광 음향 분석 기술을 이용한 결함 분석 방법 및 장치
Method and device for analyzing defect using photoacoustic analysis
특허 요약
본 발명의 몇몇 실시예에 따른 광 음향 분석 기술을 이용한 결함 분석 장치는 복수의 각도로 편광된 빛을 시료에 조사하는 광 조사 장치, 상기 광 조사 장치에서 조사된 빛에 의해, 상기 시료로부터 방출된 초음파 신호를 수신하는 음향 신호 수신 장치 및 상기 초음파 신호를 분석하여 상기 시료에 대한 결함 외관 정보, 결함 깊이 정보, 결함 히트맵 정보 및 결함 방향 정보 중 적어도 하나를 포함하는 분석 데이터를 생성하는 신호 분석 장치를 포함할 수 있다.
청구항
번호청구항
1

복수의 각도로 편광된 빛을 시료에 조사하는 광 조사 장치;상기 광 조사 장치에서 조사된 빛에 의해, 상기 시료로부터 방출된 초음파 신호를 수신하는 음향 신호 수신 장치; 및상기 초음파 신호를 분석하여 상기 시료에 대한 결함 외관 정보, 결함 깊이 정보, 결함 히트맵 정보 및 결함 방향 정보 중 적어도 하나를 포함하는 분석 데이터를 생성하는 신호 분석 장치를 포함하는, 결함 분석 장치.

2

제1 항에 있어서,상기 신호 분석 장치는 상기 분석 데이터를 시각화하여 시각화 데이터를 생성하는, 결함 분석 장치.

3

제1 항에 있어서,상기 시료에 조사되는 편광된 빛은 상기 시료에 흡수되어, 상기 시료의 열팽창을 야기하고, 상기 시료의 열팽창은 상기 초음파 신호를 생성하는, 결함 분석 장치.

4

제1 항에 있어서,상기 광 조사 장치는, 레이저 광을 생성하는 광원;상기 레이저 광에 대해 특정 편광 상태의 광만 선택적으로 통과시키는 편광 빔 분리기; 및상기 편광 빔 분리기로부터 제공된 빛의 편광 방향을 조절하는 반파판을 포함하는, 결함 분석 장치.

5

제4 항에 있어서,상기 음향 신호 수신 장치는,상기 시료로부터 방출된 상기 초음파 신호를 감지하고, 상기 초음파 신호를 전기적 신호로 변환하는 초음파 변환기; 및상기 전기적 신호를 증폭하는 증폭기를 포함하는, 결함 분석 장치.

6

제5 항에 있어서,상기 신호 분석 장치는, 상기 증폭기에서 증폭된 전기적 신호를 수신하여 디지털 신호로 변환하고, 상기 디지털 신호를 분석하여 상기 분석 데이터를 생성하는, 결함 분석 장치.

7

제1 항에 있어서,상기 신호 분석 장치는 주파수 영역, 시간 영역 및 시간-주파수 영역 중 적어도 하나의 영역에서 상기 초음파 신호의 분석을 통해 상기 분석 데이터를 생성하는, 결함 분석 장치.

8

제1 항에 있어서,상기 복수의 각도는 0도, 45도, 90도 및 135도인,결함 분석 장치.

9

광 음향 기술을 이용한 결함 분석 장치에서 수행되는 결함 분석 방법으로서, 복수의 각도로 편광된 빛을 시료에 조사하는 단계;상기 시료로부터 방출된 초음파 신호를 수신하는 단계; 및상기 수신한 초음파 신호를 분석하여, 결함 깊이 정보, 결함 외관 정보, 결함 히트맵 정보 및 결함 방향 정보 중 적어도 하나를 포함하는 분석 데이터를 생성하는 단계를 포함하는, 결함 분석 방법.

10

제9 항에 있어서, 상기 분석 데이터를 시각화하여 시각화 데이터를 생성하는 단계를 더 포함하는, 결함 분석 방법.

11

제9 항에 있어서,상기 초음파 신호는 상기 편광된 빛을 흡수하여 발생된 상기 시료의 열팽창에 기인하여 생성되는, 결함 분석 방법.

12

제9 항에 있어서,상기 복수의 각도로 편광된 빛을 조사하는 단계는,레이저 광원을 이용하여 레이저 광을 생성하고, 편광 빔 분리기를 이용하여 특정 상태의 편광을 선별하고, 반파판을 이용하여 상기 복수의 각도로 편광된 빛을 조사하는 것을 포함하는, 결함 분석 방법.

13

제12 항에 있어서, 상기 시료로부터 방출된 초음파 신호를 수신하는 단계는, 상기 초음파 신호를 감지하여 전기적 신호로 변환하고, 상기 전기적 신호를 증폭하는 것을 포함하는, 결함 분석 방법.

14

제13 항에 있어서,상기 수신한 초음파 데이터를 분석하는 것은, 상기 증폭된 전기적 신호를 디지털 신호로 변환하고, 상기 디지털 신호를 이용하여 상기 시료의 결함에 대해 분석하는 것을 포함하는, 결함 분석 방법.

15

제9 항에 있어서, 상기 분석 데이터를 생성하는 단계는, 주파수 영역, 시간 영역 및 시간-주파수 영역 중 적어도 하나의 영역에서 상기 초음파 신호를 분석하는 것을 포함하는, 결함 분석 방법.

16

제1 각도로 편광된 빛과 제2 각도로 편광된 빛을 시료에 조사하는 광 조사 장치;상기 제1 각도로 편광된 빛에 의해 상기 시료료부터 방출된 제1 초음파 신호와, 상기 제2 각도로 편광된 빛에 의해 상기 시료로부터 방출된 제2 초음파 신호를 음향 신호 수신 장치; 및상기 제1 및 제2 초음파 신호를 분석하여 상기 시료에 대한 결함 외관 정보, 결함 깊이 정보, 결함 히트맵 정보 및 결함 방향 정보 중 적어도 하나를 포함하는 분석 데이터를 생성하는 신호 분석 장치를 포함하는, 결함 분석 장치.

17

제16 항에 있어서, 상기 시료의 결함의 방향과 상기 제1 각도 및 상기 제2 각도의 일치 여부에 따라, 상기 제1 및 제2 초음파 신호의 세기가 결정되는, 결함 분석 장치.

18

제16 항에 있어서, 상기 광 조사 장치는, 레이저 광을 생성하는 광원;상기 레이저 광에 대해 특정 편광 상태의 광만 선택적으로 통과시키는 편광 빔 분리기; 및상기 편광 빔 분리기로부터 제공된 빛의 편광 방향을 상기 제1 각도 및 상기 제2 각도로 조절하는 반파판을 포함하는, 결함 분석 장치.

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제18 항에 있어서, 상기 음향 신호 수신 장치는,상기 제1 및 제2 초음파 신호를 감지하고, 상기 제1 및 제2 초음파 신호를 각각 전기적 신호로 변환하는 초음파 변환기; 및상기 전기적 신호를 각각 증폭하는 증폭기를 포함하는, 결함 분석 장치.

20

제19 항에 있어서,상기 신호 분석 장치는, 상기 증폭기에서 증폭된 전기적 신호를 수신하여 디지털 신호로 변환하고, 상기 디지털 신호를 분석하여 상기 분석 데이터를 생성하는, 결함 분석 장치.