KR100883161B1 - Image processing device and the spatial distrbution evaluation method of paticle size using the same device - Google Patents
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Abstract
영상 처리 장치 및 이 장치를 이용한 입자 크기의 분포적 특성 평가 방법이 제공된다. 이 방법은 측정 평면을 포함하는 공간을 제공하는 용기를 준비하는 단계, 상기 용기 내로 입사광을 입사시키어, 상기 측정 평면 상에 존재하는 입자들로부터 산란되는 산란광의 2차원적 세기 분포를 측정하는 단계, 상기 측정된 산란광의 2차원적 세기 분포를 처리하는 단계, 및 상기 측정 평면 상에 존재하는 입자들의 크기의 공간적 분포를 결정하는 단계를 포함한다.An image processing apparatus and a method for evaluating distributional characteristics of particle size using the apparatus are provided. The method comprises the steps of preparing a container providing a space comprising a measurement plane, injecting incident light into the container, measuring a two-dimensional intensity distribution of scattered light scattered from particles present on the measurement plane, Processing the two-dimensional intensity distribution of the measured scattered light, and determining a spatial distribution of the size of particles present on the measurement plane.
Description
도 1은 본 발명의 실시예에 따른 입자 측정 장치를 설명하기 위한 구성도이다. 1 is a block diagram for explaining a particle measuring device according to an embodiment of the present invention.
도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 영상 처리 장치를 나타내는 블럭도이다.2 is a block diagram illustrating an image processing apparatus according to an exemplary embodiment.
도 3 내지 7은 본 발명의 일 실시예에 따른 영상처리부의 구성을 나타내는 블럭도들이다. 3 to 7 are block diagrams illustrating a configuration of an image processor according to an exemplary embodiment of the present invention.
도 8은 본 발명의 일 실시예에 따른 데이터 변환부의 구성을 나타내는 블럭도이다.8 is a block diagram illustrating a configuration of a data converter according to an exemplary embodiment of the present invention.
도 9 및 도 10은 본 발명의 일 실시예에 따른 입자 크기의 분포적 특성 평가 방법의 흐름도들이다.9 and 10 are flowcharts of a method for evaluating distributional characteristics of particle size according to an embodiment of the present invention.
도 11는 데이터 형식을 변환하는 단계를 설명하는 흐름도이다.11 is a flowchart for explaining a step of converting a data format.
본 발명은 영상 처리 장치 및 이 장치를 이용한 입자 크기의 분포적 특성 평가 방법에 관한 것으로서, 더욱 상세하게는 미세 입자들로부터 2차원적 산란광을 광학적으로 측정하여 입자들의 크기의 공간 분포를 산출하는 영상 처리 장치 및 이 장치를 이용한 입자 크기의 분포적 특성 평가 방법에 관한 것이다.The present invention relates to an image processing apparatus and a method for evaluating distributional characteristics of particle size using the apparatus, and more particularly, an image for calculating spatial distribution of particle sizes by optically measuring two-dimensional scattered light from fine particles. A treatment apparatus and a method for evaluating the distributional characteristics of particle size using the apparatus.
일반적으로, 반도체 장치의 제조는 증착(deposition), 식각(etching) 및 에치백(etch back) 등과 같이 챔버 내에 생성되는 플라즈마를 이용하는 단계들을 포함한다. 한편, 상기 플라즈마가 생성되는 용기 내에는, 반도체 장치의 수율 및 성능의 저하를 초래하는, 수십~수백 nm 범위의 미세한 티끌 입자들이 발생할 수 있다.In general, fabrication of semiconductor devices involves the use of plasma generated in a chamber, such as deposition, etching, and etch back. On the other hand, in the container in which the plasma is generated, fine dust particles in the range of tens to hundreds of nm may be generated, which may cause a decrease in yield and performance of the semiconductor device.
종래 기술에 따르면, 챔버 내부에 생성된 티끌 입자들의 양은 광학적인 방법을 통해 모니터링될 수 있다. 한편, 고성능 및 고집적화된 반도체 장치가 요구됨에 따라, 티끌 입자들의 공간적 분포에 대한 정보를 제공할 수 있는 기술이 요구되지만, 종래의 기술들은 이러한 티끌입자들의 공간적 분포에 대한 정보를 제공하지 못하고 있다.According to the prior art, the amount of dust particles generated inside the chamber can be monitored by an optical method. Meanwhile, as high performance and highly integrated semiconductor devices are required, a technology capable of providing information on spatial distribution of particle particles is required, but conventional technologies do not provide information on spatial distribution of particle particles.
본 발명의 일 기술적 과제는 챔버 내부에 존재하는 티끌 입자들의 공간적 분포에 대한 정보를 제공할 수 있는 영상 처리 장치를 제공하는 데 있다.An object of the present invention is to provide an image processing apparatus capable of providing information on the spatial distribution of particle particles present in a chamber.
본 발명의 일 기술적 과제는 챔버 내부에 존재하는 티끌 입자들의 공간적 분포에 대한 정보를 제공할 수 있는 입자 크기의 분포적 특성 평가 방법을 제공하는 데 있다.One technical problem of the present invention is to provide a method for evaluating the distribution characteristics of particle size, which can provide information on the spatial distribution of particle particles present in the chamber.
상기 기술적 과제들을 달성하기 위하여, 본 발명에 따른 영상 처리 장치는 측정 평면을 포함하는 공간을 제공하는 용기 외부에 배치되어, 상기 용기 내부로 입사하는 입사광에 의하여 상기 측정 평면 상에 존재하는 입자들로부터 산란되는 산란광의 2 차원적 세기 분포를 측정하는 측정장치부, 상기 측정장치부에 전기적으로 연결되고, 상기 측정된 산란광의 2차원적 세기 분포를 처리하는 영상 처리부, 및 상기 영상 처리부의 출력 데이터를 이용하여 상기 측정 평면 상에 존재하는 입자들의 크기의 공간적 분포를 결정하는 입자크기 산출부를 포함한다.In order to achieve the above technical problems, the image processing apparatus according to the present invention is disposed outside the container providing a space including the measurement plane, from the particles present on the measurement plane by the incident light incident into the container. A measurement unit configured to measure a two-dimensional intensity distribution of scattered light scattered, an image processor electrically connected to the measurement unit, and configured to process the two-dimensional intensity distribution of the measured scattered light, and output data of the image processor Particle size calculation unit for determining the spatial distribution of the size of the particles present on the measurement plane by using.
본 발명에 따른 입자 크기의 분포적 특성 평가 방법은 측정 평면을 포함하는 공간을 제공하는 용기를 준비하는 단계, 상기 용기 내로 입사광을 입사시키어, 상기 측정 평면 상에 존재하는 입자들로부터 산란되는 산란광의 2차원적 세기 분포를 측정하는 단계, 상기 측정된 산란광의 2차원적 세기 분포를 처리하는 단계, 및 상기 측정 평면 상에 존재하는 입자들의 크기의 공간적 분포를 결정하는 단계를 포함한다.A method for evaluating the distributional characteristics of particle size according to the present invention comprises the steps of preparing a container that provides a space comprising a measurement plane, injecting incident light into the container, and the scattering of light scattered from the particles present on the measurement plane. Measuring a two-dimensional intensity distribution, processing the two-dimensional intensity distribution of the measured scattered light, and determining a spatial distribution of the size of particles present on the measurement plane.
플라즈마 공정에서 발생하는 미세 입자의 크기 측정을 위하여 광학적 측정 방법을 사용한다. 이 광학적 측정 방법은 입사광을 용기 내부에 입사시켜 측정 장치부를 이용하여 입자들에 의한 산란광을 영상으로 촬영하고, 이 촬영된 영상을 디지털 영상으로 변환한다. 상기 변환된 디지털 영상은 데이터 처리 과정을 통해 입자의 크기로 변환될 수 있다.Optical measurement method is used to measure the size of the fine particles generated in the plasma process. In this optical measuring method, incident light is incident into the container, and the scattered light by the particles is captured as an image using a measuring device, and the captured image is converted into a digital image. The converted digital image may be converted into a particle size through a data processing process.
상기 측정 장치부는 광 검출부를 포함한다. 상기 광 검출부의 상기 산란광 의 2 차원적 세기 분포는 다양한 노이즈를 포함할 수 있다. 예컨대, 플라즈마는 자체에서 빛을 발생시키므로, 상기 광 검출부는 상기 입자들에 의한 산란광 이외에 상기 플라즈마에서 발생하는 빛에 의한 영상 정보(이하, 배경 노이즈라 일컫는다)를 포함할 수 있다. 또한 상기 산란광은 시간에 따라 불규칙하게 요동(fluctuation)칠 수 있다. 상기 광 검출부는 상기 시간에 따른 불규칙한 요동에 대한 정보(이하, 랜덤 노이즈라 일컫는다)를 포함할 수 있다. 이러한 배경 노이즈(background noise) 및 랜덤 노이즈(random noise)를 포함하는 영상 노이즈들은 데이터 처리 과정에서 정확한 입자 크기의 산출을 방해한다. The measuring device section includes a light detector. The two-dimensional intensity distribution of the scattered light of the light detector may include various noises. For example, since the plasma generates light by itself, the light detector may include image information (hereinafter, referred to as background noise) due to light generated in the plasma in addition to scattered light by the particles. In addition, the scattered light may fluctuate irregularly with time. The light detector may include information on irregular fluctuations over time (hereinafter, referred to as random noise). Image noise, including such background noise and random noise, interferes with the calculation of the exact particle size during data processing.
본 발명의 일 실시예에 따르면, 상기 산란광의 2 차원적 세기 분포에서 상기 배경 노이즈와 상기 랜덤 노이즈를 제거하여, 정확한 입자 크기의 공간적 분포를 결정한다.According to one embodiment of the present invention, the spatial noise of the exact particle size is determined by removing the background noise and the random noise from the two-dimensional intensity distribution of the scattered light.
따라서, 정확한 입자 크기를 측정함으로써, 플라즈마 공정에서 발생하는 미세 입자들에 대한 정확한 모니터링이 가능하다.Thus, by measuring the exact particle size, accurate monitoring of the fine particles generated in the plasma process is possible.
본 발명과 본 발명의 동작상의 이점 및 본 발명의 실시에 의하여 달성되는 목적을 충분히 이해하기 위해서는 본 발명의 바람직한 실시예를 예시하는 첨부 도면 및 첨부 도면에 기재된 내용을 참조하여야만 한다. 각 도면을 이해함에 있어서, 동일한 부재는 가능한 한 동일한 참조부호로 도시하고자 함에 유의해야 한다. In order to fully understand the present invention, the operational advantages of the present invention, and the objects achieved by the practice of the present invention, reference should be made to the accompanying drawings which illustrate preferred embodiments of the present invention and the contents described in the accompanying drawings. In understanding the drawings, it should be noted that like parts are intended to be represented by the same reference numerals as much as possible.
또한, 하기의 설명에서, 구체적인 처리 흐름과 같은 많은 특정 상세들은 본 발명의 보다 전반적인 이해를 제공하기 위해 기술된다. 그러나, 이들 특정 상세들 없이도, 본 발명의 실시될 수 있다는 것은 당해 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에게는 자명한 사실이다. 그리고 본 발명의 요지를 불필요하게 흐릴 수 있다고 판단되는 공지 기능 및 구성에 대한 상세한 기술은 생략된다.In addition, in the following description, numerous specific details, such as specific process flows, are described to provide a more general understanding of the invention. However, it will be apparent to one of ordinary skill in the art that the present invention may be practiced without these specific details. And detailed description of known functions and configurations that are determined to unnecessarily obscure the subject matter of the present invention is omitted.
이하, 첨부한 도면을 참조하여 본 발명의 바람직한 실시예를 설명함으로써, 본 발명을 상세히 설명한다.Hereinafter, exemplary embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings.
도 1은 본 발명의 실시예에 따른 입자 측정 장치(400)를 설명하기 위한 구성도이다. 1 is a block diagram for explaining a
도 1을 참조하면, 입자 측정 장치(400)는 광 방출부(110), 제 1 및 제 2 편광부(120 및 150), 광 변환부(130), 측정장치부(180), 영상 처리부(200), 및 입자크기 산출부(300)를 포함한다.Referring to FIG. 1, the
상기 광 방출부(110)는 입사광(B1)을 방출한다. 바람직하게, 상기 입사광(B1)은 레이저 광일 수 있다. 상기 광 방출부(110)는 미세 입자들(145)의 크기를 측정하기 위해 짧은 파장을 갖는 상기 레이저 광을 방출할 수 있다. 상기 레이저 광은 헬륨-네온 레이저 또는 아르곤(Ar) 이온 레이저를 포함할 수 있다.The
상기 제 1 편광부(120)는 상기 광 방출부(110)로부터의 입사광(B1)을 제 1 방향으로 편광 시킨다. 상기 제 1 편광부(120)는 수직방향 편광판(perpendicular direction polarizer) 및 수평방향 편광판(parallel direction polarizer) 중 어느 하나의 편광판을 포함할 수 있다. 따라서, 제 1 편광부(120)를 통과한 상기 입사광(B1)은 수직 방향 및 수평 방향의 입사광(B1) 중 어느 하나의 입사광(B1)으로 편광될 수 있다.The
또한, 상기 제 1 편광부(120)는 하프 람다 플레이트(half lambda plate: λ/2 plate)일 수도 있다. 상기 하프 람다 플레이트가 90°씩 회전될 때마다, 상기 입사광(B1)은 하프 람다 플레이트에 의해 수직 방향의 입사광 또는 수평 방향의 입사광으로 교차적으로 편광될 수 있다.In addition, the
만일 상기 입사광(B1)이 헬륨-네온 레이저 광과 같이 수평 방향으로 편광된 광이라면, 상기 편광된 광을 서로 직교하는 2개의 방향 성분(수평 및 수직 방향 성분)으로 분산시키기 위해 상기 광 방출부(110)와 제 1 편광부(120) 사이에 제공되는 편광 분산기(Polarized Beam Splitter: 미도시)를 더 포함할 수 있다. 따라서, 제 1 편광부(120)로 입사하는 입사광(B1)은 서로 직교하는 2개의 방향 성분으로 구성될 수 있다.If the incident light B 1 is light polarized in the horizontal direction, such as helium-neon laser light, the light emitting part is used to disperse the polarized light into two direction components (horizontal and vertical components) orthogonal to each other. The display device may further include a polarized beam splitter (not shown) provided between the 110 and the
상기 입사광(B1)의 직진성을 확인하기 위해 광 방출부(110)와 제 1 편광부(120) 사이에 제공되는 적어도 하나의 조리개(I1)를 더 포함한다. 상기 조리개(I1)는 상기 제 1 편광부(120)로 입사하는 입사광(B1)의 직진성을 유도한다.At least one aperture I 1 provided between the
상기 광 변환부(130)는 제 1 편광부(120)에 의해 편광된 제 1 방향성분의 입사광(B2)을 1차원의 광(B3)으로 변환시킨다. 상기 1차원의 광(B3)은 플라즈마 챔버(140)의 내부로 조사된다.The
상기 제 1 편광부(120)와 상기 광 변환부(130) 사이에 구비된 조리개(I2)는 상기 제 1 방향 성분 갖는 입사광의 직진성을 유도한다. The diaphragm I 2 provided between the
상기 플라즈마 챔버(140)로 조사된 1차원의 광(B3)은 플라즈마 챔버(140) 내의 입자들(145)과 충돌하고, 이 충돌에 의해 산란광(B4)이 생성된다. The one-dimensional light B 3 irradiated to the
광 방출부(110), 제 1 편광부(120), 광 변환부(130) 및 플라즈마 챔버(140)가 광의 진행 방향과 일치하지 않을 경우, 광 발생부(110)와 플라즈마 챔버(140) 사이에는 광의 경로를 바꿔주기 위한 적어도 하나 이상의 반사 거울(M)이 구비된다.When the
상기 제 2 편광부(150)는 제 1 편광부(120)와 동일한 방향 성분을 갖는다. 따라서, 상기 제 1 편광부(120)가 수직 방향의 편광판일 경우, 제 2 편광부(150)는 수직 방향의 편광판이다. 그리고 제 1 편광부(120)가 수평 방향의 편광판일 때, 제 2 편광부(150)는 수평방향의 편광판이다. The
또한, 상기 제 1 편광부(120)가 하프 람다 플레이트일 경우, 제 2 편광부(150)는 동일한 방향 성분을 갖도록 연동되어 90°로 회전하는 하프 람다 플레이트일 수 있다. 이에 따라, 제 2 편광부(150)는 제 1 편광부(120)에 의해 편광된 방향 성분과 동일한 산란광(B4)의 방향 성분을 교차적으로 통과시킨다.In addition, when the
또한, 제 1 편광부(120)가 수직 성분의 편광판 및 수평 성분의 편광판을 포함하는 경우, 제 2 편광부(150)는 제 1 편광부(120)의 방향 성분과 동일하게 연동되는 편광판을 갖는다.In addition, when the
산란광(B4)의 산란각을 확인하기 위해 광 변환부(130)와 제 2 편광부(150) 사이에 제공된 조리개들(I3, I4)은 특정 산란각을 갖는 산란광(B4)의 직진성을 유도한다. 상기 조리개들(I3, I4)은 튜브일 수 있다.To confirm the scattering angle of the scattered light B 4 , the apertures I 3 and I 4 provided between the
상기 광 수광부(170)는 입자(145)와 충돌하지 않은 1차원의 광(B3)의 세기를 측정한다. 상기 광 수광부(170)는 포토 다이오드를 포함할 수 있다. 상기 광 수광부(170)는 입자(145)와 충돌하지 않은 1차원의 광(B3)의 세기를 측정함으로써, 플라즈마 내의 특정한 면(2차원의 한 면)에 존재하는 입자들(145)의 평균적인 밀도를 구할 수도 있다. 상기 광 수광부(170)와 상기 광 변환부(130) 사이에 구비된 조리개(I5)는 입자(145)와 충돌하지 않은 1차원 광(B3)의 직진성을 유도한다.The
상기 측정장치부(180)는 광 검출부(160), 및 플라즈마 용기(140), 및 입자들(145)을 포함할 수 있다.The measuring
상기 광 검출부(160)는 상기 산란광(B4)의 2 차원적 세기 분포를 순간 영상인 제 1 영상 데이터(IM1)와 상기 1차원 광(B1)의 플라즈마 챔버로의 조사를 차단한 상태에서 플라즈마 챔버의 내부를 촬영한 배경광의 2차원적 분포를 순간 영상인 제 2 영상 데이터(IM2)로 순차적으로 저장할 수 있다.The
도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 영상처리장치를 나타내는 블럭도이다.2 is a block diagram illustrating an image processing apparatus according to an exemplary embodiment.
도 2를 참조하면, 상기 영상처리장치는 용기 주변에 배치되는 산란광의 2 차원적 세기 분포를 측정하는 측정 장치부(180), 상기 측정 장치부(180)에 전기적으로 연결된 영상처리부(200) 및 상기 영상처리부(200)에 전기적으로 연결된 입자 크기 산출부(300)을 포함할 수 있다.Referring to FIG. 2, the image processing apparatus includes a
상기 측정 장치부(180)는 상기 용기 내부의 공간에 존재하는 입자들로부터 방출되는 광학적 특성을 측정하도록 구성된다. 이를 위해, 상기 측정장치부(180)는 상기 입자들로부터 산란되는 산란광을 측정하는 광 검출부(160)를 포함할 수 있다.The measuring
보다 구체적으로, 상기 용기는 소정의 2차원적 측정 평면을 포함하는 3차원적 공간을 제공하고, 상기 측정 장치부(180)는 상기 측정 평면에 존재하는 입자들로부터 방출되는 산란광을 2차원적으로 측정하도록 구성된다. 본 발명에 따르면, 상기 산란광은 상기 광 방출부(110)에서 방출되는 입사광((B1)이 상기 측정 평면 상에 존재하는 입자들에 의해 산란된 결과일 수 있다. 또한, 상기 용기는 도 1을 참조하여 설명된 플라즈마 챔버(140)일 수 있지만, 본 발명이 적용될 수 있는 용기가 이에 한정되는 것은 아니다.More specifically, the container provides a three-dimensional space including a predetermined two-dimensional measuring plane, and the measuring
한편, 상기 측정 평면의 공간적 위치는 상기 광 변환부(130) 또는 상기 반사 거울(M) 등에 의해 정의될 수 있다. 예를 들면, 도 1에 도시된 것처럼, 상기 입사광(B1)의 진행 경로가 서로 다른 높이에서 상기 용기 내부의 공간을 왕복할 경우, 상기 입사광의 이러한 왕복적 진행 경로는 2 차원적 평면을 정의할 수 있다. 본 발명의 다른 실시예에 따르면, 상기 광 변환부(130)은 0차원(즉, 점)의 단면을 갖는 상기 입사광(B1)을 1차원(즉, 선)의 단면을 갖도록 변환하는 원통 렌즈를 구비할 수 있다. 이 경우, 상기 측정 평면은 상기 원통 렌즈에 의해 정의되는 상기 1차원의 단면을 갖는 입사광의 진행 경로와 상기 용기 내부의 공간의 교차면으로 정의될 수 있다. 한편, 상술한 측정 평면에 대한 설명은 본 발명의 기술적 사상을 설명하기 위한 예시일 뿐, 상기 측정 평면은 상기 광 변환부(130)를 구성하는 광학적 부품들의 종류 및 배치에 의해 다양하게 변형될 수 있다.Meanwhile, the spatial position of the measurement plane may be defined by the
본 발명에 따르면, 상기 광 검출부(160)는 상기 측정 평면으로부터 산란되는 상기 산란광의 광학적 특성을 2 차원적으로 측정하여 전기적 신호로 변환한다. 이를 위해, 상기 광 검출부(160)는 1차원 또는 2차원적으로 배열되는 픽셀들을 구비하는 촬상 소자를 구비한다. 상기 촬상 소자는 CCD(Charge Coupled Device), 비디오 카메라, 다채널 광 증배관(photo multiplier tuber, PMT) 중에 적어도 하나일 수 있으며, 상기 산란광을 컬러 또는 흑백으로 측정할 수 있도록 구성된다. According to the present invention, the
이에 더하여, 상기 측정 장치부(180)는 A/D 컨버터(Analog/Digital Converter)를 더 포함할 수 있다. 상기 A/D컨버터는 상기 광 검출부(160)에서 측정되는 산란광의 전기적 신호를 디지털화된 제 1 영상 데이터(IM1)로 변환하여 출력하도록 구성된다.In addition, the measuring
상기 영상 처리부(200)는 상기 측정된 산란광의 2 차원적 세기 분포를 처리하여, 편광 비율 분포함수(SPR)를 추출하도록 구성된다. 이을 위해, 상기 영상 처리부(200)는 도 3에 도시된 것처럼 상기 측정 장치부(180)에서 출력되는 신호로부터 편광 비율 분포 함수(SPR)를 추출하는 편광비율분포함수 추출부(240)를 포함할 수 있다. 상기 편광 비율 분포 함수(SPR)는 서로 다른 편광을 갖는 입사광들에 의해 생성된 상기 산란광들의 비율의 2차원적 분포를 표현한다.The
구체적으로, 상기 입사광들은, 도 1을 참조하여 설명된 상기 제1 편광 부(120)을 이용하면, 서로 다른 편광 방향을 가지고 상기 용기 내부로 입사될 수 있다. 또한, 상기 산란광은, 도 1을 참조하여 설명된 상기 제2 편광부(150)을 이용하면, 서로 다른 편광 방향을 가지고 상기 광 검출부(160)으로 입사될 수 있다. 상기 편광 비율 분포 함수(SPR)는, 상기 측정 평면의 각 점들에서, 상기 광 검출부(160)로 입사되는 서로 다른 편광 방향을 갖는 산란광들의 세기들 사이의 비율을 표현한다. Specifically, the incident light may be incident into the container with different polarization directions by using the
한편, 상기 입사광과 상기 입자들 사이의 광학적 산란이 없는 경우에도, 알려진 것처럼, 상기 용기 내부 온도에 의해 결정되는 배경광이 상기 용기로부터 방출될 수 있다. 또는 상기 용기가 플라즈마 챔버인 경우에는 플라즈마 배경광이 상기 용기로부터 방출될 수 있다. 상기 측정 장치부(180) 및/또는 상기 영상 처리부(200)는 이러한 배경광에 의한 효과를 제거하도록 구성될 수 있다. 예를 들면, 상기 편광비율 분포함수(SPR)를 추출하기 위해 사용되는 신호는 상기 측정된 산란광들의 세기에서 상기 용기로부터 방출되는 배경광의 세기를 차감한 결과일 수 있다. 이에 더하여, 상기 영상 처리부(200)는 측정 과정에서 발생하는 랜덤 노이즈에 따른 효과를 줄이기 위해, 상기 산란광을 복수 회 측정하여 이을 평균하는 과정을 수행하도록 구성될 수 있다. 상기 편광 비율 분포함수(SPR)를 추출하는 과정은 이후 도 7 및 도 10을 참조하여 보다 상세하게 설명될 것이다.On the other hand, even when there is no optical scattering between the incident light and the particles, as is known, background light determined by the temperature inside the container can be emitted from the container. Alternatively, if the vessel is a plasma chamber, plasma background light may be emitted from the vessel. The
본 발명의 일 실시예에 따르면, 상기 측정 장치부(180)는 소정의 처리 유닛을 포함하는 컴퓨터(도시되지 않음)와 전기적으로 연결될 수 있다. 상기 처리 유닛은 마이크로프로세서, 마이크로제어기, 디지털신호 프로세서 및 어떤 정보를 처리 하도록 구성된 디지털 회로 중 하나이거나 또는 이들의 조합으로 이루어질 수 있다. 이 경우, 상기 처리 유닛은 상기 영상처리부(200)로서 사용될 수 있다.According to an embodiment of the present invention, the measuring
상기 입자크기 산출부(300)는 상기 영상처리부(200)에서 준비된 편광 비율 분포 함수(SPR)를 처리하여, 상기 측정 평면 상에 존재하는 입자의 크기 및 그 공간적 분포에 대한 정보를 추출하도록 구성된다.The
구체적으로, 상기 입자 크기에 대한 정보를 추출 과정에는, 로렌츠-미 산란이론을 통해 표현되는 상기 편광 비율과 입자크기 사이의 정량적 관계가 사용될 수 있다. 하지만, 다른 이론 또는 경험적 데이터가 상기 추출과정을 위한 편광비율과 상기 입자 크기 사이의 정량적 관계로서 사용될 수 있음은 자명하다. 한편, 상기 편광 비율 분포함수(SPR)는 상기 측정 평면의 각 점들에서 편광 비율을 표현하는 분포적 데이터이므로, 상기 측정 평면의 각 점들에서 상기 입자크기에 대한 정보를 추출하는 과정을 완료하면, 상기 측정 평면 상에 존재하는 입자들의 공간적 분포에 대한 정보를 얻을 수 있다.Specifically, in the extraction process of the information on the particle size, a quantitative relationship between the polarization ratio and the particle size expressed through the Lorentz-scattering theory can be used. However, it is obvious that other theoretical or empirical data can be used as a quantitative relationship between the polarization ratio and the particle size for the extraction process. On the other hand, since the polarization ratio distribution function (SPR) is distributed data representing the polarization ratio at each point of the measurement plane, when the process of extracting information on the particle size from each point of the measurement plane is completed, the Information about the spatial distribution of particles present on the measurement plane can be obtained.
한편, 본 발명의 일 실시예에 따르면, 상기 입자크기 산출부(300)에서 얻어진 상기 입자들의 공간적 분포에 대한 정보는 소정의 표시기를 통해 시각적으로 표시될 수 있다. 또한, 본 발명에 따르면, 상기 편광 비율 분포 함수(SPR)는 공정 진행 과정에서 실질적으로 실시간으로 측정될 수 있다. 이 경우, 상기 표시기는 입자 크기 분포의 시간적 변화를 표현하도록 구성될 수 있다. 또는, 상기 표시기는 입자 크기 분포에 대한 정보를 시간적 또는 공간적으로 평균한 결과를 표시하도록 구성될 수 있다.Meanwhile, according to an embodiment of the present invention, information on the spatial distribution of the particles obtained by the
도 3 내지 도 7은 본 발명의 실시예들에 따른 영상처리부(200)의 구성들을 보여주는 블럭도들이다.3 to 7 are block diagrams illustrating the components of the
상술한 것처럼, 상기 영상처리부(200)은 도 3 내지 도 7에 도시된 것처럼 상기 편광비율 분포함수 추출부(240)를 포함할 수 있다. 상기 편광 비율 분포함수 추출부(240)는, 상기 측정 평면의 각 점들의 위치에서, 상기 서로 다른 편광 방향을 갖는 산란광들 사이의 세기 비율을 구하도록 구성된다. 상기 서로 다른 편광 방향을 갖는 산란광들은 시간적 차이를 가지고 측정될 수 있다. 따라서, 상기 편광 비율 분포 함수 추출부(240)는 상기 산란광의 2 차원적 세기 분포에 대한 정보를 저장하기 위한 정보 저장 장치 및 서로 다른 편광 방향을 갖는 산란광들의 세기 비율을 계산하기 위한 연산 장치를 구비할 수 있다.As described above, the
본 발명의 다른 실시예들에 따르면, 상기 영상 처리부(200)는 도 4, 도 6 및 도 7에 도시된 것처럼 데이터 변환부(210)를 더 포함할 수 있다. 상기 데이터 변환부(210)는 상기 측정 장치부(180)에서 출력된 전기적 신호(IM1, IM2)를 상기 편광비율 분포함수 추출부(240)에서 처리하기에 용이한 데이터 형태(Gr1,Gr2)로 변환시키도록 구성된다. 구체적으로, 상기 편광 비율 분포함수 추출부(240)는 편광된 빛의 세기들을 비교하도록 구성되기 때문에, 상기 측정 장치부(180)에서 출력되는 신호(IM1, IM2)는 상기 편광비율 분포함수 추출부(240)에서 처리하기 용이하지 않을 수 있다. 예를 들면, 상기 측정 장치부(180)가 칼라 CCD인 경우, 상기 전기적 신호(IM1, IM2)에서 색에 대한 정보를 제거하는 과정이 필요할 수 있다. 상기 데이터 변환부(210)는 이러한 불필요한 정보를 제거하도록 구성될 수 있으며, 이후 설 명될 도 8은 이러한 기능을 수행하기 위한 상기 데이터 변환부(210)의 일 실시예를 도시한다.According to other embodiments of the present disclosure, the
본 발명의 또 다른 실시예들에 따르면, 도 5 내지 도 7에 도시된 것처럼, 상기 영상처리부(200)는 상기 용기 내부의 배경광에 의한 효과를 제거하기 위해, 감산부(220) 및 메모리(250)를 더 포함할 수 있다. 구체적으로, 상기 메모리(250)는 상기 측정된 산란광들의 2차원적 세기 분포에 대한 정보를 저장한다. 상기 감산부(220)은 상기 측정된 산란광들의 2차원적 세기 분포에 대한 정보에서 상기 측정된 배경광의 2차원적 세기 분포에 대한 정보를 차감한다. 즉, 상기 감산부(220)는 상기 측정 평면의 각 점들에 대응되는 위치에서 상기 산란광들의 세기에서 상기 배경광의 세기를 뺀 크기를 계산한다. 이에 따라, 상기 감산부(220)에서 출력되는 데이터는, 상기 배경광에 의한 효과는 제거된, 상기 산란광들의 알짜 세기의 2차원적 분포(이하, 알짜 산란광 세기 분포)에 대한 정보(Gc)로 구성된다. 이때, 상술한 것처럼, 상기 편광 비율 분포함수(SPR)를 추출하기 위해서는 서로 다른 편광 방향들을 갖는 산란광들의 세기의 비교가 필요하다는 점에서, 상기 알짜 산란광 세기 분포들은 서로 다른 편광 방향을 갖는 산란광들을 이용하여 얻어진다.According to still another exemplary embodiment of the present invention, as illustrated in FIGS. 5 to 7, the
본 발명의 또 다른 실시예들에 따르면, 도 7에 도시된 것처럼, 상기 영상처리부(200)는 측정 과정에서 발생하는 랜덤 노이즈를 줄이기 위해, 평균값 산출부(240)를 더 구비할 수 있다.According to still another embodiment of the present invention, as shown in FIG. 7, the
상기 평균값 산출부(230)는 복수의 기준 프레임 수에 대응하는 측정된 산란광들의 2차원적 세기 분포에 대한 정보를 순차적으로 입력받고, 상기 측정된 산란 광들의 2차원적 세기 분포에 대한 정보들의 평균값(Ga)을 산출한다The
한편, 상기 기준 프레임 수는 소정의 값으로 설정될 수 있다. 상기 기준 프레임 수는 5 프레임일 수 있다. 그러나 상기 기준 프레임 수는 광 검출부(160)에 포함된 CCD 카메라 또는 비디오 카메라의 성능에 따라서 더 많은 프레임 수로 설정될 수 있다.The reference frame number may be set to a predetermined value. The reference frame number may be five frames. However, the reference frame number may be set to a larger number of frames according to the performance of the CCD camera or the video camera included in the
한편, 도 2에 도시된 영상 처리부(200)에 포함된 전체 블록들은 기능적 분리를 의미하고, 물리적 분리를 의미하지 않는다. 또한 도 2에 도시된 영상 처리부(200)은 논리 회로로 구성된 하나의 칩 형태로 구현된 이미지 프로세서로 설계될 수 있다. 또한, 도 2에 도시된 영상 처리부(200)은 하나의 칩 형태가 아닌 특화된 이미지 처리 컴퓨터일 수 있다.Meanwhile, all blocks included in the
또한, 도 2에 도시된 영상 처리부(200)에 의한 이미지 처리 과정은 특수 목적의 하드웨어 형태나 툴 제어 컴퓨터와 같은 범용 컴퓨터에 의해 동작되는 소프트웨어 형태 또는 상기 하드웨어 형태 및 상기 소프트웨어 형태의 조합 형태로 구현될 수 있다. In addition, the image processing process by the
도 8을 참조하면, 상기 데이터 변환부(210)는 데이터 수신부(212), 색 변환부(214) 및 계조 데이터 생성부(216)를 포함할 수 있다. Referring to FIG. 8, the
상기 데이터 수신부(212)는 상기 제1 영상 데이터(IM1) 및 상기 제2 영상 데이터(IM2)를 각각 디지털화된 제1 이미지 데이터(ID1) 및 제2 이미지 데이터(ID2)로 변환하도록 구성된다. The
상기 색 변환부(214)는 상기 제 1 이미지 데이터(ID1) 및 상기 제2 이미지 데이터(ID2)를 각각 휘도 정보를 포함하는 제 1 색공간 데이터(YCrCb1) 및 제2 색공간 데이터(YCrCb1)로 변환하도록 구성된다. The
상기 계조 데이터 생성부(216)는 상기 제 1 색공간 데이터(YCrCb1) 및 상기 제2 색공간 데이터(YCrCb1)를 각각 제 1 계조 데이터(Gr1) 및 제 2 계조 데이터(Gr2)로 변환하도록 구성된다.The
본 발명에 따르면, 상기 데이터 수신부(212)는 상기 산란광의 2차원적 세기 분포의 이미지를 캡쳐링(capturing)할 수 있는 프레임 그래버(Frame Grabber)를 포함할 수 있다. According to the present invention, the
상기 프레임 그래버(미도시)는 상기 광 검출부(160)로부터의 제1 영상 데이터(IM1)를 TIF, BMP, JPEG, GIF와 같은 다양한 범용 디지털 파일 포맷들로 변환하도록 구성될 수 있다. 또한, 상기 제1 이미지 데이터(ID1)는 각각 R(레드), G(그린), B(블루) 정보가 포함된 디지털 파일 포맷들일 수 있다.The frame grabber (not shown) may be configured to convert the first image data IM1 from the
상기 색 변환부(214)는 상기 제1 이미지 데이터(ID1)를 프레임 단위로 입력받을 수 있다. 상기 제1 이미지 데이터(ID1)는 색공간변환(color space conversion) 알고리즘을 이용하여 상기 제1 색공간 데이터(YCrCb1)로 변환될 수 있다. 상기 제1 색공간 데이터(YCrCb1)는 휘도 정보를 포함하는 제1 휘도 데이터(Y1) 그리고 색차 정보를 포함하는 제 1 색차 데이터(Cr1) 및 제2 색차 데이터(Cb1)를 포함할 수 있다. 한편, 상기 계조 데이터 생성부(216)는 소정의 전체 계조 레벌(예컨대, 256 계조) 중 상기 제1 휘도 데이터(Y1)에 포함된 휘도 정보에 대응하는 계조 레벨을 제1 계조 데이터(Gr1)로서 변환하여 출력하도록 구성될 수 있다.The
도 9는 본 발명의 일 실시예에 따른, 입자 크기의 분포적 특성 평가 방법의 흐름도이다.9 is a flowchart of a method for evaluating distributional characteristics of particle size, in accordance with an embodiment of the present invention.
도 9를 참조하면, 입자 크기의 분포적 특성 평가 방법은 측정 평면을 포함하는 공간을 제공하는 용기를 준비하는 단계(S100), 상기 용기 내로 입사광을 입사시키어, 상기 측정 평면 상에 존재하는 입자들로부터 산란광의 2차원적 세기 분포를 측정하는 단계(S200), 상기 측정된 산란광의 2차원적 세기 분포를 처리하는 단계(S300), 및 상기 측정 평면 상에 존재하는 입자들의 크기의 공간적 분포를 결정하는 단계(S400)를 포함한다.Referring to FIG. 9, in the method for evaluating the distribution characteristics of particle size, preparing a container providing a space including a measurement plane (S100), and incident light into the container, the particles present on the measurement plane Measuring the two-dimensional intensity distribution of the scattered light from (S200), processing the measured two-dimensional intensity distribution of the scattered light (S300), and determines the spatial distribution of the size of the particles present on the measurement plane It includes a step (S400).
본 발명의 일 실시예에 따르면, 상기 입자들 크기의 공간적 분포를 결정하는 단계는 상기 편광 비율 분포 함수와 입자 크기의 관계식을 이용하여 상기 측정 평면상에 존재하는 입자들의 크기 분포를 결정하는 단계를 포함할 수 있다.According to an embodiment of the present invention, the determining of the spatial distribution of the particle size may include determining the size distribution of the particles present on the measurement plane by using the relationship between the polarization ratio distribution function and the particle size. It may include.
본 발명의 일 실시예에 따르면, 상기 편광 비율 분포 함수와 입자 크기의 관계식은 로렌츠-미 산란이론에 의한 관계식일 수 있다.According to an embodiment of the present invention, the relation between the polarization ratio distribution function and the particle size may be a relation by Lorentz-Scattering theory.
본 발명의 일 실시예에 따르면, 상기 편광 비율 분포 함수는 상기 입사광의 진행 경로 상의 각 위치들에서 상기 산란광의 세기를 표현하는 데이터일 수 있다.According to an embodiment of the present invention, the polarization ratio distribution function may be data representing the intensity of the scattered light at each position on the traveling path of the incident light.
본 발명의 일 실시예에 따르면, 상기 용기는 기판이 로딩된 플라즈마 공정 챔버이고, 상기 측정 평면은 상기 기판에 수직한 평면일 수 있다.According to an embodiment of the present invention, the vessel may be a plasma processing chamber loaded with a substrate, and the measurement plane may be a plane perpendicular to the substrate.
본 발명의 일 실시예에 따르면, 상기 입사광은 상기 측정 평면을 서로 다른 높이에서 왕복 진행하는 경로를 가짐으로써, 상기 측정 평면을 2 차원적으로 스캔할 수 있다.According to one embodiment of the present invention, the incident light has a path reciprocating the measurement plane at different heights, thereby scanning the measurement plane in two dimensions.
도 10은 본 발명의 일 실시예에 따른, 입자 크기의 분포적 특성 평가 방법의 흐름도이다.10 is a flowchart of a method for evaluating distributional characteristics of particle size, in accordance with an embodiment of the present invention.
도 10을 참조하면, 입자 크기의 분포적 특성 평가 방법은 측정 평면을 포함하는 공간을 제공하는 용기를 준비하는 단계(S100), 상기 용기 내로 입사광을 입사시키어, 상기 측정 평면 상에 존재하는 입자들로부터 산란광의 2차원적 세기 분포를 측정하는 단계(S200), 상기 측정된 산란광의 2차원적 세기 분포를 처리하는 단계(S300), 및 상기 측정 평면 상에 존재하는 입자들의 크기의 공간적 분포를 결정하는 단계(S400)를 포함한다.Referring to FIG. 10, in the method for evaluating the distribution characteristic of particle size, preparing a container providing a space including a measurement plane (S100), and incident light into the container, the particles present on the measurement plane Measuring the two-dimensional intensity distribution of the scattered light from (S200), processing the measured two-dimensional intensity distribution of the scattered light (S300), and determines the spatial distribution of the size of the particles present on the measurement plane It includes a step (S400).
상기 산란광의 2차원적 세기 분포를 측정하는 단계(S200)는 랜덤 노이즈를 제거하기 위하여 소정의 기준 프레임 동안 반복할 수 있다. 이를 위해, 소정의 기준 프레임 값(N)을 정하고, 초기 상태 상태를 설정할 수 있다(S10). Measuring the two-dimensional intensity distribution of the scattered light (S200) may be repeated for a predetermined reference frame to remove random noise. To this end, a predetermined reference frame value N may be determined and an initial state state may be set (S10).
상기 산란광의 2차원적 세기 분포를 측정하는 단계(S200)는 서로 다른 편광 방향을 갖는 제1 입사광 및 제2 입사광을 상기 용기 내로 입사시키어, 상기 측정 평면 상에 존재하는 입자들로부터 산란되는 제1 산란광 및 제2 산란광의 2차원적 세기 분포들을 측정하는 단계(S210)를 포함하고, 상기 측정된 산란광의 2차원적 세기 분포를 처리하는 단계(S300)는 상기 제 1 및 제 2 산란광들의 2차원적 세기들을 처리하여 편광 비율 분포 함수를 구하는 단계(S360)를 포함한다. 상기 제1 입사광 및 상기 제 1 산란광은 수직 편광일 수 있고, 상기 제2 입사광 및 상기 제2 산란광은 수평 편광일 수 있다. Measuring the two-dimensional intensity distribution of the scattered light (S200) is a first incident light having a different polarization direction and a second incident light incident into the container, the first scattered from the particles present on the measurement plane Measuring two-dimensional intensity distributions of the scattered light and the second scattered light (S210), and processing the two-dimensional intensity distribution of the measured scattered light (S300) is the two-dimensional of the first and second scattered light Processing the red intensities to obtain a polarization ratio distribution function (S360). The first incident light and the first scattered light may be vertically polarized light, and the second incident light and the second scattered light may be horizontally polarized light.
본 발명의 일 실시예에 따르면, 상기 제1 입사광 및 제2 입사광은 차례로 상기 용기 내부로 입사될 수 있다. 즉, 상기 제1 입사광 및 제2 입사광은 제1 시간 간격을 두고 차례로 상기 용기 내부로 입사하되, 상기 제 1 시간 간격은 0초 내지 10sec 일 수 있다.According to one embodiment of the invention, the first incident light and the second incident light may be incident into the container in turn. That is, the first incident light and the second incident light may be incident into the container in sequence at a first time interval, but the first time interval may be 0 second to 10 sec.
본 발명의 변형된 실시예에 따르면, 상기 산란광의 2차원적 세기 분포를 측정하는 단계(S200)는 상기 입사광을 상기 용기 내부에 입사하는 것을 차단하고, 배경광의 2 차원적 분포를 측정하는 단계(S212)를 더 포함하고, 상기 측정된 산란광의 2차원적 세기 분포를 처리하는 단계(S300)는 상기 제1 산란광 및 제2 산란광의 2차원적 세기 분포들에서 상기 배경광의 2차원적 세기 분포를 차감하여 제1 알짜 산란광 및 제2 알짜 산란광의 2차원적 분포들을 추출하는 단계(S330)를 더 포함할 수 있다. 이에 따라, 배경노이즈는 상기 제1 알짜 산란광 및 제2 알짜 산란광의 2차원적 세기 분포들에서 제거된다.According to a modified embodiment of the present invention, the step of measuring the two-dimensional intensity distribution of the scattered light (S200) is to block the incident light in the interior of the container, and measuring the two-dimensional distribution of background light ( S212), and processing the measured two-dimensional intensity distribution of the scattered light (S300) is a two-dimensional intensity distribution of the background light in the two-dimensional intensity distributions of the first scattered light and the second scattered light The method may further include extracting two-dimensional distributions of the first net scattered light and the second net scattered light (S330). Accordingly, background noise is removed from the two-dimensional intensity distributions of the first and second net scattered light.
구체적으로, 상기 제1 산란광 및 제2 산란광의 2차원적 세기 분포들을 측정하는 단계(S210)는 촬상 소자에 의하여 수행될 수 있다. 상기 촬상 소자는 상기 제1 및 제2 산란광의 2차원적 분포를 전기적인 신호로 변환하고, 상기 변환된 전기적 신호를 디지털 신호 형태를 가지는 제1 영상 데이터(IM1)로 변환하여 출력하되, 제1 영상 데이터(IM1)는 편광 상태에 따라 수직 제1 영상 데이터(IM1)와 수평 제1 영상 데이터(IM1)로 구분될 수 있다. In detail, the step S210 of measuring the two-dimensional intensity distributions of the first scattered light and the second scattered light may be performed by the imaging device. The imaging device converts the two-dimensional distribution of the first and second scattered light into an electrical signal, converts the converted electrical signal into first image data IM1 having a digital signal form, and outputs the first signal. The image data IM1 may be divided into the vertical first image data IM1 and the horizontal first image data IM1 according to the polarization state.
마찬가지로, 상기 배경광의 2차원적 세기 분포들을 측정하는 단계(S212)는 촬상 소자에 의하여 수행될 수 있다. 상기 촬상 수단은 상기 배경광의 2차원적 분포를 전기적인 신호로 변환하고, 상기 변환된 전기적 신호를 디지털 신호 형태를 가지는 제2 영상 데이터(IM2)로 변환하여 출력할 수 있다. Similarly, measuring the two-dimensional intensity distributions of the background light (S212) may be performed by the imaging device. The imaging unit may convert the two-dimensional distribution of the background light into an electrical signal, and convert the converted electrical signal into second image data IM2 having a digital signal form and output the converted signal.
상기 측정된 산란광의 2차원적 세기 분포를 처리하는 단계(S300)는 상기 측정된 산란광의 2차원적 세기 분포의 데이터 형식을 변환하는 단계(S320) 및 상기 측정된 배경광의 2차원적 세기 분포의 데이터 형식을 변환하는 단계(S322), 상기 측정된 산란광의 2차원적 세기 분포에서 상기 측정된 배경광의 2차원적 분포를 차감하여 알짜 산란광의 2차원적 세기 분포를 구하는 단계(S330), 상기 알짜 산란광의 2차원적 세기 분포를 복수 회 반복하는 단계(S340), 상기 알짜 산란광의 2차원적 세기 분포를 평균하는 단계(S350) 및 편광 비율 분포함수를 구하는 단계(S360)를 포함할 수 있다.Processing the measured two-dimensional intensity distribution of the scattered light (S300) is a step of converting the data format of the measured two-dimensional intensity distribution of the scattered light (S320) and the two-dimensional intensity distribution of the measured background light Converting the data format (S322), subtracting the two-dimensional distribution of the measured background light from the measured two-dimensional intensity distribution of the scattered light to obtain a two-dimensional intensity distribution of the net scattered light (S330), the net The method may include repeating the two-dimensional intensity distribution of the scattered light a plurality of times (S340), averaging the two-dimensional intensity distribution of the net scattered light (S350), and obtaining a polarization ratio distribution function (S360).
도 11는 데이터 형식을 변환하는 단계를 설명하는 흐름도이다.11 is a flowchart for explaining a step of converting a data format.
도 11을 참조하면, 상기 측정된 산란광의 2차원적 세기 분포의 데이터 형식을 변환하는 단계(S320)는 상기 측정된 산란광의 2차원적 세기 분포를 디지털 형태인 제1 이미지 데이터로 변환하는 단계(S320a), 색공간변환 알고리즘을 이용하여 상기 제1 이미지 데이터를 휘도정보를 포함하는 제1 색공간 데이터로 변환하는 단계(S320b), 및 상기 제1 색공간 데이터를 제 1 계조 데이터로 변환하는 계조 데이터 변환하는 단계(S320c) 중에서 적어도 하나의 단계를 포함할 수 있다.Referring to FIG. 11, in operation S320, the data format of the measured two-dimensional intensity distribution of the scattered light is converted into the first image data in digital form. S320a), converting the first image data into first color space data including luminance information using a color space conversion algorithm (S320b), and converting the first color space data into first grayscale data. It may include at least one step of the data conversion step (S320c).
도 8에서 상술한 상기 데이터 변환부(210)를 이용하여 상기 측정된 산란광의 데이터 형식을 변환하는 단계 및 상기 측정된 배경광의 데이터 형식을 변환하는 단계를 수행할 수 있으므로, 구체적인 설명은 생략한다.Since the data format of the measured scattered light and the data format of the measured background light may be converted using the
다시, 도 10을 참조하면, 상기 제1 알짜 산란광 및 제2 알짜 산란광의 2차 원적 분포들을 추출하는 단계(S330)는 상기 제1 산란광의 2차원적 세기 분포에서 상기 배경광의 2차원적 분포를 차감하여 상기 제1 알짜 산란광의 2차원적 분포를 추출할 수 있고, 상기 제2 산란광의 2차원적 세기 분포에서 상기 배경광의 2차원적 분포를 차감하여, 상기 제2 알짜 산란광의 2차원적 분포를 추출할 수 있다. Referring back to FIG. 10, the step S330 of extracting the secondary distributions of the first net scattered light and the second net scattered light may include the two-dimensional distribution of the background light in the two-dimensional intensity distribution of the first scattered light. By subtracting the two-dimensional distribution of the first net scattered light, subtracting the two-dimensional distribution of the background light from the two-dimensional intensity distribution of the second scattered light, the two-dimensional distribution of the second net scattered light Can be extracted.
상기 편광 비율 분포함수는 평균된 제1 및 제2 산란광들의 2차원적 세기들의 비율로 결정하되, 상기 평균된 제1 및 제2 산란광들의 2차원적 세기들은 상기 제1 산란광 및 제2 산란광의 2차원적 세기 분포들을 측정하는 단계를 수회 반복하여 측정하는 단계(S340) 및 상기 제1 산란광 및 제2 산란광의 2차원적 세기 분포들을 평균하는 단계(S350)를 포함할 수 있다. 상기 반복하여 측정하는 단계(S340) 및 상기 평균하는 단계(S350)는 랜덤 노이즈를 제거하기 위함이다.The polarization ratio distribution function is determined as a ratio of two-dimensional intensities of the averaged first and second scattered light, wherein the two-dimensional intensities of the averaged first and second scattered light are two of the first and second scattered light. The method may include measuring the dimensional intensity distributions repeatedly (S340) and averaging the two-dimensional intensity distributions of the first scattered light and the second scattered light (S350). The repeated measuring (S340) and the averaging step (S350) is to remove the random noise.
본 발명의 변형된 실시예에 따르면, 상기 측정된 산란광의 2차원적 세기 분포를 측정하는 단계(S200)는 제1 및 제2 산란광의 2차원적 세기 분포들을 측정하는 단계(S310) 및 배경광의 2차원적 세기 분포를 측정하는 단계(S312)를 포함하고, 상기 측정된 산란광의 2차원적 세기 분포를 처리하는 단계(S300)는 제1 및 제2 알짜 산란광의 2차원적 세기 분포를 추출하는 단계(S330) 및 편광 비율 분포함수를 추출하는 단계(S360)를 포함할 수 있다.According to a modified embodiment of the present invention, measuring the two-dimensional intensity distribution of the measured scattered light (S200) is a step of measuring the two-dimensional intensity distributions of the first and second scattered light (S310) and the background light And a step S312 of measuring a two-dimensional intensity distribution, and processing the two-dimensional intensity distribution of the measured scattered light (S300) to extract a two-dimensional intensity distribution of the first and second net scattered light. Step S330 and extracting the polarization ratio distribution function may be included (S360).
본 발명의 변형된 실시예에 따르면, 상기 산란광의 2차원적 세기 분포를 측정하는 단계(S200)는 제1 및 제2 산란광의 2차원적 세기 분포들을 측정하는 단계(S210) 및 배경광의 2차원적 세기 분포를 측정하는 단계(S212)를 포함하고, 상기 측정된 산란광의 2차원적 세기 분포를 처리하는 단계(S300)는 데이터를 변환하는 단계(S320), 제1 및 제2 알짜 산란광의 2차원적 세기 분포를 추출하는 단계(S330) 및 편광 비율 분포함수를 추출하는 단계(S360)를 포함할 수 있다.According to a modified embodiment of the present invention, the step of measuring the two-dimensional intensity distribution of the scattered light (S200) is a step of measuring the two-dimensional intensity distributions of the first and second scattered light (S210) and the two-dimensional of the background light Including the intensity distribution (S212), and processing the two-dimensional intensity distribution of the measured scattered light (S300) is a step of transforming the data (S320), two of the first and second net scattered light The method may include extracting a dimensional intensity distribution (S330) and extracting a polarization ratio distribution function (S360).
한편, 본 명세서에서 사용되는 "포함하다/포함하는"은 본 발명의 특징, 완전체, 단계들 또는 성분들의 존재를 특정하도록 사용된 것이지만, 하나 또는 그 이상의 다른 특징들, 완전체들, 단계들, 성분들을 또는 그룹들의 추가 존재를 배제하지는 않는다.On the other hand, "comprises / comprising" as used herein is used to specify the presence of a feature, integral, step or component of the present invention, but one or more other features, integrals, steps, components It does not exclude the presence of additional groups or hearing.
상술한 바와 같은 본 발명에 따른 상기 영상처리장치 및 이 장치를 이용한 입자 크기의 분포적 특성 평가 방법에 의하면, 챔버 내부에 존재하는 티끌 입자들의 공간적 분포에 대한 정보를 제공할 수 있다. 또한, 산란광의 2차원적 세기 분포에서 랜덤노이즈 및 또는 배경 노이즈를 제거하여 정확한 입자 크기의 공간 분포를 측정할 수 있다. 결국, 플라즈마 공정에서 발생하는 미세 입자들에 대한 정확한 모니터링이 가능하다.According to the image processing apparatus and the method for evaluating the distribution characteristics of the particle size using the apparatus according to the present invention as described above, it is possible to provide information on the spatial distribution of the particles of particles present in the chamber. In addition, the spatial distribution of the exact particle size can be measured by removing random noise and / or background noise from the two-dimensional intensity distribution of the scattered light. As a result, accurate monitoring of the fine particles generated in the plasma process is possible.
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