KR101098454B1

KR101098454B1 - 영상 처리를 이용한 포토레지스트 도포 공정의 검사 방법 및 이에 이용되는 포토레지스트 도포 공정의 검사 시스템

Info

Publication number: KR101098454B1
Application number: KR1020100098346A
Authority: KR
Inventors: 한정희
Original assignee: 나노에프에이 주식회사
Priority date: 2010-10-08
Filing date: 2010-10-08
Publication date: 2011-12-23

Abstract

본 발명은 영상 처리를 이용한 포토레지스트 도포 공정의 검사 방법 및 이에 이용되는 시스템을 제공한다. 본 발명은 포토레지스트 디스펜스후의 노즐의 정지 영상을 영상 처리하여 노즐내로 포토레지스트가 흡입된 석백(흡입) 라인을 검사하고, 펌프 센서부로부터 디스펜스 신호를 받은 시점부터 노즐에서 포토레지스트가 디스펜스될때까지의 연속 영상을 캡쳐하여 영상 처리함으로써 펌프 온 지연 검사를 수행하고, 노즐에서 포토레지스트가 연속적으로 디스펜스될 때의 연속 영상을 정지 영상으로 캡쳐하여 영상 처리함으로써 포토레지스트 디스펜스 검사를 수행하고, 노즐에서 포토레지스트가 디스펜스된 후 노즐의 정지 영상을 영상 처리하여 노즐로부터 포토레지스트가 흘려진 컷오프(흘림) 라인 검사하는 것을 포함하되, 상기 석백 라인, 펌프 온 지연 시간 또는 컷오프 라인이 기설정된 범위를 벗어나거나, 상기 포토레지스트가 디스펜스되지 않을 경우 알람 신호를 발생한다.

Description

영상 처리를 이용한 포토레지스트 도포 공정의 검사 방법 및 이에 이용되는 포토레지스트 도포 공정의 검사 시스템{method for detecting photoresist coating process using image processing and system for detecting photoresist coating process using therein}

본 발명은 포토레지스트(photo-resist: PR) 도포 공정의 검사 방법 및 이에 이용되는 포토레지스트 도포 공정의 검사 시스템에 관한 것으로, 보다 상세하게는 영상 처리를 이용한 포토레지스트 도포 공정의 검사 방법 및 이에 이용되는 포토레지스트 도포 공정의 검사 시스템에 관한 것이다.

집적 회로 반도체 소자의 제조과정에서 반도체 웨이퍼 상의 특정막에 패턴(pattern)을 형성시키기 위하여 리소그래피(lithography) 공정을 수행한다. 이러한 리소그래피 공정은 반도체 웨이퍼 상에 포토레지스트를 도포한 후, 노광 및 현상하는 공정이다. 반도체 웨이퍼 상에 포토레지스트를 도포하기 위하여, 반도체 웨이퍼 상에 포토레지스트를 도포하는 포토레지스트 도포 장치가 필요하다.

집적 회로 반도체 소자의 집적도가 높아짐에 따라 반도체 웨이퍼 상에 도포(공급)되는 포토레지스트의 디스펜스량(토출량)이 정밀하게 제어되어야 한다. 그런데, 종래의 포토레지스트 도포 장치는 다양한 원인, 예컨대 포토레지스트를 도포하기 위한 펌프의 압력 변화, 각종 밸브의 온오프(on-off)를 위하여 공급되는 공기압의 변화, 노즐의 오염 등으로 계속적으로 반도체 웨이퍼 상에 디스펜스(토출, dispense)되는 포토레지스트의 양이 정확하지 못하게 된다.

이렇게 반도체 웨이퍼 상에 디스펜스되는 포토레지스트의 양이 정확하지 않게 되면, 반도체 웨이퍼 상에 도포되는 포토레지스트막의 두께가 일정하지 않게 된다. 포토레지스트막의 두께가 일정하지 않은 상태로 노광 및 현상 공정을 할 경우, 반도체 웨이퍼 상에 포토레지스트 패턴을 균일하게 형성하지 못할 뿐만 아니라, 심할 경우 포토레지스트 도포 및 노광 공정을 다시 하거나 사용된 반도체 웨이퍼를 버려야 한다. 따라서, 반도체 웨이퍼 상에 포토레지스트를 도포하는 포토레지스트 도포 공정의 검사 방법이 매우 중요해지고 있다.

따라서, 본 발명이 이루고자 하는 기술적 과제는 영상 처리를 이용한 포토레지스트 도포 공정의 검사 방법을 제공하는 데 있다.

또한, 본 발명이 이루고자 하는 다른 기술적 과제는 상술한 포토레지스트 도포 공정의 검사 방법에 이용되는 영상 처리를 이용한 포토레지스트 도포 공정의 검사 시스템을 제공하는 데 있다.

상술한 기술적 과제를 달성하기 위하여, 본 발명의 일 실시예에 의한 영상 처리를 이용한 포토레지스트 도포 공정의 검사 방법은 포토레지스트 디스펜스 후의 노즐의 정지 영상을 영상 처리하여 노즐 내로 포토레지스트가 흡입된 석백(suckback, 흡입) 라인을 검사하는 것을 포함한다. 본 발명의 일 실시예에 의한 영상 처리를 이용한 포토레지스트 도포 공정의 검사 방법은 펌프 센서부로부터 디스펜스 신호를 받은 시점부터 노즐에서 포토레지스트가 디스펜스될때까지의 연속 영상을 캡쳐하여 영상 처리함으로써 펌프 온 지연 검사를 수행하는 것을 포함한다.

그리고, 본 발명의 일 실시예에 의한 영상 처리를 이용한 포토레지스트 도포 공정의 검사 방법은 노즐에서 포토레지스트가 연속적으로 디스펜스될 때의 연속 영상을 정지 영상으로 캡쳐하여 영상 처리함으로써 포토레지스트 디스펜스 검사를 수행한다. 본 발명의 일 실시예에 의한 영상 처리를 이용한 포토레지스트 도포 공정의 검사 방법은 노즐에서 포토레지스트가 디스펜스된 후 노즐의 정지 영상을 영상 처리하여 노즐로부터 포토레지스트가 흘려진 컷오프(흘림) 라인 검사하는 것을 포함하고, 석백 라인, 펌프 온 지연 시간 또는 컷오프 라인이 기설정 범위를 벗어나거나, 포토레지스트가 디스펜스되지 않을 경우 알람 신호를 발생한다.
펌프 온 지연 검사는 포토레지스트의 디스펜스 시작 시간과 포토레지스트가 실제로 디스펜스된 시간과의 차이를 구하는 것이다.

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본 발명의 일 실시예에 의한 석백 라인 검사 및 컷오프 라인 검사는 노즐의 기준 영상과 포토레지스트 디스펜스후 또는 석백후의 실제의 노즐 영상간의 패턴 매칭을 수행하여 노즐 영상의 검사 영역을 설정하고, 노즐 영상의 명암 대비를 조절하고, 노즐 영상에 적응적 히스토그램 평활화를 수행하여 상기 노즐 영상의 윤곽선을 선명하게 하고, 노즐 영상에 선명도 향상을 위한 컨볼루션 마스크를 이용하여 컨볼루션을 수행하여 포토레지스트의 석백 라인이나 컷오프 라인을 검출할 수 있다.

본 발명의 일 실시예에 의한 석백 라인 검사 및 컷오프 라인 검사는, 노즐의 기준 영상과 포토레지스트 디스펜스후 또는 석백후 실제의 노즐 영상간의 패턴 매칭을 수행하여 노즐 영상의 검사 영역을 설정하고, 노즐 영상의 명암 대비를 조절하고, 노즐 영상에 그라디언트 컨볼루션 마스크를 이용하여 컨볼루션을 수행하여 포토레지스트의 석백 라인이나 컷오프 라인을 검출할 수 있다.

본 발명의 일 실시예에 의한 석백 라인 검사 및 컷오프 라인 검사는, 노즐의 기준 영상과 포토레지스트 디스펜스후 또는 석백후 실제의 노즐 영상간의 패턴 매칭을 수행하여 노즐 영상의 검사 영역을 설정하고, 노즐 영상의 명암 대비를 조절하고, 노즐 영상에 그레이 스케일 마스크 처리 및 반사에 의한 영상을 자동 제거하고, 노즐 영상의 홀(폐곡선)을 채우는 영상 처리를 수행하고, 홀이 채워진 노즐 영상에서 경계선 검출을 위한 경계선 검출 영상 처리를 실시하고, 경계선 검출 영상 처리가 실시된 노즐 영상에 등고선 영상 처리를 실시하고, 앞서의 영상 처리들을 기준으로 포토레지스트의 석백 라인이나 컷오프 라인을 검출할 수 있다.

본 발명의 일 실시예에 의한 석백 라인 검사 및 컷오프 라인 검사는, 노즐의 기준 영상과 포토레지스트 디스펜스후 또는 석백후 실제의 노즐 영상간의 패턴 매칭을 수행하여 노즐 영상의 검사 영역을 설정하고, 노즐 영상의 명암 대비를 조절하고, 노즐 길이 방향(Y축 방향)으로 노즐 영상의 픽셀 평균값을 구하고, 픽셀 평균값을 기설정된 윈도우 크기로 합하여 픽셀 합값을 구하고, 기설정된 윈도우 크기로 합해진 제1 픽셀 합값과 제1 픽셀 합값과 인접한 제2 픽셀 합값의 차를 구하여 제1 영상 변화값을 구하고, Y축 방향으로 한 픽셀씩 이동하면서 제1 영상 변화값을 구하는 방식과 동일하게 제2 내지 제n 영상 변화값(n은 정수)을 구하고, Y축 방향으로 제1 내지 제n 영상 변화값의 휘도를 분석하여 포토레지스트의 석백 라인이나 컷오프 라인을 검출할 수 있다.

본 발명의 일 실시예에 의한 디스펜스 검사는, 노즐에서 연속적으로 흘러나오는 포토레지스트의 연속 연상을 실시간으로 캡쳐하여 노즐의 정지 영상을 메모리에 저장하고, 캡쳐된 노즐의 정지 영상에서 자동적으로 디스펜스 검사 영역을 설정 및 영상 처리하고, 디스펜스 검사 영역 내의 노즐 영상의 패턴을 감지하는 프로파일 검사를 수행하고, 프로파일 검사된 노즐 영상의 휘도 검사를 통하여 포토레지스트의 디스펜스 라인 폭을 검출할 수 있다.

본 발명의 일 실시예에 의하면, 노즐을 통해 공급되는 포토레지스트의 버블 유무를 검사하는 것을 더 포함하되, 버블 유무 검사는, 포토레지스트 공급 라인으로 공급되는 포토레지스트의 연속 영상을 정지영상으로 캡쳐하여 메모리에 저장하고, 현재시간보다 이전 시간에 메모리 저장된 정지 영상과 현재 캡쳐한 정지 영상과의 차영상을 구하고, 포토레지스트의 차영상에서 경계선 이미지를 추출하고, 포토레지스트이 차영상에서 폐곡선을 갖는 대상물들을 찾고, 대상물을 구성하는 폐곡선 내에 영상을 채워 흑백 처리를 하고, 대상물의 크기 및 중심점을 찾아 기준점을 초과할 경우 대상물이 버블로 판정할 수 있다.

본 발명의 일 실시예에 의하면, 석백(흡입) 라인 검사, 펌프 온 지연 검사, 디스펜스 검사, 컷오프 라인 검사, 및 버블 유무 검사를 통하여 얻어진 영상들은 영상 기억부에 연속적으로 저장할 수 있다.

또한, 상술한 다른 기술적 과제를 달성하기 위하여, 본 발명의 일 실시예에 의한 영상 처리를 이용한 포토레지스트 도포 공정의 검사 시스템은 포토레지스트를 반도체 웨이퍼 상에 디스펜스하는 노즐과, 노즐의 영상을 촬영하는 카메라, 카메라에 연결되어 노즐의 영상을 처리하는 컴퓨터를 포함한다. 컴퓨터는 프로그램들을 제어하는 제어부를 포함한다.

제어부는 포토레지스트가 흡입된 후의 노즐의 정지 영상을 영상 처리하여 노즐 내로 포토레지스트가 흡입된 석백(흡입) 라인을 검사하는 검사 프로그램, 펌프 센서부로부터 디스펜스 신호를 받은 시점부터 노즐에서 포토레지스트가 디스펜스될때까지의 연속 영상을 정지 영상으로 캡쳐하여 영상 처리함으로써 펌프 온 지연을 검사하는 검사 프로그램을 포함한다.

그리고, 제어부는 노즐에서 포토레지스트가 연속적으로 디스펜스될 때의 연속 영상을 정지 영상으로 캡쳐하여 영상 처리함으로써 포토레지스트의 디스펜스를 검사하는 검사 프로그램, 노즐에서 포토레지스트가 디스펜스된 후 노즐의 정지 영상을 영상 처리하여 노즐로부터 포토레지스트가 흘려진 컷오프(흘림) 라인 검사하는 검사 프로그램을 포함하여 이루어질 수 있다. 제어부에는 노즐을 통해 공급되는 포토레지스트의 버블 유무를 검사하는 검사 프로그램을 더 포함할 수 있다.

본 발명의 일 실시예에 의한 포토레지스트 도포 공정의 검사 방법은 포토레지스트 디스펜스후의 노즐의 정지 영상을 영상 처리하여 노즐 내로 포토레지스트가 흡입된 석백(흡입) 라인을 검사할 수 있다. 본 발명의 일 실시예에 의한 포토레지스트 도포 공정의 검사 방법은 펌프로부터 디스펜스 신호를 받은 시점부터 노즐에서 포토레지스트가 디스펜스될때까지의 연속 영상을 캡쳐하여 영상 처리함으로써 펌프 온 지연 검사를 수행할 수 있다.

본 발명의 일 실시예에 의한 포토레지스트 도포 공정의 검사 방법은 노즐에서 포토레지스트가 디스펜스될 때의 연속 영상을 정지 영상으로 캡쳐하여 포토레지스트 디스펜스(토출) 검사를 수행할 수 있다. 본 발명의 일 실시예에 의한 포토레지스트 도포 공정의 검사 방법은 노즐에서 포토레지스트가 디스펜스된 후 노즐로부터 포토레지스트가 흘려진 컷오프(흘림) 라인 검사를 영상 처리를 이용하여 검사할 수 있다.

본 발명의 일 실시예에 의한 포토레지스트 도포 공정의 검사 방법은 노즐을 통해 공급되는 포토레지스트의 버블 유무를 검사할 수 있다. 본 발명의 일 실시예에 의한 포토레지스트 도포 공정의 검사 방법은 석백(흡입) 라인 검사, 펌프 온 지연 검사, 디스펜스 검사, 컷오프 라인 검사, 및 버블 유무 검사를 통하여 얻어진 영상들은 영상 기억부에 연속적으로 저장할 수 있다.

본 발명의 일 실시예에 의한 포토레지스트 도포 공정의 검사 시스템은 포토레지스트를 반도체 웨이퍼 상에 디스펜스하는 노즐과, 노즐의 영상을 촬영하는 카메라, 카메라에 연결되어 노즐의 영상을 처리하는 컴퓨터를 포함하고, 컴퓨터는 앞서 설명된 검사를 수행하는 프로그램들을 제어하는 제어부를 포함할 수 있다.

도 1 및 도 2는 본 발명의 일 실시예에 따라 영상 처리를 이용한 포토레지스트 도포 공정의 검사 방법에 이용되는 포토레지스트 검사 시스템을 설명하기 위하여 도시한 도면이다.
도 3은 도 1의 노즐 주위에 설치되는 카메라를 설명하기 위한 도면이다.
도 4 내지 도 6은 본 발명의 일 실시예에 따라 포토레지스트 도포 공정시에 발생되는 노즐 내의 포토레지스트의 다양한 디스펜스 형태를 도시한 도면들이다.
도 7은 본 발명의 일 실시예에 의한 포토레지스트 도포 공정의 검사 방법을 설명하기 위한 전체적인 흐름도이다.
도 8은 도 7의 석백 라인 검사를 설명하기 위한 제1 흐름도이다.
도 9는 도 8의 패턴 매칭 및 검사 영역 설정을 설명하기 위한 노즐의 정지 영상을 도시한 도면이다.
도 10은 도 8에 이은 석백 라인 검사를 설명하기 위한 제1 흐름도이다.
도 11 내지 도 13은 각각 도 10의 명암 대비 조절, 적응적 히스토그램 평활화, 컨볼루션을 설명하기 위한 노즐의 정지 영상을 도시한 도면이다.
도 14는 도 13의 컨볼루션 처리를 설명하기 위한 도면이다.
도 15는 도 8에 이은 석백 라인 검사를 설명하기 위한 제2 흐름도이다.
도 16 및 도 17은 각각 도 15의 컨볼루션을 설명하기 위한 노즐의 정지 영상을 도시한 도면이다.
도 18은 도 15의 컨볼루션 처리에 이용되는 컨볼루션 마스크를 도시한 도면이다.
도 19는 도 8에 이은 석백 라인 검사를 설명하기 위한 제3 흐름도이다.
도 20 내지 도 26은 도 19의 각 영상 처리 단계의 노즐의 정지 영상을 도시한 도면이다.
도 27 및 도 28은 도 8에 이은 석백 라인 검사를 설명하기 위한 제4 흐름도이다.
도 29는 도 27 및 도 28에 따른 영상 변화값을 이용한 석백 라인 검사를 설명하기 위한 도면이다.
도 30은 도 8에 이은 석백 라인 검사를 설명하기 위한 제5 흐름도이다.
도 31은 제1 흐름도 내지 제5 흐름도에 이은 석백 라인 검사를 설명하기 위한 흐름도이다.
도 32는 본 발명에 의한 디스펜스 검사를 설명하기 위한 전체적인 흐름도이다.
도 33 내지 도 36은 도 32의 디스펜스 검사를 설명하기 위한 노즐 영상 및 분석 방법을 설명하기 위한 도면이다.
도 37 내지 도 39는 본 발명의 일 실시예에 의한 디스펜스 검사 및 펌프 온 지연 검사를 설명하기 위한 세부 흐름도이다.
도 40은 본 발명의 일 실시예에 의한 펌프 온 지연 검사를 설명하기 위한 노즐 영상을 도시한 도면이다.
도 41 및 도 42는 본 발명의 일 실시예에 의한 버블 검사를 설명하기 위한 흐름도이다.
도 43 내지 도 45는 도 41 및 도 42의 버블 검사할 때 노즐 영상을 도시한 도면이다.
도 46은 본 발명의 일 실시예에 의한 포토레지스트 도포 공정의 검사 방법에 이용되는 연속 영상 저장에 대한 흐름도이다.

이하, 첨부한 도면을 참조하여 본 발명의 실시예에 대해 상세히 설명한다. 본 발명의 실시예는 당 업계에서 평균적인 지식을 가진 자에게 본 발명을 보다 완전하게 설명하기 위하여 제공되는 것이다. 본 발명은 다양한 변경을 가할 수 있고 여러 가지 형태를 가질 수 있는 바, 특정 실시예들을 도면에 예시하고 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. 각 도면을 설명하면서 유사한 참조부호를 유사한 구성요소에 대해 사용한다. 첨부된 도면에 있어서, 구조물들의 치수는 본 발명의 명확성을 기하기 위하여 실제보다 확대하거나 축소하여 도시한 것이다.

본 출원에서 사용한 용어는 단지 특정한 실시예를 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 명세서 상에 기재된 특징, 숫자, 단계, 동작, 구성요소, 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 가지고 있다. 일반적으로 사용되는 사전에 정의되어 있는 것과 같은 용어들은 관련 기술의 문맥상 가지는 의미와 일치하는 의미를 가지는 것으로 해석되어야 하며, 본 출원에서 명백하게 정의하지 않는 한, 이상적이거나 과도하게 형식적인 의미로 해석되지 않는다.

도 1 및 도 2는 본 발명의 일 실시예에 따라 영상 처리를 이용한 포토레지스트 도포 공정의 검사 방법에 이용되는 포토레지스트 검사 시스템을 설명하기 위하여 도시한 도면이다.

구체적으로, 도 1은 포토레지스트 도포 공정의 검사 방법에 이용되는 포토레지스트 도포 공정의 검사 시스템(PRDS)의 구성도이고, 도 2는 영상 처리에 관한 포토레지스트 도포 공정의 검사 시스템(PRDS)의 요부 구성도이다. 포토레지스트 도포 공정의 검사 시스템(PRDS)은 포토레지스트 공급부(100)를 포함한다. 포토레지스트 공급부(100)는 디스펜스될 포토레지스트가 저장되어 있는 포토레지스트 저장탱크(101)와, 포토레지스트 저장탱크(101)에 질소를 주입할 수 있는 질소 주입 라인(103)과, 저장 탱크(101)에 연결되어 있는 복수개의 포토레지스트 공급 라인(105)과, 포토레지스트 공급 라인(105)에는 복수개의 포토레지스트 저장탱크(101)중 어느 하나를 선택하기 위한 전환 밸브(107)가 연결되어 있다. 다시 말해서, 전환 밸브(107)로 인하여 임의의 포토레지스트 저장탱크(101)를 이용하여 포토레지스트를 공급한다.

포토레지스트 공급부(100)는 포토레지스트 공급 라인(105)을 통하여 공급되는 포토레지스트의 이물질을 제거할 수 있는 필터(108)와, 포토레지스트 저장 탱크(101)내에 저장되어 있는 포토레지스트를 흡입한 후 가압하여 포토레지스트 공급 라인(105)을 통하여 포토레지스트를 디스펜스할 수 있는 포토레지스트 펌프(109)를 포함한다.

포토레지스트 도포 공정의 검사 시스템(PRDS)은 유체 제어부(200)를 포함한다. 유체 제어부(200)는 포토레지스트 공급 라인(105)에는 공급되는 포토레지스트의 압력을 측정하여 포토레지스트의 디스펜스(토출) 시작 신호를 발생할 수 있는 펌프 센서부(111)와, 펌프 센서부(111) 후단의 포토레지스트 공급 라인(105)에 설치되고 공급되는 포토레지스트의 흐름, 즉 온오프나 공급량을 조절할 수 있는 유체 제어 밸브(231)를 포함한다.

유체 제어 밸브(231)의 후단에 포토레지스트 공급 라인(105)에는 석백 밸브(233, suckback valve)가 연결되어 있다. 석백 밸브(233)는 노즐부(300)에서 포토레지스트 디스펜스후 공기 라인(235)을 이용하여 노즐부(300)의 끝단[팁(tip)]에 존재하는 일정량의 포토레지스트를 흡입하여 흘림을 방지하는 기능을 한다.

유체 제어 밸브(231) 및 석백 밸브(233)를 통과한 포토레지스트는 노즐 어셈블리(305)의 끝단의 노즐(301)을 통하여 반도체 웨이퍼(405) 상에 디스펜스(토출)된다. 다시 말해, 반도체 웨이퍼(405) 중앙 상부에 노즐(301)이 위치하여 노즐 어셈블리(305)를 통하여 포토레지스트가 디스펜스된다. 노즐 어셈블리(305)는 끝단에 위치하는 노즐(301)과, 노즐(301)에 연결된 노즐암(303)으로 구성된다. 반도체 웨이퍼(405)는 바울(401, bowl) 내의 척(403) 상에 위치한다. 반도체 웨이퍼(405)가 위치하는 척(403)은 모터(407)에 연결되어 회전할 수 있다.

포토레지스트 도포 공정의 검사 시스템(PRDS)은 포토레지스트 도포 공정의 검사를 위한 영상을 얻기 위하여 노즐(301)의 주위에 카메라(507)가 위치한다. 카메라(507)는 노즐 어셈블리(305)의 노즐(301)에서 디스펜스되는 포토레지스트를 잘 촬영하기 위하여 광, 예컨대 자외선이나 가시광선을 출사할 수 있는 광원(501) 및 렌즈(503)와, 노즐(301)의 영상을 얻을 수 있게 촬상 소자나 내부 회로를 제어하는 카메라 제어부(505)를 포함한다.

카메라(507)에서 측정된 영상을 이용하여 노즐 어셈블리(305)의 끝단에 위치하는 노즐(301)의 위치 이탈 여부, 노즐(301) 내의 기포 발생 여부나, 포토레지스트 석백 라인(흡입 라인), 컷오프 길이(흘림 길이), 포토레지스트 디스펜스 유무, 포토레지스트의 디스펜스 시간 또는 디스펜스 지연 시간 등을 포함하는 포토레지스트 도포 공정의 검사를 수행한다. 필요에 따라서, 포토레지스트 공급 라인(105)에는 포토레지스트 내에 발생되는 버블 유무를 검사하도록 카메라(507)와 동일한 구성을 갖는 제2 카메라(507a)를 설치할 수 있다.

여기서, 도 2를 이용하여 영상 처리를 이용한 포토레지스트 도포 공정의 검사 시스템(PRDS)에 대하여 설명한다. 카메라(507, 507a)는 영상이 입력되는 영상 입력부(450)이다. 영상 입력부(450)는 노즐(301)의 영상을 촬영하는 부분이다. 영상 입력부(450)를 구성하는 카메라(507, 507a)는 디지털 카메라를 이용할 수 있다. 포토레지스트 검사 시스템(PRDS)은 카메라(507, 507a)에 연결되어 카메라(507)에서 측정된 영상 데이터를 처리할 수 있는 컴퓨터(480)를 구비한다.

컴퓨터(480)는 영상 입력부(450)에서 촬영된 영상, 예컨대 연속 연상이나 정지 영상을 캡쳐링하는 영상 캡쳐 보드(452)를 포함할 수 있다. 필요에 따라서, 영상 캡쳐 보드(452)는 영상 입력부(450)를 구성하는 카메라(507, 507a)에 포함될 수 있다. 컴퓨터(480)는 영상 캡쳐 보드(452)에서 캡쳐된 영상을 저장하는 메모리(454), 예컨대 램 메모리를 포함하고, 메모리(454)에 저장된 영상을 처리할 수 있는 제어부(456, 프로세서)를 포함할 수 있다.

제어부(456)에는 각종 프로그램. 예컨대 노즐(301) 내로 포토레지스트가 흡입된 석백 라인을 검사하는 검사 프로그램(464), 펌프 센서(111)로부터 디스펜스 신호를 받은 시점부터 노즐(301)에서 포토레지스트가 디스펜스될때까지의 펌프 온 지연 검사를 검사하는 펌프 온 지연 검사 프로그램(466), 노즐(301)에서 포토레지스트가 디스펜스되는지 여부를 검사하는 디스펜스 검사 프로그램(468), 노즐(301)로부터 포토레지스트가 흘려진 컷오프(흘림) 라인을 검사하는 컷오프 라인 검사 프로그램(470), 포토레지스트 공급 라인(105)에 발생하는 버블을 검사하는 버블 검사 프로그램(472) 등을 구비할 수 있다. 상술한 영상 처리를 이용하는 검사 프로그램에 대하여는 후에 보다 자세하게 설명한다.

제어부(456)에서 영상 처리된 영상들은 영상 기억부(458), 예컨대 하드디스크에 저장될 수 있다. 석백(흡입) 라인 검사, 펌프 온 지연 검사, 디스펜스 검사, 컷오프 라인 검사, 및 버블 유무 검사를 통하여 얻어진 영상들은 영상 기억부(458)에 연속적으로 저장한다. 이에 대하여는 후에 보다 상세하게 설명한다.

또한, 제어부(456)에서 영상 처리된 영상들은 그래픽 카드(460)를 통해 영상 출력부(462), 예컨대 모니터를 통하여 작업자가 보거나 모니터링할 수 있다. 포토레지스트 검사 시스템(PRDS)은 컴퓨터(480)에서 처리된 영상 데이터에 근거하여 전기적 신호를 유체 제어 밸브(231)에 피드백하여 노즐 어셈블리(305)의 노즐(301)에서 디스펜스되는 포토레지스트의 흐름을 조절하여 포토레지스트 도포 공정을 제어할 수 있다.

도 3은 도 1의 노즐 주위에 설치되는 카메라를 설명하기 위한 도면이다.

구체적으로, 카메라(507)는 지지대(509, 511, 513)에 의해 상하 방향(515) 및 좌우 방향(517)으로 조절 가능하다. 카메라(507)는 앞서 설명한 바와 같이 광원(501)과, 렌즈(503)와, 카메라 제어부(505)를 포함한다. 카메라(507)의 렌즈(510)는 반도체 웨이퍼의 평면 방향으로 노즐 어셈블리(305)의 노즐(301)로부터 연장된 선(523)과 반사광(521)의 광경로 사이의 각도(θ)가 5∼45도, 바람직하게는 7-30도, 최적값으로는 21도로 설치할 수 있다. 그리고, 카메라(507)의 렌즈(503)로부터 노즐 어셈블리(305)의 노즐(301)간의 직선 거리(L)를 140mm 내지 300mm로 설치할 수 있다. 이렇게 설치할 경우, 노즐 어셈블리(305)의 끝단에 위치하는 노즐(301)의 영상을 용이하게 얻을 수 있다.

도 4 내지 도 6은 본 발명의 일 실시예에 따라 포토레지스트 도포 공정시에 발생되는 노즐 내의 포토레지스트의 다양한 디스펜스 형태를 도시한 도면들이다.

도 4에서는, 컴퓨터(480) 및 유체 제어 밸브(231)를 이용하여 노즐 어셈블리(305)의 노즐(301)에 포토레지스트(315)의 디스펜스를 중지한 후, 석백 밸브(233)로 포토레지스트(315)를 흡입했을 때 석백 길이(H1, 또는 석백 높이)를 나타낸다. 협의적으로 흡입 길이의 상부 라인이 석백 라인(SL)이 된다. 흡입 길이(H1)는 카메라(도 1의 507)를 통해 얻은 영상을 처리하여 검사할 수 있다.

도 5에서는, 컴퓨터(480) 및 유체 제어 밸브(231)를 이용하여 노즐 어셈블리(305)의 노즐(301)에 포토레지스트(315)의 디스펜스를 중지했을 때 컷오프(흘림) 길이(L2)를 나타낸다. 협의적으로 컷오프 길이(L2)의 하부 라인이 컷오프 라인(cut-off line, FL)이 된다. 컷오프 길이(L2)는 카메라(도 1의 507)를 통해 얻은 영상을 처리하여 검사할 수 있다.

도 6은 노즐(301) 내에 버블(317, 또는 기포)이 유입된 상태를 나타낸다. 버블(317)은 포토레지스트 물질 자체 성질과, 포토레지스트 공급 라인(105)을 통하여 포토레지스트가 흐를 때 포토레지스트 공급 라인(105)의 굴곡부의 압력차에 의하여 발생한다. 이러한 버블(317)은 포토레지스트 공급 라인(105)을 촬영하도록 설치되는 카메라(도 1의 507a)나 노즐(301)을 촬영하도록 설치되는 카메라(도 1의 507)를 통해 얻은 영상을 처리하여 검사할 수 있다.

도 7은 본 발명의 일 실시예에 의한 포토레지스트 도포 공정의 검사 방법을 설명하기 위한 전체적인 흐름도이다.

구체적으로, 포토레지스트를 도포할 때 카메라(도 1의 507)를 이용하여 도 1 및 도 2에 도시한 노즐(도 1의 301)의 연속 영상이나 정지 영상을 촬영하고, 영상 캡쳐 보드(452)를 이용하여 연속 영상이나 정지 영상을 캡쳐링하여 메모리(도 2의 454)에 저장하는 이미지 캡쳐를 수행한다(스텝 600). 석백 라인 검사를 위해서는 노즐(301)의 연속 영상을 정지 영상으로 캡처링하여 메모리(454)에 저장한다. 이미지 캡처링은 아래 상술한 검사 공정에 이용하기 위하여 수행하는 것이다.

이미지 캡처링을 통해 얻어진 포토레지스트 디스펜스후의 석백된 노즐(301)의 정지 영상을 영상 처리하여 노즐(301) 내로 포토레지스트(도 4의 315)가 흡입된 석백(흡입) 라인(도 4의 SL)을 검사한다(스텝 700). 다시 말해, 포토레지스트(315) 디스펜스후의 노즐(301)의 정지 영상을 영상 처리하여 석백 라인(SL)을 측정한다.

다음에, 펌프 센서부(도 1의 111)로부터 디스펜스 신호를 받은 시점부터 노즐(301)에서 포토레지스트가 디스펜스될때까지의 연속 영상을 캡쳐하여 영상 처리함으로써 펌프 온 지연 검사를 수행한다(스텝 800). 펌프 온 지연 검사는 펌프 센서부(111)로부터 포토레지스트 디스펜스 시작 신호를 받은 후, 노즐의 연속 연상을 촬영하여 매 프레임마다 컴퓨터(도 1 및 도 2의 480)의 메모리(도 2의 454), 즉 버퍼 메모리에 저장하고 노즐(301)에서 포토레지스트가 분사되는지 여부를 확인하는 것이다. 펌프 온 지연 검사는 포토레지스트의 디스펜스 시작 시간 후 영상을 통하여 디스펜스 시작 시간과 포토레지스트가 실제로 디스펜스된 시간과의 차이를 구하는 것이다.

노즐(301)에서 포토레지스트가 연속적으로 디스펜스될 때의 연속 영상을 영상 처리함으로써 포토레지스트 디스펜스 검사를 수행한다(스텝 900). 디스펜스 검사는 노즐(301)로부터 포토레지스트가 계속 분사되고 멈출 때까지의 시간을 연속 영상으로 처리하여 검사하는 것이다.

포토레지스트 내에 기포와 같은 버블이 있는지를 검사하는 버블 검사를 수행한다(스텝 1000). 포토레지스트 내에 포함되어 있는 버블의 유무에 관한 버블 검사는 선택적으로 수행할 수 있다. 버블 검사는 포토레지스트 공급 라인(도 1의 105)에 도 1에 도시한 바와 같은 카메라(도 1의 507a)를 설치하여 수행한다. 버블 검사는 노즐에 연결된 포토레지스트 공급 라인(105)의 연속 영상을 정지 영상으로 캡쳐하여 영상 처리하여 수행할 수 있다. 버블 검사는 앞서 설명한 바와 같이 노즐(301)에서 포토레지스트가 디스펜스될 때의 영상을 캡처하고 영상 처리하여 수행할 수 도 있다.

노즐(301)에서 포토레지스트가 디스펜스된 후 노즐(301)의 정지 영상을 영상 처리하여 노즐(301)로부터 포토레지스트가 흘려진 컷오프(흘림) 라인을 검사한다(스텝 1100). 컷오프 라인 검사는 석백 라인 검사와 동일한데, 다만 포토레지스트 디스펜스후의 영상을 처리하여 검사하는 것이다. 컷오프 라인 검사는 노즐(301)로부터 포토레지스트가 디스펜스되는 것이 완료되면 노즐(301)의 정지 영상을 처리하여 컷오프 라인을 측정하는 것이다.

포토레지스트 도포 공정의 검사시 사용자 편의에 따라 상술한 검사 단계들의 순서는 다양하게 변경될 수 있다. 예컨대, 디스펜스 검사 후에 석백 라인 검사를 수행할 수도 있고, 펌프 온 지연 검사 후에 석백 라인 검사를 행할 수 도 있다.

석백 길이, 펌프 온 지연 시간, 또는 컷오프 길이가 정상 범위, 즉 기설정된 범위를 벗어나거나, 포토레지스트 디스펜스가 되지 않을 경우 알람 신호를 발생하는 알람 처리 단계가 수행된다(스텝 1200). 알람 처리 단계는 위 검사 단계들에서 측정한 측정치가 정상적인 수치 범위, 즉 기설정된 수치 범위를 벗어날 경우 알람 신호를 발생한다.

계속하여, 위 검사 단계들에서 측정 내지 검사된 검사 결과는 컴퓨터(도 1 및 도 2의 480)의 영상 출력부(도 2의 462)에 전시한다(스텝 1300). 검사 결과 전시 단계는 검사 항목별로 측정된 결과치를 실시간으로 그래픽 카드(도 2의 460)를 통하여 컴퓨터(480)의 영상 출력부(462)에 전시하는 것이다. 이와 같이 검사 결과들을 컴퓨터(480)의 영상 출력부(462)에 전시함으로써 포토레지스트 도포 공정의 검사는 완료된다.

이하에서는, 편의상 도 7의 석백 라인 검사만을 구체적으로 설명한다. 앞서 설명한 바와 같이 석백 라인 검사는 컷오프 라인 검사와 동일하며, 다만 컷오프 라인 검사는 포토레지스트 디스펜스후의 영상을 처리하여 검사하는 것이다. 따라서, 석백 라인 검사는 컷오프 라인 검사와 동일하게 수행할 수 있다.

도 8은 도 7의 석백 라인 검사를 설명하기 위한 제1 흐름도이고, 도 9는 도 8의 패턴 매칭 및 검사 영역 설정을 설명하기 위한 노즐의 정지 영상을 도시한 도면이다.

구체적으로, 노즐(도 1의 301)의 기준 영상과 포토레지스트 디스펜스후 실시간으로 캡쳐된 노즐(301)의 검사 영상간의 패턴 매칭을 수행한다(스텝 702). 노즐(301)은 기계적인 움직임에 따라 카메라(507)를 통해 영상에 표시되는 위치가 매번 똑같지 않다. 노즐 영상으로부터 노즐(301)의 위치를 파악하기 위해 기준 영상과 실시간으로 캡쳐된 노즐(301)의 검사 영상과의 패턴 매칭을 통해 노즐의 변경된 위치를 찾아낸다. 다시 말해, 노즐(301)의 기준 영상과 실시간의 캡쳐된 노즐(301)의 검사 영상간의 패턴 매칭을 통해 X축 오프셋 및 Y축 오프셋을 구한다.

계속하여, 노즐(301)의 기준 영상과 실시간 캡쳐된 노즐(301)의 검사 영상간의 패턴 매칭을 통해 도 9에 도시한 바와 같이 노즐 영상의 검사 영역을 설정한다(스텝 704). 앞서 패턴 매칭을 통해 노즐의 변경된 움직임을 찾아내면 X축 및 Y축 방향의 노즐 영상의 검사 영역을 설정하고 검사 영역외 영상은 마스크 처리한다. 다시 말해, 노즐의 기준 영상과 실시간의 캡쳐된 노즐의 검사 영상간의 패턴 매칭을 통해 X축 오프셋 및 Y축 오프셋을 구하여 노즐 영상의 검사 영역을 설정하는 것이다.

패턴 매칭을 통한 노즐 영상의 검사 영역 설정에 관해 도 9를 이용하여 설명한다.

도 9의 위 도면은 t(n-1) 시간의 노즐 영상을 도시하였고, 도 9의 아래 도면은 t(n) 시간의 노즐 영상을 도시하였다. n은 1보다 큰 정수이고, t는 임의의 시간이다. 위 도면은 아래 도면보다 먼저 촬영된 영상으로 기준 영상이며, 아래 도면은 위 도면보다 수 픽셀이 이동된 상태이다. 아래 도면의 노즐 영상은 노즐이 기계적으로 S 만큼 움직여서 우측으로 이동한 상태이다. 다시 말해, 아래 도면은 위 도면보다 S만큼 픽셀수가 차이가 나는 것이다. 이렇게 될 경우, 앞서 설명한 바와 같이 패턴 매칭을 통하여 노즐의 움직임을 찾고 아래 도면과 같이 검사 영역을 자동으로 설정한다.

도 10은 도 8에 이은 석백 라인 검사를 설명하기 위한 제1 흐름도이고, 도 11 내지 도 13은 각각 도 10의 명암 대비 조절, 적응적 히스토그램 평활화, 컨볼루션을 설명하기 위한 노즐의 정지 영상을 도시한 도면이고, 도 14는 도 13의 컨볼루션 처리를 설명하기 위한 도면이다.

구체적으로, 노즐 영상의 검사 영역 설정(스텝 704)에 이어 노즐 영상의 명암 대비를 조절한다(스텝 706). 노즐의 정지 영상은 주변환경, 즉 조명, 웨이퍼의 난반사 등의 영상으로 다양한 잡음이 추가되어 노즐 영상의 특징(feature)을 찾는데 어려움이 많다. 따라서, 노즐(도 1의 301) 내부의 포토레지스트를 구별하기 용이하도록 픽셀에 일정한 값을 더하거나 빼는 것으로 영상의 밝기를 조절한다. 예를 들면, 노즐 영상의 휘도인 F(X)= 128 + C(X-128)와 같은 수식에 따라 처리하고, C값은 영상 환경에 따라 적응적으로(adaptive) 적용하고, X는 특정 픽셀의 휘도를 나타낸다.

노즐 영상의 명암 대비 조절에 관하여 도 11에 노즐 영상을 도시하였다. 도 11의 위 도면은 명암 대비 조절전의 노즐 영상이고, 아래 도면은 명암 대비 조절 이후의 노즐 영상이다. 앞서 설명한 바와 같이 C값은 노즐 영상의 빛 부분의 휘도에 따라 가변적(자동)으로 적용한다. 도 11의 아래 도면과 같이 명암 대비 조절을 통하여 노즐의 특징을 추출할 수 있다.

다음에, 노즐 영상의 적응적 히스토그램 평활화(adaptive histogram equalization)를 수행한다(스텝 708). 노즐 영상의 윤곽선을 보다 선명하게 하기 위하여 노즐 영상의 적응적 히스토그램 평활화를 수행한다. 도 12는 네모안의 노즐 영상에 적응적 히스토그램 평활화를 수행한 결과물이다. 도 12는 노즐 영상에 적응적 히스토그램 평활화를 적용하고, 영상 강도 값을 조절한 것이다. 도 12에 도시된 바와 같이 노즐 내의 포토레지스트 끝 라인의 특징을 추출하기 위해 영상에서 선을 나타내는 부분을 더욱 선명하게 영상 처리한다.

노즐 영상에 선명도 향상을 위해 컨볼루션(영상 필터링)을 수행한다(스텝 710). 노즐(301) 및 노즐내의 포토레지스트의 상태를 정확히 파악하여 노즐이나 포토레지스트의 라인만을 선명하게 확인할 수 있는 컨볼루션 마스크(컨볼루션 마스크값)를 산출해서 원영상(노즐 영상)에 컨볼루션(필터링)처리를 수행한다.

도 13에 도시한 바와 같이 컨볼루션을 통해 노즐 및 노즐내 포토레지스트의 상태가 뚜렷하게 확인될 수 있다. 다시 말해, 노즐 끝 라인과 포토레지스트 끝 라인을 확인할 수 있다. 이를 통해, 노즐내에 포토레지스트가 어느 정도 차 있는지를 식별하고 석백 라인을 검출할 수 있다.

컨볼루션 처리의 예를 설명한다. 노즐의 원 영상 픽셀값 및 선명도 마스크값(컨볼루션 마스크값)은 도 14의 (a) 및 (b)에 도시하였다. 컨볼루션 처리에 관한 식 1에 표시한다.

식 1

즉, 컨볼루션 처리는 원영상의 픽셀값에 선명도 마스크값을 곱한 후 더하여 새로운 출력 픽셀의 해당 위치(K22)에 저장하는 방식이다. 선명도 마스크값의 일 예는 도 14의 (c) 및 (d)에 도시하였다. 도 14에서는 3 X 3 크기의 픽셀을 가지고 설명하였으나, 전체 픽셀에 대하여도 똑같이 적용한다.

도 15는 도 8에 이은 석백 라인 검사를 설명하기 위한 제2 흐름도이고, 도 16 및 도 17은 각각 도 15의 컨볼루션을 설명하기 위한 노즐의 정지 영상을 도시한 도면이고, 도 18은 도 15의 컨볼루션 처리에 이용되는 컨볼루션 마스크를 도시한 도면이다.

구체적으로, 노즐 영상의 검사 영역 설정(스텝 704)에 이어 노즐 영상의 명암 대비를 조절한다(스텝 706). 스텝 704 및 706은 앞서 설명하였으므로 생략한다. 이어서, 노즐 영상에 그라디언트 컨볼루션(gradient convolution) 마스크, 예컨대 캐니(Canny) 마스크, 소벨(Sobel) 마스크, 프리윗(Prewitt) 마스크를 이용하여 컨볼루션(영상 필터링) 처리를 수행한다(스텝 712).

노즐(도 1의 301) 내에 포토레지스트가 어느 정도 차 있는지를 식별하고 석백 길이를 검출하기 위해 노즐 및 포토레지스트의 수평 방향의 윤곽선을 캐니(Canny) 마스크, 소벨(Sobel) 마스크, 프리윗(Prewitt) 마스크의 수평 경계선 마스크를 이용하여 노즐 영상과 컨볼루션한다.

도 16의 (a), (b), (c)에 각각 캐니(Canny) 마스크, 소벨(Sobel) 마스크 및 프리윗(Prewitt) 마스크로 컨볼루션한 노즐 영상을 도시하였다. 도 16에서 노즐 부근의 수평 라인은 노즐의 끝 라인 및 포토레지스트(PR)의 끝 라인이다.

계속하여, 노즐의 끝 라인 및 포토레지스트(photoresist: PR)의 끝 라인을 검출을 통해 석백 라인을 검출한다(스텝 714). 앞서 설명한 바와 같이 캐니(Canny) 마스크, 소벨(Sobel) 마스크, 프리윗(Prewitt) 마스크의 수평 경계선 마스크를 노즐 영상에 컨볼루션한다. 도 18에 프리윗(Prewitt) 마스크 및 소벨(Sobel) 마스크의 수평 경계선 마스크를 도시하였다.

에지 검출을 통한 영상으로부터 노즐의 끝 라인과 포토레지스트의 끝 라인을 연속된 선을 구하는 방식으로 석백 라인을 검출한다. 캐니(Canny) 마스크, 소벨(Sobel) 마스크, 프리윗(Prewitt) 마스크의 수평 경계선 마스크를 이용하여, 수직선 에지(또는 경계)는 제거하고 수평선 에지만 검출하여 특징 인자를 추출한다. 도 16 및 도 17에 수평 방향의 에지를 검출한 노즐 영상을 도시하였다.

도 19는 도 8에 이은 석백 라인 검사를 설명하기 위한 제3 흐름도이고, 도 20 내지 도 26은 도 19의 각 영상 처리 단계의 노즐의 정지 영상을 도시한 도면이다. 도 20 내지 도 26에서 노즐 부근의 수평 라인은 노즐의 끝 라인 및 포토레지스트(PR)의 끝 라인이고, 그 사이가 석백 길이를 나타낸다.

구체적으로, 노즐 영상의 검사 영역 설정(스텝 704)에 이어 노즐 영상의 명암 대비를 조절한다(스텝 706). 스텝 704 및 706은 앞서 설명하였으므로 생략한다. 노즐 영상에 그레이 스케일 마스크 처리 및 반사에 의한 영상을 자동 제거한다(스텝 716). 노즐 영상의 픽셀값이 그레이 스케일의 어느 범위 내의 값이 아니면 영상을 처리하지 않도록 마스킹한다.

그레이 스케일 마스크 처리는 노즐 영상의 픽셀값이 Ga 보다 크고 Gb보다 작은 범위 이외의 모든 픽셀은 0으로 처리한다. Ga 및 Gb는 전체 또는 부분적인 픽셀 휘도의 평균값으로 적응적으로 적용하여 구한다. 그레일 스케일 마스크 처리는 노즐이 조명에 반사되어 생기는 영상의 값이 클 경우 이를 제거하기 위함이다. 도 20에는 그레이 스케일 영상 처리한 후의 노즐 영상을 도시한 것이다.

도 21 및 도 22는 각각 반사에 의한 영상 제거를 과정을 수행하기 전 및 수행한 후의 노즐 영상이다. 도 21에서 노즐 가운데에 반사되어 밝게 나오는 영상은 자동으로 영역별 휘도를 감지하여 밝은 영역을 찾고 그 영역을 마스킹 처리한다. 이렇게 하면, 도 22에서와 같이 마스킹 영역은 검게 변하게 된다. 도 23에 설명된 바와 같이 반사 영역의 휘도값이 크게 되며, 자동 마스킹 영역을 추출하기 위한 문턱치를 설정한다. 이렇게 하여, 영상의 불필요한 반사부분을 찾아내게 된다.

홀(폐곡선)을 채우기 위한 영상 처리를 수행한다(스텝 718). 경계선 검출을 위한 전처리 과정으로 노즐 영상 내에 비어있는 홀(hole) 영상을 채우는 영상 채우기 처리를 수행한다. 도 24에 홀 채우기 영상 처리후 영상을 도시하였다. 계속하여, 경계선 검출 영상 처리를 수행한다(스텝 720). 채워진 영상에서 경계선을 갖는 라인을 찾는다. 노즐내에 포토레지스트가 들어있는 길이를 확인할 수 있다. 도 25에 경계선 검출 영상 처리 후 영상을 도시하였다.

노즐 영상에 대해 등고선 영상 처리를 수행한다(스텝 722). 노즐 영상의 픽셀값별로 등고선을 그려서 노즐의 라인 및 포토레지스트의 라인의 특징으로 추출한다. 등고선 영상 처리를 포함하는 노즐의 영상을 도 26에 도시하였다. 계속하여, 노즐의 끝 라인 및 포토레지스트의 끝 라인을 검출한다(스텝 724). 위 각 단계에서 구해진 영상을 기준으로 각각의 영상에서 노즐의 끝 라인 및 포토레지스트의 끝 라인을 찾아서 석백 라인을 구한다.

도 27 및 도 28은 도 8에 이은 석백 라인 검사를 설명하기 위한 제4 흐름도이고, 도 29는 도 27 및 도 28에 따른 영상 변화값을 이용한 석백 라인 검사를 설명하기 위한 도면이다.

구체적으로, 노즐 영상의 검사 영역 설정(스텝 704)에 이어 노즐 영상의 명암 대비를 조절한다(스텝 706). 스텝 704 및 706은 앞서 설명하였으므로 생략한다. 노즐 영상의 X축 및 Y축 방향으로 픽셀 평균값을 구한다(스텝 740). X축은 노즐 폭 방향(가로 방향)이고, Y축은 노즐 길이 방향(세로 방향)이다. 즉, X축 및 Y축 방향으로 노즐 영상의 픽셀들의 영상 픽셀 평균값을 구한다. 도 28에서, X축 방향의 하나의 행(770)의 픽셀 평균값은 참조번호 772로 도시하였다. Y축 방향의 하나의 열(774)의 픽셀 평균값은 참조번호 776으로 도시하였다.

X축 및 Y축 방향으로 영상 픽셀 평균값에 대해 일정한 윈도우(창) 크기, 즉 기설정된 윈도우 크기로 합(픽셀 합값)을 구하고, 기설정된 윈도우 크기로 합해진 픽셀 합값들간의 차를 구한다(스텝 742). 즉, 기설정된 윈도우 크기로 합해진 제1 픽셀 합값과 제1 픽셀 합값과 인접한 제2 픽셀 합값의 차를 구하여 제1 영상 변화값(D1)을 구한다.

도 28의 아래 도면에서, Y축 방향으로 얻어진 영상 픽셀 평균값을 이용하여 스텝 742를 설명한다. 예컨대, Y축 방향으로 얻어진 영상 픽셀 평균값들중 기설정된 윈도우 크기, 예컨대 3개의 값을 더하여 S1(픽셀 합값)을 구하고, S1과 인접한 영상 픽셀 평균값들 3개의 값을 더하여 S2(픽셀 합값)를 구한다.

S1 및 S2를 구하기 위한 픽셀의 개수, 즉 윈도우 크기는 영상 환경에 따라 가변적으로 적용한다. 또한, 필요에 따라서 S1과 S2 사이에 갭(gap)을 두어 S1 및 S2를 산출할 수 있다. 이어서, S1과 S2의 차를 구하여 제1 영상 변화값(D1)을 구한다. 이어서, Y축 방향으로 한 픽셀씩 쉬프트해가면서 제1 영상 변화값을 구하는 방식과 동일하게 제2 내지 제n 영상 변화값(n은 정수, Dn)을 구한다.

앞서와 같이 Y축 방향으로 영상 픽셀 평균값들의 영상 변화값을 근거로 Y축 방향으로 노즐의 끝 라인 및 포토레지스트 끝 라인을 검출한다(스텝 744). 도 29에 앞서 설명한 바와 같은 노즐 영상의 영상 변화값을 이용한 특징 인자 추출 그래프를 도시하였다. 도 29에서, 문턱값은 자동으로 일정한 크기의 윈도우 사이즈로 쉬프트하면서 평균을 구한 값으로 적응적으로 구하여 적용할 수도 있고, 사용자의 설정에 따라 고정된 값으로 양수 및 음수를 모두 사용하여 적용할 수 있다.

도 29에서, Y축 방향으로 포토레지스트 끝 라인 및 노즐 끝 라인은 휘도값의 절대치가 큰 것을 알 수 있다. 다시 말해, Y축 방향으로 제1 내지 제n 영상 변화값의 휘도를 분석하여 포토레지스트의 석백 라인을 검출할 수 있다. 앞서와 같은 과정을 포토레지스트 디스펜스후의 노즐 영상에 대하여 수행할 경우 컷오프 라인을 검출할 수 있다.

도 30은 도 8에 이은 석백 라인 검사를 설명하기 위한 제5 흐름도이다.

구체적으로, 노즐 영상의 검사 영역 설정(스텝 704)에 이어 노즐 영상의 명암 대비를 조절한다(스텝 706). 스텝 704 및 706은 앞서 설명하였으므로 생략한다. 노즐 영상을 주파수 도메인으로 변환한다(스텝 750). 즉, 고속 퓨리어 변환(Fast Fourier transform)을 이용하여 노즐 영상으로 주파수 영역으로 변환한다.

이어서, 주파수 영역으로 변환된 노즐 영상을 저역 통과 필터를 거치게 한다(스텝 752). 이미지의 세밀한 부분에 대한 정보는 지워주고 전체적인 윤곽에 대한 정보만 남게 하기 위해 저역 통과 필터링을 수행한다. 계속하여, 저역 통과 필터링을 수행한 노즐 영상의 윤곽선을 검출하여 검사 영역을 보정한다(스텝 754).

검사 영역을 보정한 노즐 영상을 고역 통과 필터를 거치게 한다(스텝 756). 세밀한 부분에 대한 정보들, 특히 갑자기 색이 많이 바뀌는 곳에 대한 정보가 포함되어 있어서 경계선 검출을 위해 고역 통과 필터링을 수행한다.

계속하여, 고역 통과 필터링을 수행한 노즐 영상의 경계선을 검출한다(스텝 758). 경계선을 검출한 노즐 영상을 통해 노즐의 끝 라인 및 포토레지스트 끝 라인을 검출한다(스텝 760).

도 31은 제1 흐름도 내지 제5 흐름도에 이은 석백 라인 검사를 설명하기 위한 흐름도이다.

구체적으로, 앞서 제1 흐름도 내지 제5 흐름도의 영상 처리들로부터 추출한 특징들을 조합하여 석백 길이를 구한다(스텝 762). 앞서 제1 흐름도 내지 제5 흐름도의 영상 처리 단계에서 영상 처리후 특징인자를 추출하여 각 단계별로 석백 길이를 구한다.

계속하여, 통계적 확률 처리를 통하여 최적의 석백 길이값을 구한다(스텝 728). 각 단계별로 구해진 석백 길이 결과값들의 평균값과 표준편차, 분산 등을 구한 다음, 최대 최소값은 제외시키고 평균을 구하고, 표준편차 내에서 평균과 가장 근접한 측정값을 찾는다. 이와 같이 함으로써 노즐 영상을 통하여 포토레지스트의 석백 길이를 구할 수 있다.

도 32는 본 발명에 의한 디스펜스 검사를 설명하기 위한 전체적인 흐름도이고, 도 33 내지 도 36은 도 32의 디스펜스 검사를 설명하기 위한 노즐 영상 및 분석 방법을 설명하기 위한 도면이다.

구체적으로, 도 1 및 도 2에 도시한 포토레지스트 도포 공정의 검사 시스템을 이용하여 노즐의 연속 영상을 순간적인 정지 영상으로 캡처링하여 컴퓨터에 저장하는 이미지 캡처링을 수행한다(스텝 902). 노즐에서 포토레지스트가 계속적으로 흘러나오는데, 실시간으로 연속적인 영상을 정지영상으로 캡쳐하여 노즐 영상 정보를 메모리에 저장하여 실시간 처리한다.

노즐 영상의 디스펜스 영역 설정 및 영상 처리를 수행한다(스텝 904). 캡쳐된 정지 영상은 자동적으로 디스펜스 영역이 설정되고, 이어서 영상 분석을 위해 전처리(영상 처리) 과정을 수행한다. 도 33에 디스펜스 검사 영역을 자동 설정한 것이 도시되어 있고, 도 34는 디스펜스 검사 영역을 영상 처리한 후의 노즐 영상을 도시하였다.

디스펜스 검사 영역 내의 노즐 영상의 프로파일 검사를 수행한다(스텝 904). 프로파일 검사는 디스펜스되는 영상의 패턴, 특징 및 유형을 검사하는 것이다. 노즐에서 포토레지스트가 흘러내리는 노즐 영상의 패턴을 감지하여 포토레지스트가 계속적으로 분사되고 있는지 여부를 확인한다.

프로파일 검사를 통한 노즐 영상을 도 35에 도시하였다. 도 35의 박스 내의 영상 패턴이 현재 영상에 있는지를 감지하여 패턴 특징과 유사한 정도에 따라 프로파일값을 정량적으로 구한다. 또한, 자율 신경망을 적용하여 위의 패턴을 계속 학습하게 함으로써 가변적인 영상환경에 지속적으로 적응할 수 있도록 한다.

프로파일 검사를 수행한 노즐 영상의 휘도 검사를 수행한다(스텝 908). 디스펜스 영역내의 영상 픽셀의 밝기값들의 합을 구하여 영상의 휘도값을 산출한다. 계속하여, 디스펜스 라인 폭 검사를 수행한다(스텝 910). 노즐에서 액체가 디스펜스되는 영상에서 액체가 흐르는 영상의 좌/우 각각 끝 라인을 찾아내고 액체가 흘러내리는 폭을 구한다.

도 36에 디스펜스 라인 폭 검사를 수행하는 방법이 설명되어 있다. 픽셀의 X축 방향, 즉 수평방향으로 픽셀들간의 휘도차 분석을 통하여 도 36에 도시한 바와 같이 피크 지점을 찾는다. 도 36에서는 픽셀의 X축 방향, 즉 수평방향으로 픽셀들간의 휘도차 분석을 할 경우 피크 지점의 내부가 디스펜스 라인 폭임을 알 수 있다.

도 37 내지 도 39는 본 발명의 일 실시예에 의한 디스펜스 검사 및 펌프 온 지연 검사를 설명하기 위한 세부 흐름도이다.

구체적으로, 웨이퍼 상에 노즐이 있는지 여부를 실시간 영상을 분석해서 확인한다(스텝 920). 다시 말해, 웨이퍼 상에 노즐이 정해진 위치에 있는지를 확인한다. 이어서, 석백 라인 검사를 위해 정지 영상을 캡쳐하여 메모리에 저장한다(스텝 922). 디스펜스 검사후 석백을 검사하기 위하여 정지 영상을 캡쳐하여 메모리에 저장한다.

펌프 센서부로부터 디스펜스 시작 신호를 읽어온다(스텝 924). 디스펜스 시작 신호는 펌프 온 지연 검사를 위하여 수행한다. 디스펜스 시작 신호가 감지되었는가(스텝 926). 디스펜스 시작 신호가 감지되면 현재의 시간을 저장한다(스텝 928). 디스펜스 시작 신호가 감지되지 않으면 디스펜스 시작 신호를 다시 읽어온다.

계속하여, 노즐의 연속 영상을 캡쳐하여 디스펜스 유무를 검사한다(스텝 930). 디스펜스 영상이 감지되었는가(스텝 932). 디스펜스 영상이 감지되면 감지된 시간을 저장한다(스텝 934). 디스펜스 영상이 감지되지 않으면 노즐의 연속 영상을 캡쳐하여 디스펜스 유무를 다시 검사한다.

디스펜스 시작 신호시 저장된 현재 시간과 디스펜스 영상이 감지된 시간과의 차이에 따라 펌프 온 지연 시간을 측정한다(스텝 936). 연속 영상을 캡쳐하여 디스펜스 유무를 검사한다(스텝 938).

다시, 노즐의 연속 영상을 캡쳐하여 디스펜스 유무를 검사한다(스텝 938). 웨이퍼 상에 노즐이 있는지 여부를 실시간 영상을 분석해서 확인한다(스텝 940). 노즐이 감지되면 디스펜스 영상 검사 결과를 기준으로 디스펜스 시간을 구한다(스텝 942). 노즐이 감지되지 않으면 연속 영상을 캡쳐하여 디스펜스 유무를 다시 검사한다.

석백 라인 검사를 위해 저장된 영상을 처리하여 석백 길이를 구한다(스텝 944). 사용자가 설정한 기준치로 알람을 처리한다(스텝 946). 알람 발생 및 알람 정보를 전송한다(스텝 948). 검사 결과를 전시한다(스텝 950). 검사 과정 및 결과는 모두 로그 파일로 저장하고 관리한다.

도 40은 본 발명의 일 실시예에 의한 펌프 온 지연 검사를 설명하기 위한 노즐 영상을 도시한 도면이다.

구체적으로, 펌프 온 지연 검사는 펌프 센서부로부터 디스펜스 시작 신호를 수신한 후, 실제로 포토레지스트가 노즐에서 디스펜스(분출)되는 시간까지의 시간 차이를 구하는 검사이다. 도 40에서, (a)는 디스펜스 시작 신호 감지시 노즐 영상이고, (b)는 디스펜스 시작 신호 감지후 t(n) 시간대의 노즐 영상이다. (c)는 디스펜스 시작신호 감지 후 t(n+1) 시간대의 노즐 영상이고, (d)는 디스펜스 시작 신호 감지후 t(n+2) 시간대의 노즐 영상을 나타낸다.

도 40의 네모 내에 도시된 바와 같이, 펌프 센서부로부터 디스펜스 시작 신호를 수신하더라도 일정시간 후부터 노즐로부터 포토레지스트가 디스펜스됨을 알 수 있다.

도 41 및 도 42는 본 발명의 일 실시예에 의한 버블 검사를 설명하기 위한 흐름도이고, 도 43 내지 도 45는 도 41 및 도 42의 버블 검사할 때 노즐 영상을 도시한 도면이다.

구체적으로, 포토레지스트 공급 라인(도 1의 105)으로 공급되는 포토레지스트의 연속 영상을 정지영상으로 캡쳐하여 메모리에 저장한다(스텝 1002). 앞서 설명한 바와 같이 포토레지스트 공급 라인(105)을 촬영하기 위하여 설치된 카메라(507a)를 이용하여 포토레지스트의 연속 영상을 정지 영상을 캡쳐하여 메모리에 저장한다. 스텝 1002는 처리 과정 A 단계로서 도 43에 영상을 도시하였다. (a)는 현재시간보다 앞서 영상이고, (b)는 현재 영상을 나타낸다. 도 43의 원형으로 도시된 바와 같이 포토레지스트 영상 내에 버블이 발생된 것을 보여준다.

현재시간보다 이전 시간에 메모리 저장된 정지 영상과 현재 캡쳐한 정지 영상과의 차영상을 구한다(스텝 1004). 차영상을 구하는 과정은 다음과 같다. 즉, 이전 시간에 측정하여 저장된 포토레지스트의 정지 영상과 현재 캡쳐한 정지 영상의 픽셀 차이값을 구하고, 상술한 픽셀 차이값에 대한 절대값을 구하고, 픽셀 차이값에 대한 절대값에 대하여 적응 문턱치(adaptive threshold)에 의한 마스킹 처리를 수행한다. 즉, 문턱치 이상인 픽셀값만 표시하고 문턱치보다 작으면 영상을 마스킹한다. 적응 문턱치는 정지 영상의 영역별 평균 휘도를 구하여 적응적으로 적용한다.

계속하여, 포토레지스트의 차영상에서 경계선 이미지(영상)를 추출한다(스텝 1006). 이어서, 포토레지스트의 차영상에서 폐곡선을 갖는 오브젝트(대상물)를 찾는다(스텝 1008). 대상물들을 구성하는 폐곡선 내에 영상을 채워 흑백 처리를 한다(스텝 1100). 스텝 1004 내지 스텝 1100은 처리 과정 B 단계로서 도 44에 영상을 도시하였다. 도 44의 원형과 같이 영상 처리로 감지된 버블이 도시되어 있다.

계속하여, 각 대상물들의 크기 및 중심점을 찾는다(스텝 1102). 스텝 1102는 처리 과정 C 단계로서 도 45에 영상을 도시하였다. 도 45에서, 각 대상물들의 크기 및 중심점을 찾을 수 있도록 영상에 가로 및 세로로 라인이 표시되어 있고, 버블도 표시되어 있다.

대상물들의 크기가 기준치를 초과하는지를 판단한다(스텝 1104). 대상물의 크기가 기준치를 초과할 경우 대상물을 버블로 판단하여 알람 처리하고 검사 결과를 전시하고 저장한다(스텝 1106, 1108). 대상물의 크기가 기준치를 초과하지 않을 경우 검사 결과를 전시하고 저장한다(스텝 1108),

도 46은 본 발명의 일 실시예에 의한 포토레지스트 도포 공정의 검사 방법에 이용되는 연속 영상 저장에 대한 흐름도이다.

구체적으로, 앞서 검사 단계들에서 처리된 영상들은 영상 기억부(도 2의 458), 예컨대 하드디스크에 연속적으로 저장될 수 있다. 다시 말해, 석백(흡입) 라인 검사, 펌프 온 지연 검사, 디스펜스 검사, 컷오프 라인 검사, 및 버블 유무 검사를 통하여 얻어진 영상들은 영상 기억부(458)에 연속적으로 저장할 수 있다. 물론, 검사 과정의 영상뿐만 아니라 처리 과정상의 모든 로그 파일 또한 파일로 영상 기억부에 저장할 수 있다. 연속 저장 방식의 일 예를 설명하면 다음과 같다.

먼저 사용자(유저) 설정 파라미터를 읽어서 연속 영상 저장 시간 간격을 설정한다(스텝 1402). 앞서 설명한 검사들이 시작되었는가를 판단한다(스텝 1404). 검사가 시작되었으면 다음 단계로 넘어가고 검사가 시작되지 않았으면 연속 영상 저장 시간 간격 설정 스텝으로 피드백한다.

검사들이 시작되었으면 경과 시간을 결정한다(스텝 1406). 경과 시간은 현재시간에서 전 설정시간을 빼서 결정한다. 검사들이 종료되었는지를 판단한다(스텝 1408). 검사들이 종료되었으면 연속 저장을 하지 않고 끝낸다.

검사가 종료되지 않으면 경과시간이 저장시간 간격보다 큰가를 판단한다(스텝 1410). 경과시간이 저장 시간 간격보다 클 경우에는 연속 영상을 캡쳐하여 영상 기억부의 해당 폴더에 저장한다(스텝 1412). 경과시간이 저장 시간 간격보다 크지 않을 경우에는 경과 시간을 결정하는 스텝 1406으로 피드백한다.

앞서 설명한 바와 같이 본 발명의 일 예에 의한 포토레지스트 도포 공정의 검사 방법은 연속 영상을 저장한다. 즉, 검사 과정의 영상들을 실시간으로 연속적으로 저장하여 차후분석이 가능하고, 검사에 대한 신뢰성을 확보하기 위해 별도의 저장 공간, 즉 영상 기억부에 영구적으로 저장하도록 한다. 저장 주기 및 저장 공간은 유저가 임의로 설정 가능하며, 저장 공간에 대한 관리도 유저가 임의적으로 할 수 있다. 영상 기억부의 저장 공간이 다 차면 가장 오래된 영상부터 삭제하고 현재 영상을 저장하게 할 수 있다.

PRDS: 포토레지스트 도포 공정의 검사 시스템, 100: 포토레지스트 공급부, 105: 포토레지스트 공급 라인, 109: 펌프, 200: 유체 제어부, 111: 펌프 센서부, 301: 노즐, 305: 노즐 어셈블리, 507, 507a: 카메라, 450: 영상 입력부, 480: 컴퓨터, 452: 영상 캡쳐 보드, 454: 메모리, 456: 제어부, 464: 석백 라인 검사 프로그램, 466: 펌프 온 지연 검사 프로그램, 468: 디스펜스 검사 프로그램, 470: 컷오프 라인 검사 프로그램, 472: 버블 검사 프로그램, 458: 영상 기억부, 460: 그래픽 카드, H1: 석백 길이, L2: 컷오프(흘림) 길이

Claims

포토레지스트 디스펜스후의 노즐의 정지 영상을 영상 처리하여 상기 노즐내로 상기 포토레지스트가 흡입된 석백(흡입) 라인을 검사하고;
펌프 센서부로부터 디스펜스 신호를 받은 시점부터 상기 노즐에서 포토레지스트가 디스펜스될때까지의 연속 영상을 캡쳐하여 영상 처리함으로써 펌프 온 지연 검사를 수행하고;
상기 노즐에서 포토레지스트가 연속적으로 디스펜스될 때의 연속 영상을 정지 영상으로 캡쳐하여 영상 처리함으로써 포토레지스트 디스펜스 검사를 수행하고; 및
상기 노즐에서 상기 포토레지스트가 디스펜스된 후 상기 노즐의 정지 영상을 영상 처리하여 상기 노즐로부터 포토레지스트가 흘려진 컷오프(흘림) 라인 검사하는 것을 포함하여 이루어지되,
상기 석백 라인, 펌프 온 지연 시간 또는 컷오프 라인이 기설정된 범위를 벗어나거나, 상기 포토레지스트가 디스펜스되지 않을 경우 알람 신호를 발생하는 것을 특징으로 하는 영상 처리를 이용한 포토레지스트 도포 공정의 검사 방법.
삭제
제1항에 있어서, 상기 펌프 온 지연 검사는 상기 포토레지스트의 디스펜스 시작 시간과 상기 포토레지스트가 실제로 디스펜스된 시간과의 차이를 구하는 것을 특징으로 하는 영상 처리를 이용한 포토레지스트 도포 공정의 검사 방법.
제1항에서, 상기 석백 라인 검사 및 컷오프 라인 검사는,
상기 노즐의 기준 영상과 상기 포토레지스트 디스펜스후 또는 석백후의 실제의 노즐 영상간의 패턴 매칭을 수행하여 상기 노즐 영상의 검사 영역을 설정하고;
상기 노즐 영상의 명암 대비를 조절하고;
상기 노즐 영상에 적응적 히스토그램 평활화를 수행하여 상기 노즐 영상의 윤곽선을 선명하게 하고;
상기 노즐 영상에 선명도 향상을 위한 컨볼루션 마스크를 이용하여 컨볼루션을 수행하여 상기 포토레지스트의 석백 라인이나 컷오프 라인을 검출하는 것을 포함하여 이루어지는 것을 특징으로 하는 포토레지스트 도포 공정의 검사 방법.
제1항에서, 상기 석백 라인 검사 및 컷오프 라인 검사는,
상기 노즐의 기준 영상과 상기 포토레지스트 디스펜스후 또는 석백후 실제의 노즐 영상간의 패턴 매칭을 수행하여 상기 노즐 영상의 검사 영역을 설정하고;
상기 노즐 영상의 명암 대비를 조절하고; 및
상기 노즐 영상에 그라디언트 컨볼루션 마스크를 이용하여 컨볼루션을 수행하여 상기 포토레지스트의 석백 라인이나 컷오프 라인을 검출하는 것을 포함하여 이루어지는 것을 특징으로 하는 포토레지스트 도포 공정의 검사 방법.
제1항에서, 상기 석백 라인 검사 및 컷오프 라인 검사는,
상기 노즐의 기준 영상과 상기 포토레지스트 디스펜스후 또는 석백후 실제의 노즐 영상간의 패턴 매칭을 수행하여 상기 노즐 영상의 검사 영역을 설정하고;
상기 노즐 영상의 명암 대비를 조절하고;
상기 노즐 영상에 그레이 스케일 마스크 처리 및 반사에 의한 영상을 자동 제거하고;
상기 노즐 영상의 홀(폐곡선)을 채우는 영상 처리를 수행하고;
상기 홀이 채워진 노즐 영상에서 경계선 검출을 위한 경계선 검출 영상 처리를 실시하고;
상기 경계선 검출 영상 처리가 실시된 노즐 영상에 등고선 영상 처리를 실시하고; 및
앞서의 영상 처리들을 기준으로 상기 포토레지스트의 석백 라인이나 컷오프 라인을 검출하는 것을 특징으로 하는 포토레지스트 도포 공정의 검사 방법.
제1항에서, 상기 석백 라인 검사 및 컷오프 라인 검사는,
상기 노즐의 기준 영상과 상기 포토레지스트 디스펜스후 또는 석백후 실제의 노즐 영상간의 패턴 매칭을 수행하여 상기 노즐 영상의 검사 영역을 설정하고;
상기 노즐 영상의 명암 대비를 조절하고;
노즐 길이 방향(Y축 방향)으로 상기 노즐 영상의 픽셀 평균값을 구하고;
상기 픽셀 평균값을 기설정된 윈도우 크기로 합하여 픽셀 합값을 구하고;
상기 기설정된 윈도우 크기로 합해진 제1 픽셀 합값과 상기 제1 픽셀 합값과 인접한 제2 픽셀 합값의 차를 구하여 제1 영상 변화값을 구하고;
상기 Y축 방향으로 한 픽셀씩 이동하면서 상기 제1 영상 변화값을 구하는 방식과 동일하게 제2 내지 제n 영상 변화값(n은 정수)을 구하고; 및
상기 Y축 방향으로 상기 제1 내지 제n 영상 변화값의 휘도를 분석하여 상기 포토레지스트의 석백 라인이나 컷오프 라인을 검출하는 것을 특징으로 하는 포토레지스트 도포 공정의 검사 방법.
제1항에 있어서, 상기 디스펜스 검사는,
상기 노즐에서 연속적으로 흘러나오는 포토레지스트의 연속 연상을 실시간으로 캡쳐하여 노즐의 정지 영상을 메모리에 저장하고;
상기 캡쳐된 노즐의 정지 영상에서 자동적으로 디스펜스 검사 영역을 설정 및 영상 처리하고;
상기 디스펜스 검사 영역 내의 노즐 영상의 패턴을 감지하는 프로파일 검사를 수행하고; 및
상기 프로파일 검사된 상기 노즐 영상의 휘도 검사를 통하여 상기 포토레지스트의 디스펜스 라인 폭을 검출하는 것을 특징으로 하는 포토레지스트 도포 공정의 검사 방법.
제1항에서, 상기 노즐을 통해 공급되는 포토레지스트의 버블 유무를 검사하는 것을 더 포함하고,
상기 버블 유무 검사는,
포토레지스트 공급 라인으로 공급되는 포토레지스트의 연속 영상을 정지영상으로 캡쳐하여 메모리에 저장하고;
현재시간보다 이전 시간에 메모리 저장된 정지 영상과 현재 캡쳐한 정지 영상과의 차영상을 구하고;
상기 포토레지스트의 차영상에서 경계선 이미지를 추출하고;
상기 포토레지스트이 차영상에서 폐곡선을 갖는 대상물들을 찾고;
상기 대상물을 구성하는 폐곡선 내에 영상을 채워 흑백 처리를 하고; 및
상기 대상물의 크기 및 중심점을 찾아 기준점을 초과할 경우 상기 대상물이 버블로 판정하는 것으로 이루어지는 것을 특징으로 하는 영상 처리를 이용한 포토레지스트 도포 공정의 검사 방법.
삭제
제9항에 있어서, 상기 석백(흡입) 라인 검사, 상기 펌프 온 지연 검사, 상기 디스펜스 검사, 상기 컷오프 라인 검사, 및 상기 버블 유무 검사를 통하여 얻어진 영상들은 영상 기억부에 연속적으로 저장하는 것을 특징으로 하는 포토레지스트 도포 공정의 검사 방법.
포토레지스트를 반도체 웨이퍼 상에 디스펜스하는 노즐과, 상기 노즐의 영상을 촬영하는 카메라, 상기 카메라에 연결되어 노즐의 영상을 처리하는 컴퓨터를 포함하는 포토레지스트 도포 검사 시스템에 있어서,
상기 컴퓨터는 프로그램들을 제어하는 제어부를 포함하며,
상기 제어부는 포토레지스트가 흡입된 후의 노즐의 정지 영상을 영상 처리하여 상기 노즐내로 상기 포토레지스트가 흡입된 석백(흡입) 라인을 검사하는 검사 프로그램;
펌프 센서부로부터 디스펜스 신호를 받은 시점부터 상기 노즐에서 포토레지스트가 디스펜스될때까지의 연속 영상을 정지 영상으로 캡쳐하여 영상 처리함으로써 펌프 온 지연을 검사하는 검사 프로그램;
상기 노즐에서 포토레지스트가 연속적으로 디스펜스될 때의 연속 영상을 정지 영상으로 캡쳐하여 영상 처리함으로써 포토레지스트의 디스펜스를 검사하는 검사 프로그램; 및
상기 노즐에서 상기 포토레지스트가 디스펜스된 후 상기 노즐의 정지 영상을 영상 처리하여 상기 노즐로부터 포토레지스트가 흘려진 컷오프(흘림) 라인 검사하는 검사 프로그램을 포함하여 이루어지는 것을 특징으로 하는 영상 처리를 이용한 포토레지스트 도포 공정의 검사 시스템.
제12항에서, 상기 제어부에는 노즐을 통해 공급되는 포토레지스트의 버블 유무를 검사하는 검사 프로그램을 더 포함하여 이루어지는 것을 특징으로 하는 영상 처리를 이용한 포토레지스트 도포 공정의 검사 시스템.