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专利名称：用于检测图案缺陷的设备的制作方法
技术领域：
本发明涉及用于检测图案缺陷的设备。
背景技术：
作为制造印刷电路板的方法，主要使用的形成电路的方法是，通过镀铜来将镀层厚度形成到预定的高度，堆叠干膜，通过曝光过程和显影过程去除一部分干膜，蚀刻开口部分的铜镀层，以及脱去干膜。 根据现有技术，使用干膜作为防蚀涂层的制造印刷电路板的方法在形成图案时具有多种缺陷。造成缺陷的原因可包括，例如在曝光过程中掩膜的损坏和玷污，干膜上的划痕，干膜上的异质材料，由于干膜与板之间粘合降低的激发(excitation)，以及由于干膜与板之间的异质材料的激发。在曝光过程期间造成的缺陷因显影和蚀刻过程导致板上电路图案的损坏。因此，通过检测以及去除在曝光过程中造成的多种缺陷可以防止板上电路图案被损坏。与此相关，根据现有技术，可以使用自动光检验设备来作为在印刷电路板上检测图案缺陷的设备。然而，该自动光检验设备可适用于彼此之间具有大反射率差的图像，但其很难用于曝光层和非曝光层，以及很难用于使用具有小反射率差的材料(例如，异质材料、玷污)的曝光过程。此外，由于曝光层与非曝光层间产生的散射反射效应，很难获得优质的图像，结果就很难检测缺陷。

发明内容
为了提供一种用于检测图案缺陷的设备而做出本发明，该设备通过检测其上堆叠有干膜的板上的荧光图像、散射光图像以及反射光图像，能够很容易地检测曝光过程期间造成的多种缺陷。根据本发明的优选实施方式，提供了一种用于检测图案缺陷的设备，包括光源，产生并发射光；扫描镜，将从光源发射的光扫描到板上；荧光图像检测器，检测在板上发荧光的荧光图像；以及散射光图像检测器，检测散射在板上的散射光图像。光源可产生并发射具有500到600nm的波长的光。光源可产生并发射具有594nm的波长的光。用于检测图案缺陷的设备还可以包括反射光图像检测器，用于检测从板反射的反射光图像。用于检测图案缺陷的设备还可以包括检测图像处理器，用于将荧光图像检测器中检测到的荧光图像转换并储存为数字荧光图像，将散射光图像检测器中检测到的散射光图像转换并储存为数字散射光图像，以及根据使用者需要显示储存的荧光图像以及散射光图像。检测图像处理器可将数字荧光图像以及散射光图像ニ值化并储存。检测图像处理器可包括第一模数转换器，转换荧光图像检测器中检测到的荧光图像为数字荧光图像；第一存储器，储存第一模数转换器中转换的荧光图像；第二模数转换器，转换散射光图像检测器中检测到的散射光图像为数字散射光图像；第二存储器，储存第二模数转换器中转换的散射光图像；显示装置，显示荧光图像和散射光图像；以及控制器，根据使用者需要输出储存在第一存储器的荧光图像以及储存在第二存储器中的散射光图像到显示装置。

用于检测图案缺陷的设备可进一歩包括分色镜，将从光源发射的光传送到扫描镜以及当从板产生的荧光通过扫描镜入射时，反射从板产生的荧光到荧光图像检测器。用于检测图案缺陷的设备可进一歩包括安置在荧光图像检测器前部以传送板上形成的突光的突光滤光器。


图I是根据本发明第一优选实施方式的用于检测图案缺陷的设备的配置图；图2是示出了干膜曝光前后吸光率改变的示意图；图3A示出了荧光图像检测器中检测到的荧光图像；图3B示出了散射光图像检测器中检测到的散射光图像；图4是根据本发明第二优选实施方式的用于检测图案缺陷的设备的配置图；以及图5是图I及图3的检测图像处理器的详细配置框图。
具体实施例方式在本说明书和权利要求书中使用的术语和词语不应被解释为局限于典型含义或词典定义，而是应当基于发明人可适当地对术语概念进行定义以更为适当地对他或她所知的用于执行本发明的最佳方法进行描述这一原则被解释为具有与本发明的技术范围相关的含义及概念。通过以下结合附图的详细描述，可更为清晰地理解本发明的上述及其他目的、特征以及优点。在说明书中，应该注意的是，在对附图中的组件添加附图标记时，类似的參考标记指代类似的组件，即使该组件出现于不同附图中。进ー步地，当确定对与本发明相关的公知技术的详细描述可能模糊本发明的主g时，可省略对其的详细描述。以下，将參考附图对本发明的优选实施方式进行详细描述。图I是根据本发明第一优选实施方式的用于检测图案缺陷的设备的配置图。參考图1，根据本发明第一优选实施方式的用于检测图案缺陷的设备被配置成包括光源11，自动聚焦控制器12,分色镜13,扫描镜14,第一聚光透镜15,突光滤光器16,突光图像检测器17，第二聚光透镜18，散射光图像检测器19以及检测图像处理器30。
光源11，该光源11是激光光源，使用半导体激光(例如，He-Ne)并优选具有500nm到700nm的波长，最优选具有594nm的波长。一般地，在曝光过程期间，使用的光源使用具有约350nm到400nm波长范围的UV光源，并且如图2所不，曝光于UV光源下的干膜大大增加了在600nm范围内的吸光率。原因是干膜掺杂有化学药品以由于照射到其上的UV光改变颜色。因此，在根据本发明的该优选实施方式，光源11使用600nm附近的激光，就是说，在曝光前后吸光率有很大改变的范围。其次，自动聚焦控制器12，其被配置成包括至少两个透镜，向光源11移动透镜或远离光源11移动透镜来控制扫描光通过扫描镜14在板20上扫描的焦距，从而通过荧光图像检测器17或散射光图像检测器19来检测优质的图像。自动聚焦控制控制器12由自动聚焦控制设备(未示出)驱动来执行聚焦控制。

进一步地，分色镜13传送从光源11发射的入射光到板20上，并反射包括从板20输入到荧光图像检测器17的荧光的反射光。如此，分色镜13对从光源11输入的入射光和包括从板20输入的荧光的反射光采取不同行动，以改变包括荧光的反射光，从而分色镜传播改变的反射光到荧光图像检测器17，而不是传播到光源11。同时，扫描镜14扫描从光源11发射到板20的入射光。在这种情况，扫描镜14以光栅方式用Z字形式扫描从光源11发射的入射光。扫描镜14可使用电流镜(galvano mirror)、光学多面镜(polygon mirror)、共振镜(resonant mirror)、声光致偏器(AOD)、电光致偏器(EOD)等。第一聚光透镜15安置在扫描镜14与板20之间，以将从光源11发射的光汇聚到目标板20。第一聚光透镜15通常使用两边都是凸面的凸透镜。其次，荧光滤光器16，被安置在荧光图像检测器17的前部，该荧光滤光器16阻挡包括从板20输入的荧光的反射光并传送荧光。因此，当移除荧光滤光器16时，反射光图像通过分色镜13被成像在荧光图像检测器17上，并且荧光检测器17可检测到反射光图像。同时，第二聚光透镜18从光源11发射并汇聚从板20散射的散射光到散射光图像检测器19。散射光图像检测器19检测并输出来自通过第二聚光透镜18输入的散射光的散射光图像。散射光图像检测器19相对板20倾斜设置，这样散射光图像检测器19可容易地识别由板20的干膜图案形成的梯级(step)所产生的散射光。用于检测图案缺陷的设备的板20可包括，例如，印刷版、陶瓷板。印刷版或陶瓷板是通过镀铜来将绝缘层上的铜镀层形成到预定的高度、堆叠干膜、通过曝光过程和显影过程去除一部分干膜和蚀刻开口部分的铜镀层来形成的板。因此，如图3A所示，荧光图像检测器17检测并输出由板20的干膜上的入射光产生的荧光的荧光图像，以及如图3B所示，散射光图像检测器19检测并输出从由于在板20的干膜上形成的图案梯级(st印)而散射入射光的散射光得到的散射光图像。干膜的缺陷可在如上所述被检测的图3A的荧光图像中被测量，以及干膜中的异质材料可在图3B的散射光图像中被检测。同吋，检测图像处理器30将荧光图像检测器17和散射光图像检测器19中检测到的模拟荧光图像和模拟散射光图像转换为数字荧光图像和数字散射光图像并将其ニ值化以及储存。进ー步地，如果必要，当使用者想看荧光图像或散射光图像时，检测图像处理器30显示储存的荧光图像或散射光图像。当在干膜上存在异质材料(如，蚀刻残留)时，使用上述荧光检测的图案检测显示了很大的效果。然而，当检测在电路图案上层上的缺陷时，通过使用反射光一起执行检测，能够以更高的性能检测图案。图4是根据本发明第二优选实施方式的用于检测图案缺陷的设备的配置图。 參考图4，根据本发明第二优选实施方式的用于检测图案缺陷的设备被配置成包括光源11，自动聚焦控制器12,分色镜13,扫描镜14,第一聚光透镜15,突光滤光器16,突光图像检测器17，第二聚光透镜18，散射光图像检测器19，半透反射式反射层21，反射光图像检测器22以及检测图像处理器30。在此配置中，由于从光源11到散射光图像检测器19与第一优选实施方式相似，将省略其详细说明，而将对半透反射式反射层21、反射光图像检测器22以及检测图像处理器30详细描述。半透反射式反射层21传送包括从光源输入并反射到板20的荧光的反射光的一部分以及反射该反射光的一部分。同吋，反射光图像检测器22检测并输出从半透反射式反射层21反射的反射光获得的反射光图像。此外，尽管荧光图像检测器17可通过移除荧光滤光器16来检测反射光图像，当其包括半透反射式反射层21和反射光图像检测器22吋，很容易检测反射光图像和荧光图像。如此，当根据本发明第二优选实施方式的用于检测图案缺陷的设备进一歩包括反射光图像检测器22吋，检测图像处理器30将反射光图像检测器22中检测到的模拟反射光图像转换为数字反射光图像并将其ニ值化以及储存。检测图像处理器30根据使用者需求来显示储存的反射光图像。图5是图I到图3的检测图像处理器的详细配置框图。參考图5，图I到图3的检测图像处理器被配置成包括第一到第三模数转换器31到33、第一到第三ニ值化转换器(binarizers) 34到36、第一到第三存储器37到39、控制器40以及显示装置41。第一模数转换器31将荧光图像检测器17中检测到的模拟荧光图像转换并输出为数字荧光图像。第二模数转换器32将散射光图像检测器19中检测到的模拟散射光图像转换并输出为数字散射光图像。进ー步地，第三模数转换器33将反射光图像检测器22中检测到的模拟反射光图像转换并输出为数字反射光图像。其次，第一ニ值化转换器34 ニ值化并输出第一模数转换器31中转换的荧光图像。
进一步地，第二二值化转换器35 二值化并输出第二模数转换器32中转换的散射光图像。然后，第三二值化转换器36 二值化并输出第三模数转换器33中转换的反射光图像。如上所述当对荧光图像、散射光图像或反射光图像执行二值化时，可以确定黑白、最小化数据量并便于数据处理。同时，第一存储器37储存第一二值化转换器34中被二值化的荧光图像。

其次，第三存储器39储存第三二值化转换器36中被二值化的反射光图像。进一步地，第一存储器37到第三存储器39可不被配置为上述的分离的存储器，而可被形成为单个存储器。控制器40根据使用者的需求控制检测图像处理器中的元件并读取储存在第一存储器37到第三存储器39中的图像，以及将图像输出到显示装置41。进一步地，显示装置41显示从控制器40被输出、二值化和储存的荧光图像、散射光图像或反射光图像。尽管通过使用在检测图像处理器30中的二值化转换器34到36将数据二值化，数据可在不包括二值化转换器34到36的情况下在彩色图像中被处理。如上所述，本发明的优选实施方式能够测量反射率变化不大的曝光电路图案膜的优质的图像。此外，本发明的优选实施方式能够快速测量反射率变化不大的曝光电路图案膜上的图像。进一步地，根据本发明的优选实施方式能够测量曝光电路图案中干膜下铜镀层的缺陷状态。此外，本发明的优选实施方式通过使用三个光电检测器能够同时测量荧光图像、散射光图像以及反射光图像进一步地，根据本发明的优选实施方式能够测量由于小反射率差以及大散射光造成反射图像测量困难的材料的图像。虽然出于说明目的公开了本发明的优选实施方式，但本领域技术人员将意识到，在不背离如所附权利要求公开的本发明范围和精神的情况下，能够进行各种修改、增加以及替代。因此，这样的修改、增加以及替代应当被理解为落入本发明的范围内。
权利要求
1.一种用于检测图案缺陷的设备，该设备包括 光源，该光源用于产生并发射光； 扫描镜，该扫描镜用于将从所述光源发射的光扫描到板； 荧光图像检测器，该荧光图像检测器用于检测在所述板上发荧光的荧光图像；以及 散射光图像检测器，该散射光图像检测器用于检测在所述板上散射的散射光图像。
2.根据权利要求I所述的用于检测图案缺陷的设备，其中所述光源产生并发射具有500nm到600nm的波长的光。
3.根据权利要求I所述的用于检测图案缺陷的设备，其中所述光源产生并发射具有594nm的波长的光。
4.根据权利要求I所述的用于检测图案缺陷的设备，该设备进一歩包括反射光图像检测器，该反射光图像检测器用于检测从所述板反射的反射光图像。
5.根据权利要求I所述的用于检测图案缺陷的设备，该设备进一歩包括检测图像处理器，该检测图像处理器用于将所述荧光图像检测器中检测到的所述荧光图像转换并储存为数字荧光图像，将所述散射光图像检测器中检测到的所述散射光图像转换并储存为数字散射光图像，并根据使用者的需求来显示所储存的荧光图像以及所述散射光图像。
6.根据权利要求5所述的用于检测图案缺陷的设备，其中所述检测图像处理器将所述数字荧光图像以及所述散射光图像ニ值化并储存。
7.根据权利要求5所述的用于检测图案缺陷的设备，其中所述检测图像处理器包括 第一模数转换器，该第一模数转换器用于将所述荧光图像检测器中检测到的荧光图像转换为数字荧光图像； 第一存储器，该第一存储器用于储存所述第一模数转换器中转换的所述荧光图像；第二模数转换器，该第二模数转换器用于将所述散射光图像检测器中检测到的所述散射光图像转换为所述数字散射光图像； 第二存储器，该第二存储器用于储存所述第二模数转换器中转换的所述散射光图像；显示装置，该显示装置用于显示所述荧光图像和所述散射光图像；以及控制器，该控制器用于根据使用者的需求来将储存在所述第一存储器的所述荧光图像以及储存在所述第二存储器中的所述散射光图像输出到所述显示装置。
8.根据权利要求I所述的用于检测图案缺陷的设备，该设备进一歩包括分色镜，该分色镜用于将从所述光源发射的光传送到所述扫描镜以及当从所述板产生的荧光通过所述扫描镜入射时，将从所述板产生的所述荧光发射到所述荧光图像检测器。
9.根据权利要求I所述的用于检测图案缺陷的设备，该设备进一歩包括安置在所述荧光图像检测器前方以传送在所述板上形成的荧光的荧光滤光器。
全文摘要
公开了一种用于检测图案缺陷的设备。该用于检测图案缺陷的设备包括光源，产生并发射光；扫描镜，将从光源发射的光扫描到板；荧光图像检测器，检测在板上发荧光的荧光图像；以及散射光图像检测器，检测在板上散射的散射光图像，从而可在曝光过程期间容易地检测图案缺陷。
文档编号G01N21/956GK102680497SQ20111013234
公开日2012年9月19日 申请日期2011年5月20日 优先权日2011年3月11日
发明者朴珍远, 朴首雄, 金泽兼 申请人:三星电机株式会社