 상기 인쇄회로기판에 제대로 형성 또는 배치되었는지 확인하기 위하여 형상 측정장치가 사용된다.
종래의 형상 측정장치는 소정의 검사영역을 설정하여, 상기 검사영역 내에서 소정의 회로 소자가 제대로 형성되어 있는지를 검사한다. 종래의 검사영역 설정방법에서는, 단순히 이론적으로 회로 소자가 존재하여야 할 영역을 검사영역으로 설정한다.
검사영역은 측정을 원하는 위치에 정확히 설정되어야 측정을 요하는 회로 소자의 측정이 제대로 수행될 수 있지만, 인쇄회로기판과 같은 측정 대상물은 베이스 기판의 휨(warp), 뒤틀림(distortion) 등의 왜곡이 발생할 수 있으므로, 종래의 검사영역은 측정을 원하는 위치에 정확히 설정되지 못하고, 촬영부의 카메라에서 획득하는 이미지는 실제로 회로 소자가 존재하는 위치와 일정한 차이가 발생하는 문제점이 있다.
따라서, 상기와 같은 측정 대상물의 왜곡을 적절히 보상한 검사영역을 설정할 필요성이 요청된다.
따라서, 본 발명이 해결하고자 하는 과제는 측정 대상물의 왜곡을 보상한 검사영역을 설정할 수 있고, 기판 상에 유사한 패턴들이 인접해 있는 경우에 다수의 형상 패턴을 포함하는 특징치 설정 및 검증단계를 통하여 검사영역을 정확히 설정할 수 있는 검사방법을 제공하는 것이다.
본 발명의 예시적인 일 실시예에 따른 측정영역의 설정방법은, 기판 상에 측정영역을 설정하는 단계, 상기 측정영역에 대한 기준 데이터를 불러들이는 단계, 상기 측정영역에 대한 측정 데이터를 획득하는 단계, 상기 측정영역 내의 소정의 형상 정보를 블록(block) 단위로 하여 적어도 하나 이상의 특징블록을 설정하는 단계, 상기 특징블록에 대응하는 상기 기준 데이터 내의 형상 정보와 상기 특징블록에 대응하는 상기 측정 데이터 내의 형상 정보를 비교하여, 상기 기준 데이터 및 상기 측정 데이터 사이의 변환 관계를 획득하는 단계, 및 상기 변환 관계를 이용하여 상기 측정영역 내의 측정대상물을 검사하기 위한 검사영역을 왜곡을 보상하여 설정하는 단계를 포함한다.
일 실시예로, 상기 형상 정보는 복수일 수 있으며, 이 경우 상기 복수의 형상 정보들 중 적어도 2개 이상의 형상 정보는 동일한 형상일 수 있다.
예를 들면, 상기 형상 정보는 2차원 구분자를 가질 수 있다.
일 실시예로, 상기 특징블록은 복수로 설정될 수 있으며, 상기 기준 데이터 및 상기 측정 데이터 사이의 변환 관계를 획득하는 단계는, 상기 복수의 특징블록들로부터 적어도 2개 이상의 특징블록들을 선정하는 단계 및 상기 선정된 2개 이상의 특징블록들을 이용하여 상기 기준 데이터와 상기 측정 데이터 사이의 정량화된 변환 공식을 획득하는 단계를 포함할 수 있다. 이 경우, 상기 정량화된 변환 공식은, 상기 선정된 2개 이상의 특징블록들에 대한 상기 기준 데이터와 상기 측정 데이터를 비교하여 획득된 위치 변화, 기울기 변화, 크기 변화 및 변형도 중 적어도 하나를 이용하여 설정될 수 있다.
일 실시예로, 상기 특징블록을 설정하는 단계는, 상기 형상 정보의 비교를 위한 비교용 특징블록을 설정하는 단계 및 상기 설정된 측정 대상물의 검사영역의 유효성을 검증하기 위한 검증용 특징블록을 설정하는 단계를 포함할 수 있다. 이때, 상기 검사방법은, 상기 검증용 특징블록을 이용하여 상기 설정된 측정대상물의 검사영역이 유효한지를 판단하는 단계를 더 포함할 수 있다. 또한, 상기 검사영역이 유효한지를 판단하는 단계는, 상기 변환관계를 이용하여 상기 검증용 특징블록을 변환하는 단계, 상기 검증용 특징블록을 측정하는 단계, 상기 변환된 특징블록과 상기 측정된 검증용 특징블록을 비교하여 위치의 차이가 허용범위 이내에 있는지를 판단하는 단계, 및 상기 허용범위를 벗어날 경우에는 상기 변환관계를 재설정하는 단계를 포함할 수 있다.
예를 들면, 상기 기준 데이터는, 상기 기판에 대한 캐드(CAD)정보 또는 거버(gerber)정보로부터 획득되거나, 학습모드에 의해 획득된 학습정보로부터 획득될 수 있다.
일 실시예로, 상기 기준 데이터와 상기 측정 데이터를 오버레이(overlay)하는 단계를 더 포함할 수 있다. 이 경우, 상기 검사방법은 상기 오버레이를 이용하여 상기 특징블록 내의 노이즈 패턴을 제거하는 단계를 더 포함할 수 있다.
일 실시예로, 상기 특징블록을 설정하는 단계는, 상기 기준 데이터와 상기 측정 데이터를 기초로 작업자로부터 상기 특징블록을 설정받는 단계를 포함할 수 있다.
본 발명에 따르면, 기판 상에 설정된 측정영역 내의 소정의 형상 정보를 블록 단위로 하여 특징블록을 설정하고, 상기 특징블록에 대응하여 기준 데이터와 측정 데이터의 형상 정보를 비교하고 상기 기준 데이터 및 상기 측정 데이터 사이의 변환 관계를 획득함으로써, 보다 정확하게 검사영역을 설정할 수 있다.
또한, 기판 상에 유사한 패턴들이 인접해 있는 경우에도 오인 없이 특징블록을 특정할 수 있으며, 다수의 형상 패턴을 포함하는 특징블록 설정 및 검증단계를 통하여 검사영역을 정확히 설정할 수 있다.
또한, 상기 특징블록 내의 형상 정보가 복수인 경우 보다 정확히 상기 변환 관계를 획득할 수 있고, 적어도 2개 이상의 형상 정보가 동일한 경우에도 상기 형상 정보를 하나의 블록으로 비교함으로써 오인 가능성을 감소시킬 수 있다.
또한, 상기 특징블록 내의 형상 정보가 2차원 구분자를 갖도록 설정되는 경우에도, 상기 형상 정보의 비교시에 오인 가능성을 감소시킬 수 있다.
또한, 상기와 같이 설정된 검사영역을 기초로 부품의 불량 검사 등의 작업을 수행할 수 있으므로, 보다 정확히 상기 기판의 불량 여부 등을 판단할 수 있다.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 의한 검사방법을 나타낸 흐름도이다.
도 2는 도 1의 검사방법에서 기준 데이터의 일 예를 나타낸 평면도이다.
도 3은 도 1의 검사방법에서 측정 데이터의 일 예를 나타낸 평면도이다.
도 4는 기준 데이터 및 측정 데이터 사이의 변환 관계를 획득하는 방법의 일 실시예를 나타내는 흐름도이다.
도 5는 설정된 검사영역이 유효한지 여부를 검증하는 방법의 일 실시예를 나타내는 흐름도이다.
본 발명은 다양한 변경을 가할 수 있고 여러 가지 형태를 가질 수 있는 바, 특정 실시예들을 도면에 예시하고 본문에 상세하게 설명하고자 한다. 그러나, 이는 본 발명을 특정한 개시 형태에 대해 한정하려는 것이 아니며, 본 발명의 사상 및 기술 범위에 포함되는 모든 변경, 균등물 내지 대체물을 포함하는 것으로 이해되어야 한다.
제1, 제2 등의 용어는 다양한 구성 요소들을 설명하는데 사용될 수 있지만, 상기 구성 요소들은 상기 용어들에 의해 한정되어서는 안 된다. 상기 용어들은 하나의 구성 요소를 다른 구성 요소로부터 구별하는 목적으로만 사용된다. 예를 들어, 본 발명의 권리 범위를 벗어나지 않으면서 제1 구성 요소는 제2 구성 요소로 명명될 수 있고, 유사하게 제2 구성 요소도 제1 구성 요소로 명명될 수 있다.
본 출원에서 사용한 용어는 단지 특정한 실시예들을 설명하기 위해 사용된 것으로, 본 발명을 한정하려는 의도가 아니다. 단수의 표현은 문맥상 명백하게 다르게 뜻하지 않는 한, 복수의 표현을 포함한다. 본 출원에서, "포함하다" 또는 "가지다" 등의 용어는 명세서에 기재된 특징, 숫자, 단계, 동작, 구성 요소, 부분품 또는 이들을 조합한 것이 존재함을 지정하려는 것이지, 하나 또는 그 이상의 다른 특징들이나 숫자, 단계, 동작, 구성 요소, 부분품 또는 이들을 조합한 것들의 존재 또는 부가 가능성을 미리 배제하지 않는 것으로 이해되어야 한다.
다르게 정의되지 않는 한, 기술적이거나 과학적인 용어를 포함해서 여기서 사용되는 모든 용어들은 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자에 의해 일반적으로 이해되는 것과 동일한 의미를 갖는다.
일반적으로 사용되는 사전에 정의되어 있는 것과 같은 용어들은 관련 기술의 문맥상 가지는 의미와 일치하는 의미를 갖는 것으로 해석되어야 하며, 본 출원에서 명백하게 정의하지 않는 한, 이상적이거나 과도하게 형식적인 의미로 해석되지 않는다.
이하, 첨부한 도면들을 참조하여, 본 발명의 바람직한 실시예들을 보다 상세하게 설명한다.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 의한 검사방법을 나타낸 흐름도이고, 도 2는 도 1의 검사방법에서 기준 데이터의 일 예를 나타낸 평면도이며, 도 3은 도 1의 검사방법에서 측정 데이터의 일 예를 나타낸 평면도이다.
도 1 내지 도 3을 참조하면, 본 발명의 일 실시예에 따라 왜곡이 보상된 검사영역을 설정하기 위하여, 먼저 기판 상에 측정영역(field of view)(FOV)을 설정한다(S110).
상기 측정영역(FOV)은 상기 기판을 불량 여부를 검사하기 위하여 기판 상에 설정된 소정의 영역을 의미하며, 예를 들어, 3차원 형상 측정장치와 같은 검사장비에 장착된 카메라의 촬영 범위를 기준으로 설정될 수 있다.
이어서, 상기 타겟 영역을 포함하는 상기 기판에 대한 기준 데이터(RI)를 불러들인다(S120). 상기 기준 데이터(RI)는, 예를 들면 도 2에 도시된 바와 같이, 상기 기판에 대한 이론적인 평면 이미지일 수 있다.
일 실시예로, 상기 기준 데이터(RI)는 상기 기판에 대한 형상을 기록한 캐드(CAD)정보나 거버(gerber)정보로부터 획득될 수 있다. 상기 캐드정보나 거버정보는 상기 기판의 설계 기준정보를 포함하며, 일반적으로 패드(10), 회로 패턴(30), 홀 패턴(40) 등에 관한 배치정보를 포함한다.
다른 실시예로, 상기 기준 데이터(RI)는 학습모드에 의해 얻어진 학습정보로부터 획득될 수 있다. 상기 학습모드는 예를 들면 데이터베이스에서 기판정보를 검색하여 상기 데이터베이스 검색 결과 기판정보가 없으면 베어기판의 학습을 실시하고, 이어서 상기 베어기판의 학습이 완료되어 베어기판의 패드 및 배선정보 등과 같은 기판정보가 산출되면 상기 기판정보를 상기 데이터베이스에 저장하는 방식 등과 같이 구현될 수 있다. 즉, 상기 학습모드에서 인쇄회로기판의 베어기판을 학습하여 인쇄회로기판의 설계 기준정보가 획득되며, 상기 학습모드를 통하여 학습정보를 획득함으로써 상기 기준 데이터(RI)를 획득할 수 있다.
다음으로, 상기 측정영역(FOV)에 대한 측정 데이터(PI)를 획득한다(S130).
상기 측정 데이터(PI)는, 예를 들면 도 3에 도시된 바와 같이, 기판 상에 실장된 부품(20), 터미널(22), 부품에 형성된 극성 표시(24), 회로 패턴(30), 홀(42) 등이 나타나 있는 실제 인쇄회로기판의 촬영 이미지일 수 있다. 도 3에 도시된 상기 측정 데이터(PI)는 상기 부품(20) 등의 추가적인 구성이 나타나는 점을 제외하면 도 2에 도시된 상기 기준 데이터(RI)와 동일한 이미지를 갖는 것으로 도시되어 있으나, 실제로는 기판의 휨, 뒤틀림 등에 의하여 상기 기준 데이터(RI)에 비하여 왜곡되어 있다.
일 실시예로, 상기 측정 데이터(PI)는 상기 검사장비의 조명부를 이용하여 상기 측정영역(FOV)에 광을 조사하고, 상기 조사된 광의 반사 이미지를 상기 검사장비에 장착된 카메라를 이용하여 촬영함으로써 획득될 수 있다. 다른 실시예로, 상기 측정 데이터(PI)는 상기 검사장비의 격자패턴 조명부를 이용하여 상기 측정영역(FOV)에 격자패턴광을 조사하고, 상기 조사된 격자패턴광의 반사 이미지를 촬영하여 3차원 형상에 관한 데이터를 획득한 후, 상기 3차원 형상에 관한 데이터를 평균화함으로써 획득될 수 있다.
이어서, 상기 측정영역(FOV) 내의 소정의 형상 정보를 블록(block) 단위로 하여 적어도 하나 이상의 특징블록(feature block)을 설정한다(S140).
상기 소정의 형상 정보가 블록을 단위로 하므로, 단순히 꺾인 점, 서클(circle)과 홀 등의 좌표를 기준으로 상기 기준 데이터(RI)와 상기 측정 데이터(PI)를 비교하는 방식보다 훨씬 정확할 수 있다.
꺾인 점, 서클 등은 상기 기판 상에 다수가 존재하므로, 도 2 및 도 3에 도시된 바와 같이 꺾인 점들(30a,30b)이 인접하여 존재하거나 서클틀(40a,40b)이 인접하여 존재하는 경우, 상기 꺾인 점들(30a,30b)과 상기 서클틀(40a,40b)을 상기 기준 데이터(RI)와 상기 측정 데이터(PI) 사이에 대비할 때 혼동될 수 있다. 예를 들면, 상기 기준 데이터(RI)의 상측에 배치된 꺾인 점(30a)을 상기 측정 데이터(PI)의 하측에 배치된 꺾인 점(30b)에 대비하거나, 상기 기준 데이터(RI)의 하측에 배치된 서클(40b)을 상기 측정 데이터(PI)의 상측에 배치된 서클(40a)에 대비하는 오류가 발생할 수 있다. 또한, 도 2 및 도 3에 도시된 서클(40)과 홀(42)을 대비하는 경우, 홀 가공상의 정밀도 문제로 도 3에 도시된 바와 같이 상기 홀(42)이 어긋나 형성되는 경우가 발생할 수 있으므로 정확히 대비하기 어려울 수 있다.
반면, 상기 특징블록 내에 형성된 형상은 매우 다양하므로, 본 발명의 일 실시예와 같이 상기 기준 데이터(RI)와 상기 측정 데이터(PI) 사이의 블록화된 형상 정보를 비교하면 비교 대상 객체의 특정에 대한 오류를 방지할 수 있다.
상기 특징블록을 설정할 때, 동일한 형상이 주변에 반복적으로 존재하는 특징블록을 설정하는 경우에는, 상기 기준 데이터(RI)와 상기 측정 데이터(PI) 사이의 특징블록 내의 형상 정보를 비교할 때 비교 대상 객체의 특정에 대한 오류가 발생할 수 있다. 따라서, 상기 특징블록은 상기 특징블록 내의 형상 정보가 주변의 형상 정보에 의한 오인 가능성이 제거되도록 설정될 수 있다.
또한, 오인 가능성을 제거하기 위하여, 상기 특징블록은 2차원 구분자를 갖는 것으로 설정될 수 있다. 구체적으로, 상기 특징블록은 도 2 및 도 3에 도시된 바와 같이 상기 기준 데이터(RI)와 상기 측정 데이터(PI)의 일부에 각각 설정되어서 상기 설정된 특징블록에 대응하는 상기 기준 데이터(RI)의 형상 정보와 상기 측정 데이터(PI)의 형상 정보를 서로 비교하므로, 두 개의 형상 정보를 정확히 매칭시키기 위하여 2차원 평면을 정의할 수 있는 2차원 구분자를 가질 수 있다. 예를 들면, 상기 특징블록 내에는 꺾인 선, 사각형, 원형 및 이들의 조합 등이 다양하게 포함될 수 있다.
상기 특징블록은 상기 검사영역 내에서 하나 또는 복수로 설정될 수 있으며, 예를 들어, 도 2 및 도 3에 도시된 바와 같이, 상기 기준 데이터(RI)와 상기 측정 데이터(PI)에는 두 개의 제1 및 제2 특징블록들(FB1,FB2)이 설정될 수 있다.
예를 들어, 상기 특징블록의 블록 내의 형상 정보는 상기 제2 특징블록(FB2)과 같이 복수일 수 있으며, 이에 따라 상기 변환 관계를 보다 정확히 획득할 수 있다. 또한, 이 경우 상기 복수의 형상 정보들 중 적어도 2개 이상의 형상 정보는 동일한 형상일 수 있다. 즉, 적어도 2개 이상의 형상 정보가 동일한 경우에도 상기 형상 정보를 하나의 블록으로 비교함으로써 오인 가능성을 감소시킬 수 있다.
이 경우, 상기 복수의 형상 정보들은 2차원 구분자를 가질 수 있으며, 따라서, 상기 형상 정보의 비교시에 오인 가능성을 감소시킬 수 있다.
상기 특징블록은, 상기 기준 데이터(RI)에서 먼저 설정한 후 상기 측정 데이터(PI)에서 대응되는 특징블록을 설정할 수도 있고, 상기 측정 데이터(PI)에서 먼저 설정한 후 상기 기준 데이터(RI)에서 대응되는 특징블록을 설정할 수도 있다. 즉, 상기 측정 데이터(PI) 및 상기 기준 데이터(RI) 중 어느 하나에서 특징블록이 설정되면, 나머지 하나에서도 대응되는 부분을 검출할 수 있다.
한편, 상기 특징블록을 설정하기 이전에, 상기 기준 데이터(RI)와 상기 측정 데이터(PI)를 오버레이(overlay)할 수 있다. 상기 기준 데이터(RI)와 상기 측정 데이터(PI)를 오버레이한 후 오인 가능성이 제거되도록 상기 특징블록을 설정할 수 있다. 상기 오버레이는 상기 기준 데이터(RI)와 상기 측정 데이터(PI)에 대응하는 이미지들을 물리적으로 오버레이하는 개념과 상기 기준 데이터(RI)와 상기 측정 데이터(PI)를 추상적으로 오버레이하는 개념을 모두 포함할 수 있다. 상기 기준 데이터(RI) 및 상기 측정 데이터(PI)의 오버레이는 후술되는 검사영역이 설정된 후에 설정된 검사영역을 검증하기 위하여 수행될 수도 있다.
일 실시예로, 상기 특징블록은 수동으로 설정될 수 있다. 구체적으로, 상기 기준 데이터(RI)와 상기 측정 데이터(PI) 중 적어도 하나를 기초로, 혹은 오버레이된 상기 기준 데이터(RI)와 상기 측정 데이터(PI)를 기초로 작업자로부터 상기 특징블록을 설정받을 수 있다. 예를 들면, 상기 작업자는 상기 측정영역(FOV) 내에서 어느 정도 이격되어 위치한 2차원 구분자를 포함하는 소정의 블록들을 상기 특징블록으로 설정할 수 있다. 이 경우, 작업자는 상기 특징블록을 상기 측정영역(FOV) 내에 고르게 분포한 복수의 영역들로 설정할 수 있다.
다른 실시예로, 상기 특징블록은 자동으로 설정될 수 있다. 구체적으로, 이미지 분석에 의하여 상기 특징블록이 설정될 수 있다. 이때, 상기 특징블록은 상기 측정영역(FOV) 내에 고르게 분포한 복수의 영역들로 설정되도록 할 수 있다.
한편, 상기 오버레이를 이용하여 상기 특징블록 내의 노이즈 패턴을 제거할 수도 있다. 예를 들면, 상기 측정 데이터(PI)는 상기 기준 데이터(RI)와는 다르게 베어기판 위에 인쇄된 실크 패턴을 포함할 수 있다. 따라서, 정확한 형상 정보의 대비를 위하여, 먼저 상기 측정 데이터(PI)에서 혹은 오버레이된 상기 기준 데이터(RI)와 상기 측정 데이터(PI)에서 실크 패턴을 제외한 후, 이어서 상기 제외된 측정 데이터(PI)에 대하여 상기 특징블록을 설정할 수 있다.
다음으로, 상기 특징블록에 대응하는 상기 기준 데이터 내의 형상 정보와 상기 특징블록에 대응하는 상기 측정 데이터 내의 형상 정보를 비교하여, 상기 기준 데이터 및 상기 측정 데이터 사이의 변환 관계를 획득한다(S150).
도 4는 기준 데이터 및 측정 데이터 사이의 변환 관계를 획득하는 방법의 일 실시예를 나타내는 흐름도이다.
도 4를 참조하면, 먼저 상기 복수의 특징블록들로부터 적어도 2개 이상의 상기 특징블록들을 선정한다(S152). 예를 들면, 선정된 상기 특징블록은 도 2 및 도 3의 제1 및 제2 특징블록들(FB1,FB2)일 수 있다.
이어서, 상기 선정된 2개 이상의 특징블록들(FB1,FB2)을 이용하여 상기 기준 데이터(RI)와 상기 측정 데이터(PI) 사이의 정량화된 변환 공식을 획득한다(S154). 상기 측정 데이터(PI)는 상기 기판의 휨, 뒤틀림 등으로 인하여 이론적인 기준 정보에 해당하는 상기 기준 데이터(RI)에 비하여 왜곡되어 있다. 상기 변환 공식은 상기 왜곡된 정도를 보상하도록 상기 기준 데이터(RI)를 수학적으로 상기 측정 데이터(PI)로 변환하는 공식이다. 상기 정량화된 변환 공식은, 상기 선정된 2개 이상의 특징블록들(FB1,FB2)에 대한 상기 기준 데이터(RI)와 상기 측정 데이터(PI)를 비교하여 획득된 위치 변화, 기울기 변화, 크기 변화 및 변형도 중 적어도 하나를 이용하여 설정될 수 있다.
한편, 일 예로 상기 변환 공식은 수학식 1을 이용하여 획득될 수 있다.
Figure pat00001
상기 수학식 1에서, PCAD는 CAD정보나 거버정보에 따른 타겟(target)의 좌표, 즉 상기 기준 데이터(RI)에서의 좌표이고, f(tm)은 변환 행렬(transfer matrix)로서 상기 변환 공식에 해당하며, Preal은 카메라에 의하여 획득된 상기 측정 데이터(PI)에서의 상기 타겟의 좌표이다. 상기 기준 데이터(RI)에서의 이론 좌표 PCAD와 상기 측정 데이터(PI)에서의 실제 좌표 Preal을 구하면, 상기 변환 행렬을 알 수 있다.
예를 들면, 상기 변환 행렬은 n차원 공간 상의 점대응 관계가 1차식에 의해 표현되는 아핀(affine) 변환 또는 퍼스펙티브(perspective) 변환에 따른 좌표변환 행렬을 포함할 수 있다. 상기 좌표변환 행렬을 정의하기 위하여, 상기 특징블록들의 개수를 적절히 설정할 수 있으며, 일 예로 아핀 변환의 경우 3개 이상의 특징블록들을, 퍼스펙티브 변환의 경우 4개 이상의 특징블록들을 설정할 수 있다.
다시 도 1 내지 도 3을 참조하면, 이어서 상기 변환 관계를 이용하여 상기 측정영역 내의 측정 대상물을 검사하기 위한 검사영역을 왜곡을 보상하여 설정한다(S160).
예를 들면, 상기 변환 관계에 의하여 획득된 상기 측정 대상물의 왜곡 정도의 변환 값을 이용하여 상기 측정 데이터(PI)를 변환하거나, 상기 기준 데이터(RI)에 상기 변환 관계에 관한 수식을 적용하여 변환함으로써 상기 측정 대상물을 검사하기 위한 상기 검사영역을 설정할 수 있다.
상기 변환 관계는 상기 기준 데이터(RI)와 비교하여 상기 측정 데이터(PI)에서 발생된 왜곡을 보상하므로, 상기 설정된 검사영역은 최초의 측정영역(FOV)에 대하여 실제의 기판에 대한 형상에 보다 근접할 수 있다. 상기 검사영역의 설정은 상기 측정영역(FOV)의 전부에 대하여 수행될 수도 있지만, 검사를 원하는 소정의 검사영역에 대하여만 수행될 수도 있다.
예를 들어, 검사를 원하는 소정의 검사영역을 설정하고, 상기 변환 관계를 이용하여 상기 측정 데이터(PI) 내에서의 검사영역을 설정하면, 상기 검사영역 내의 부품의 연결상태 등을 검사할 수 있다. 이때, 상기 검사는 이미 상기 측정영역(FOV)에 대한 측정 데이터(PI)를 획득하는 단계(S130)에서 획득된 상기 측정 데이터(PI)를 이용할 수 있다.
다음으로, 선택적으로 상기 설정된 검사영역이 유효한지 여부를 검증할 수 있다(S170).
일 실시예로, 상기 검증을 위하여, 상기 특징블록을 설정하는 단계(S140)에서 설정되는 형상 정보의 비교를 위한 특징블록(이하, “비교용 특징블록”이라 함) 이외에, 상기 설정된 검사영역의 유효성을 검증하기 위한 특징블록(이하, “검증용 특징블록”이라 함)을 추가로 설정할 수 있다. 상기 비교용 특징블록과 검증용 특징블록은 상기 특징블록을 설정하는 단계(S140)에서 동시에 설정될 수도 있고, 검증용 특징블록은 이후에 설정될 수도 있다.
이에 따라, 상기 검증용 특징블록을 이용하여 상기 설정된 측정 대상물의 검사영역이 유효한지를 판단할 수 있다.
도 5는 설정된 검사영역이 유효한지 여부를 검증하는 방법의 일 실시예를 나타내는 흐름도이다.
도 5를 참조하면, 먼저 상기 변환관계를 이용하여 상기 검증용 특징블록을 변환하고, 상기 변환된 특징블록을 실제 측정된 검증용 특징블록과 비교한다(S172).
상기 상기 변환된 검증용 특징블록에 대한 형상 정보는 상기 변환 관계에 따라 왜곡이 보상되어 설정된 검사영역 상에 존재하므로, 원칙적으로 상기 실제 측정된 검증용 특징블록에 대한 형상 정보와 위치적으로 거의 일치하며, 이 경우 상기 설정된 검사영역이 유효하다고 볼 수 있다.
이어서, 상기 비교 결과 위치의 차이가 허용범위 이내에 있는지를 판단한다(S173).
예를 들면, 상기 변환된 검증용 특징블록에 대한 형상 정보가 배치된 위치를 좌표로 설정하고, 상기 실제 측정된 검증용 특징블록에 대한 형상 정보가 배치된 위치를 좌표로 설정한 후, 상기 좌표들을 비교할 때 차이가 소정의 허용범위 이내에 있는지 확인한다. 상기 허용범위는 상기 기판의 사이즈와 상기 기판에 요구되는 양부 판단의 기준 등에 따라 정의될 수 있다.
이어서, 설정된 검사영역을 검증한다(S174).
구체적으로, 상기 배치된 위치의 차이가 상기 허용범위 이내에 있는 경우 상기 설정된 검사영역을 유효한 것으로 판단하고, 상기 허용범위를 이내에 있지 않은 경우 유효하지 않은 것으로 판단한다. 유효하지 않은 것으로 판단된 경우, 앞선 과정들을 반복하여 상기 변환관계를 재설정할 수 있다.
상기와 같은 본 발명에 따르면, 기판 상에 설정된 측정영역(FOV) 내의 소정의 형상 정보를 블록 단위로 하여 특징블록(FB1,FB2)을 설정하고, 상기 특징블록(FB1,FB2)에 대응하여 기준 데이터(RI)와 측정 데이터(PI)의 형상 정보를 비교하고 상기 기준 데이터(RI) 및 상기 측정 데이터(PI) 사이의 변환 관계를 획득함으로써, 보다 정확하게 검사영역을 설정할 수 있다.
또한, 상기 특징블록(FB1,FB2) 내의 형상 정보가 복수인 경우 보다 정확히 상기 변환 관계를 획득할 수 있고, 적어도 2개 이상의 형상 정보가 동일한 경우에도 상기 형상 정보를 하나의 블록으로 비교함으로써 오인 가능성을 감소시킬 수 있다.
또한, 상기 특징블록(FB1,FB2) 내의 형상 정보가 2차원 구분자를 갖도록 설정되는 경우에도, 상기 형상 정보의 비교시에 오인 가능성을 감소시킬 수 있다.
또한, 상기와 같이 설정된 검사영역을 기초로 부품의 불량 검사 등의 작업을 수행할 수 있으므로, 보다 정확히 상기 기판의 불량 여부 등을 판단할 수 있다.
앞서 설명한 본 발명의 상세한 설명에서는 본 발명의 바람직한 실시예들을 참조하여 설명하였지만, 해당 기술분야의 숙련된 당업자 또는 해당 기술분야에 통상의 지식을 갖는 자라면 후술될 특허청구범위에 기재된 본 발명의 사상 및 기술 영역으로부터 벗어나지 않는 범위 내에서 본 발명을 다양하게 수정 및 변경시킬 수 있을 것이다.　 따라서, 전술한 설명 및 아래의 도면은 본 발명의 기술사상을 한정하는 것이 아닌 본 발명을 예시하는 것으로 해석되어야 한다.
<주요 도면번호에 대한 간단한 설명>
10 : 패드 20 : 부품
22 : 터미널 30 : 회로 패턴
40 : 서클 42 : 홀
FB1 : 제1 특징블록 FB2 : 제2 특징블록
PI : 측정 데이터 RI : 기준 데이터

Claims (12)

  1. 기판 상에 측정영역을 설정하는 단계;
    상기 측정영역에 대한 기준 데이터를 불러들이는 단계;
    상기 측정영역에 대한 측정 데이터를 획득하는 단계;
    상기 측정영역 내의 소정의 형상 정보를 블록(block) 단위로 하여 적어도 하나 이상의 특징블록을 설정하는 단계;
    상기 특징블록에 대응하는 상기 기준 데이터 내의 형상 정보와 상기 특징블록에 대응하는 상기 측정 데이터 내의 형상 정보를 비교하여, 상기 기준 데이터 및 상기 측정 데이터 사이의 변환 관계를 획득하는 단계; 및
    상기 변환 관계를 이용하여 상기 측정영역 내의 측정대상물을 검사하기 위한 검사영역을 왜곡을 보상하여 설정하는 단계를 포함하는 검사방법.
  2. 제1항에 있어서,
    상기 형상 정보는 복수인 것을 특징으로 하는 검사방법.
  3. 제2항에 있어서,
    상기 복수의 형상 정보들 중 적어도 2개 이상의 형상 정보는 동일한 형상인 것을 특징으로 하는 검사방법.
  4. 제2항에 있어서,
    상기 형상 정보는 2차원 구분자를 갖는 것을 특징으로 하는 검사방법.
  5. 제2항에 있어서,
    상기 특징블록은 복수로 설정되고,
    상기 기준 데이터 및 상기 측정 데이터 사이의 변환 관계를 획득하는 단계는,
    상기 복수의 특징블록들로부터 적어도 2개 이상의 특징블록들을 선정하는 단계; 및
    상기 선정된 2개 이상의 특징블록들을 이용하여 상기 기준 데이터와 상기 측정 데이터 사이의 정량화된 변환 공식을 획득하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 검사방법.
  6. 제5항에 있어서, 상기 정량화된 변환 공식은,
    상기 선정된 2개 이상의 특징블록들에 대한 상기 기준 데이터와 상기 측정 데이터를 비교하여 획득된 위치 변화, 기울기 변화, 크기 변화 및 변형도 중 적어도 하나를 이용하여 설정되는 것을 특징으로 하는 검사방법.
  7. 제1항에 있어서, 상기 특징블록을 설정하는 단계는,
    상기 형상 정보의 비교를 위한 비교용 특징블록을 설정하는 단계; 및
    상기 설정된 측정 대상물의 검사영역의 유효성을 검증하기 위한 검증용 특징블록을 설정하는 단계를 포함하고,
    상기 검사방법은, 상기 검증용 특징블록을 이용하여 상기 설정된 측정대상물의 검사영역이 유효한지를 판단하는 단계를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 검사방법.
  8. 제7항에 있어서, 상기 검사영역이 유효한지를 판단하는 단계는,
    상기 변환관계를 이용하여 상기 검증용 특징블록을 변환하는 단계;
    상기 검증용 특징블록을 측정하는 단계;
    상기 변환된 특징블록과 상기 측정된 검증용 특징블록을 비교하여 위치의 차이가 허용범위 이내에 있는지를 판단하는 단계; 및
    상기 허용범위를 벗어날 경우에는 상기 변환관계를 재설정하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 검사방법.
  9. 제1항에 있어서, 상기 기준 데이터는,
    상기 기판에 대한 캐드(CAD)정보 또는 거버(gerber)정보로부터 획득되거나, 학습모드에 의해 획득된 학습정보로부터 획득되는 것을 특징으로 하는 검사방법.
  10. 제1항에 있어서,
    상기 기준 데이터와 상기 측정 데이터를 오버레이(overlay)하는 단계를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 검사방법.
  11. 제10항에 있어서,
    상기 오버레이를 이용하여 상기 특징블록 내의 노이즈 패턴을 제거하는 단계를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 검사방법.
  12. 제1항에 있어서, 상기 특징블록을 설정하는 단계는,
    상기 기준 데이터와 상기 측정 데이터를 기초로 작업자로부터 상기 특징블록을 설정받는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 검사방법.
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