KR101420159B1 - 토출액 검사 장치 및 방법 - Google Patents

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Abstract

본 발명은, 카메라를 가동하여, 노즐로부터 기준 궤적을 따라 토출되는 제1 토출액을 촬상하는 단계; 기준 설정부를 작동하여, 상기 카메라로부터 수신되는 상기 제1 토출액에 관한 제1 이미지에서 상기 기준 궤적과 교차하는 교차선을 설정하는 단계; 상기 카메라를 가동하여, 상기 노즐로부터 토출되는 제2 토출액을 촬상하는 단계; 연산부를 작동하여, 상기 카메라로부터 상기 제2 토출액에 대한 제2 이미지를 수신하고, 상기 제2 이미지에서 상기 교차선에 대응하는 지점에 위치한 상기 제2 토출액의 이미지로부터 상기 교차선의 길이 방향을 따라 상기 제2 토출액의 밝기값을 산출하는 단계; 및 판단부를 작동하여, 상기 연산부로부터 수신되는 상기 밝기값에 관한 정보에 근거하여, 상기 제2 토출액의 토출 상태를 판단하는 단계를 포함하는, 토출액 검사 방법을 제공한다.

Description

토출액 검사 장치 및 방법{APPARATUS FOR INSPECTING DISCHARGED LIQUID AND METHOD THEREOF}
본 발명은 토출되는 액체를 검사하기 위한 장치 및 그의 검사 방법에 관한 것이다.
일반적으로, 이동하는 대상물의 위치 또는 상태를 검사하는 방법으로 탬플릿 매칭(template matching)과 같은 비교 기법이 흔히 사용된다.
이러한 기법에 의하면, 먼저 비전 카메라를 이용하여 기준이 되는 대상물을 촬상하고, 이에 의해 기준 대상물에 대한 기준 이미지를 획득한다. 이후, 피검사물에 대한 촬상을 통해 피검사물 이미지를 획득하고, 이를 기준 이미지와 비교함으로써, 피검사물의 위치 또는 상태 등에 대한 양부를 판단하게 된다.
그러나, 흐르는 액체 등을 검사하는 경우에는, 상술한 기법을 이용하는 것이 쉽지 않다. 구체적으로, 흐르는 액체는 시간의 흐름에 따라 형태가 조금씩 변하게 되므로, 형태가 변하는 액체에 대해 하나의 기준 이미지 만을 획득하여, 이를 피검사 액체의 이미지와 비교하게 되면, 양 이미지 사이의 형태가 대체로 상이하다고 판단된다. 이에 따라, 정상으로 판단되어야할 피검사 액체도 불량으로 판단될 수 있는 등, 정확한 검사 결과를 획득할 수 없다. 이로 인해, 반도체 웨이퍼를 향해 토출되는 세정액 또는 약액 등을 검사하는 경우와 같이, 고정밀도가 요구되는 액체 검사 분야에서는 상술한 기법을 활용하는 것이 쉽지 않다.
본 발명의 목적은, 목표 지점을 향해 토출되는 액체의 토출 상태를 보다 정확하게 검사할 수 있는, 토출액 검사 장치 및 방법을 제공하는 것이다.
상기한 과제를 실현하기 위한 본 발명의 일 측면과 관련된 토출액 검사 방법은, 카메라를 가동하여, 노즐로부터 기준 궤적을 따라 토출되는 제1 토출액을 촬상하는 단계; 기준 설정부를 작동하여, 상기 카메라로부터 수신되는 상기 제1 토출액에 관한 제1 이미지에서 상기 기준 궤적과 교차하는 교차선을 설정하는 단계; 상기 카메라를 가동하여, 상기 노즐로부터 토출되는 제2 토출액을 촬상하는 단계; 연산부를 작동하여, 상기 카메라로부터 상기 제2 토출액에 대한 제2 이미지를 수신하고, 상기 제2 이미지에서 상기 교차선에 대응하는 지점에 위치한 상기 제2 토출액의 이미지로부터 상기 교차선의 길이 방향을 따라 상기 제2 토출액의 밝기값을 산출하는 단계; 및 판단부를 작동하여, 상기 연산부로부터 수신되는 상기 밝기값에 관한 정보에 근거하여, 상기 제2 토출액의 토출 상태를 판단하는 단계를 포함할 수 있다.
여기서, 상기 기준 설정부를 작동하여, 상기 카메라로부터 수신되는 상기 제1 토출액에 관한 제1 이미지에서 상기 기준 궤적과 교차하는 교차선을 설정하는 단계는, 상기 기준 궤적 상에 복수의 기준점을 설정하고, 인접한 2개의 기준점을 상호 연결하는 연결선을 생성하며, 상기 교차선을 상기 연결선과 교차하도록 설정하는 단계를 포함할 수 있다.
여기서, 상기 기준 궤적 상에 복수의 기준점을 설정하고, 인접한 2개의 기준점을 상호 연결하는 연결선을 생성하며, 상기 교차선을 상기 연결선과 교차하도록 설정하는 단계는, 상기 교차선을 상기 연결선에 대하여 수직을 이루도록 설정하는 단계를 포함할 수 있다.
여기서, 상기 기준 궤적 상에 복수의 기준점을 설정하고, 인접한 2개의 기준점을 상호 연결하는 연결선을 생성하며, 상기 교차선을 상기 연결선과 교차하도록 설정하는 단계는, 상기 인접한 2개의 기준점의 사이에 상기 교차선을 복수개 설정하는 단계를 포함할 수 있다.
여기서, 상기 기준 설정부를 작동하여, 상기 기준 궤적의 길이 방향을 따라 상기 기준 궤적의 양측에 2개의 기준선을 설정하는 단계를 더 포함할 수 있다.
여기서, 상기 기준 설정부를 작동하여, 상기 기준 궤적의 길이 방향을 따라 상기 기준 궤적의 양측에 2개의 기준선을 설정하는 단계는, 상기 2개의 기준선이 상호 설정된 너비만큼 이격되도록 설정하는 단계를 포함할 수 있다.
여기서, 상기 연산부를 작동하여, 상기 카메라로부터 상기 제2 토출액에 대한 제2 이미지를 수신하고, 상기 제2 이미지에서 상기 교차선에 대응하는 지점에 위치한 상기 제2 토출액의 이미지로부터 상기 교차선의 길이 방향을 따라 상기 제2 토출액의 밝기값을 산출하는 단계는, 상기 설정된 너비 내에서 상기 교차선의 길이 방향을 따라 상기 밝기값을 산출하는 단계를 포함할 수 있다.
여기서, 상기 설정된 너비 내에서 상기 교차선의 길이 방향을 따라 상기 밝기값을 산출하는 단계는, 상기 밝기값을 yn값(n은 정수)으로 설정하고, 상기 yn값에 대응하는 상기 교차선의 길이 방향에 따른 위치값을 xn값(n은 정수)으로 설정하며, 상기 xn값 및 상기 yn값을 기초로 최소자승법에 따라 구해지는 이차함수
Figure 112014032149211-pat00001
(x값 = xn값이고, y값은 상기 x값에 대하여 상기 이차함수를 만족하는 상기 제2 토출액의 밝기값)에서 a계수값을 구하는 단계를 포함할 수 있다.
여기서, 상기 판단부를 작동하여, 상기 연산부로부터 수신되는 상기 밝기값에 관한 정보에 근거하여, 상기 제2 토출액의 토출 상태를 판단하는 단계는, 상기 a계수값이 설정된 계수값 범위 내이면, 상기 교차선에 대응하는 지점에 위치한 상기 제2 토출액의 토출 상태를 정상으로 판단하는 단계를 포함할 수 있다.
여기서, 상기 기준 설정부를 작동하여, 상기 카메라로부터 수신되는 상기 제1 토출액에 관한 제1 이미지에서 상기 기준 궤적과 교차하는 교차선을 설정하는 단계는, 상기 기준 궤적의 길이 방향을 따라 복수개의 교차선을 설정하는 단계를 포함하고, 상기 밝기값을 yn값(n은 정수)으로 설정하고, 상기 yn값에 대응하는 상기 교차선의 길이 방향에 따른 위치값을 xn값(n은 정수)으로 설정하며, 상기 xn값 및 상기 yn값을 기초로 최소자승법에 따라 구해지는 이차함수
Figure 112014032149211-pat00002
(x값 = xn값이고, y값은 상기 x값에 대하여 상기 이차함수를 만족하는 상기 제2 토출액의 밝기값)에서 a계수값을 구하는 단계는, 상기 복수개의 교차선에 대응하는 지점에 각각 위치하는 상기 제2 토출액에 대해 상기 이차함수를 구하고, 상기 이차함수마다 각각 상기 a계수값을 구하는 단계를 포함할 수 있다.
여기서, 상기 복수개의 교차선에 대응하는 지점에 각각 위치하는 상기 제2 토출액에 대해 상기 이차함수를 구하고, 상기 이차함수마다 각각 상기 a계수값을 구하는 단계는, 상기 a계수값이 상기 설정된 계수값 범위 내인 이차함수의 갯수를 산출하는 단계를 포함할 수 있다.
여기서, 상기 카메라를 가동하여, 노즐로부터 기준 궤적을 따라 토출되는 제1 토출액을 촬상하는 단계는, 상기 기준 궤적을 따라 목표 지점을 향해 토출되는 상기 제1 토출액을 촬상하는 단계를 포함하고, 상기 판단부를 작동하여, 상기 연산부로부터 수신되는 상기 밝기값에 관한 정보에 근거하여, 상기 제2 토출액의 토출 상태를 판단하는 단계는, 상기 이차함수의 갯수가 설정된 갯수 범위 내이면, 상기 제2 토출액이 상기 목표 지점을 향해 토출되는 것으로 판단하는 단계를 포함할 수 있다.
여기서, 제어부를 작동하여, 상기 제2 토출액의 토출 상태가 불량이면, 상기 제2 토출액의 토출을 중지하는 단계를 더 포함할 수 있다.
여기서, 알람부를 작동하여, 상기 제2 토출액의 토출 상태가 불량이면, 알람을 출력하는 단계를 더 포함할 수 있다.
여기서, 상기 목표 지점을 반도체 웨이퍼 상에 설정하는 단계를 더 포함할 수 있다.
상기한 과제를 실현하기 위한 본 발명의 다른 측면과 관련된 토출액 검사 장치는, 노즐로부터 기준 궤적을 따라 토출되는 제1 토출액 및 상기 노즐로부터 토출되는 제2 토출액을 촬상하는 카메라; 상기 카메라로부터 상기 제1 토출액에 대한 제1 이미지를 수신하고, 상기 제1 이미지에서 상기 기준 궤적과 교차하는 교차선을 설정하는 기준 설정부; 상기 카메라로부터 상기 제2 토출액에 대한 제2 이미지를 수신하고, 상기 제2 이미지에서 상기 교차선에 대응하는 지점에 위치한 상기 제2 토출액의 이미지로부터 상기 교차선의 길이 방향을 따라 상기 제2 토출액의 밝기값을 산출하는 연산부; 및 상기 연산부로부터 수신되는 상기 밝기값에 관한 정보에 근거하여, 상기 제2 토출액의 토출 상태를 판단하는 판단부를 포함할 수 있다.
상기와 같이 구성되는 본 발명에 관련된 토출액 검사 장치 및 방법에 의하면, 피검사물인 제2 토출액 자체의 특성[밝기값]에 근거하여 검사가 이루어진다. 이에 따라, 제2 토출액의 검사 과정에서, 흐르는 액체의 특성으로 인해 기준 이미지의 확정이 곤란한 제1 토출액의 기준 이미지와의 비교 과정을 거치지 않게 되므로, 제2 토출액의 토출 상태에 대한 보다 정확한 검사 결과를 획득할 수 있다.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 토출액 검사 장치(100)의 사시도이다.
도 2는 도 1의 토출액 검사 장치(100)의 개념도이다.
도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 토출액 검사 방법의 순서도이다.
도 4는 도 1의 토출액 검사 장치(100)에 의해 촬상된 제1 토출액(L1)의 사진이다.
도 5는 도 1의 토출액 검사 장치(100)에 의해 촬상된 제1 토출액(L1)의 개념도이다.
도 6은 도 1의 토출액 검사 장치(100)에 의해 촬상된 제2 토출액(L2)의 사진이다.
도 7은 도 1의 토출액 검사 장치(100)에 의해 촬상된 제2 토출액(L2)의 개념도이다.
도 8은 도 1의 토출액 검사 장치(100)에 의해 생성된, 교차선(C)의 길이 방향을 따라 제2 토출액(L2)의 밝기값을 좌표화한 도면이다.
도 9는 본 발명의 다른 실시예에 따른 토출액 검사 장치(100)에 의해 촬상된 제1 토출액(L1)의 사진이다.
도 10은 도 9의 토출액 검사 장치(100)에 의해 촬상된 제1 토출액(L1)의 개념도이다.
도 11은 도 9의 토출액 검사 장치(100)에 의해 촬상된 제2 토출액(L2)의 사진이다.
도 12는 도 9의 토출액 검사 장치(100)에 의해 촬상된 제2 토출액(L2)의 개념도이다.
도 13은 도 9의 토출액 검사 장치(100)에 의해 생성된, 교차선(C)의 길이 방향을 따라 제2 토출액(L2)의 밝기값을 좌표화한 도면이다.
이하, 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 토출액 검사 장치 및 방법에 대하여 첨부한 도면을 참조하여 상세히 설명한다. 본 명세서에서는 서로 다른 실시예라도 동일·유사한 구성에 대해서는 동일·유사한 참조번호를 부여하고, 그 설명은 처음 설명으로 갈음한다.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 토출액 검사 장치(100)의 사시도이고, 도 2는 도 1의 토출액 검사 장치(100)의 개념도이다.
본 도면들을 참조하면, 토출액 검사 장치(100)는 반도체 웨이퍼(W) 상의 목표 지점(G)을 향해 토출되는 세정액 또는 약액 등을 검사하는데 사용될 수 있다. 이러한 세정액 등은 아래에서 '토출액(L)'이라 지칭한다. 이러한 토출액(L)은 웨이퍼(W)의 측면에 설치된 고정식 노즐(N)로부터 목표 지점(G)을 향해 포물선을 그리며 토출될 수 있다. 이와 달리, 토출액(L)은 웨이퍼(W) 상측으로 이동 가능한 이동식 노즐로부터 토출될 수도 있다[도 9 내지 도 13 참조].
토출액 검사 장치(100)는 카메라(130), 기준 설정부(140), 연산부(150), 판단부(160), 제어부(170), 알람부(180), 및 레코딩부(190)를 포함할 수 있다.
카메라(130)는 토출액(L)을 촬상하기 위한 구성으로서, 비전 카메라 등이 이용될 수 있다. 기준 설정부(140)는 토출액(L)의 토출 상태를 검사하기 위한 기준 데이터를 생성 및 설정하는 구성이다. 연산부(150)는 기준 데이터에 근거하여 피검사 토출액(L)에 관한 정보를 처리하는 구성이다. 판단부(160)는 연산부(150)로부터 산출되는 정보에 근거하여, 피검사 토출액(L)의 토출 상태의 양부를 판단하는 구성이다. 제어부(170)는 토출 상태의 양부에 따라 당해 공정을 작동 또는 중지시키는 구성이다. 알람부(180)는 토출 상태가 불량인 경우 알람을 출력하는 구성이다. 레코딩부(190)는 카메라(130)를 통해 입력되는 데이터를 기록하는 구성이다. 이러한 구성들은 하나의 챔버 내에 내장되도록 구성될 수 있다.
이하에서는, 상술한 토출액 검사 장치(100)의 작동 방식을 도면을 참조하여 설명한다.
도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 토출액 검사 방법의 순서도이다.
본 도면을 참조하면, 토출액 검사 장치(100)를 이용한 토출액 검사 방법은 기준 데이터를 설정하는 것으로 시작된다. 기준 데이터를 설정하는 과정은 카메라(130)를 가동하여 제1 토출액(L1)을 촬상하는 단계로 시작된다(S1). 여기서, 제1 토출액(L1)은 제2 토출액(L2)의 토출 상태를 검사하기 위한 기준이 되는 토출액(L)이라 할 수 있다. 이에 따라, 제1 토출액(L1)은 도 1 및 도 4에 도시된 것과 같이, 노즐(N)로부터 반도체 웨이퍼(W) 상에 설정된 목표 지점(G)을 향해 기준 궤적(T)을 따라 토출된다.
제1 토출액(L1)이 목표 지점(G)을 향해 기준 궤적(T)을 따라 토출되면, 카메라(130)는 이를 촬상하여서 제1 토출액(L1)에 대한 제1 이미지를 획득한다. 이와 같이, 카메라(130)에 의해 제1 토출액(L1)에 대한 제1 이미지가 획득되면, 이러한 제1 이미지는 기준 설정부(140)로 전송된다. 이후, 기준 설정부(140)는 도 5에 도시된 것과 같이, 제1 이미지에서 기준 궤적(T)과 교차하는 교차선(C)을 설정하게 된다(S2).
구체적으로, 기준 설정부(140)는 기준 궤적(T) 상에 소정의 간격마다 복수의 기준점(P)을 설정하고, 상호 인접한 2개의 기준점(P)을 연결하여서 연결선(N)을 생성한다. 여기서, 기준점(P)의 설정은 사용자가 기준 궤적(T) 상에 직접 마킹하는 방식으로 이루어질 수 있다. 이와 달리, 주변 배경과 구분되는 제1 토출액(L1)의 밝기에 기초하여 기준 궤적(T) 상에 다수의 좌표점을 생성하고, 이들 좌표점에 대해 B-스플라인 근사화 기법(B-spline approximation)을 적용함으로써 상술한 연결선(N)을 생성할 수도 있다.
이후, 기준 설정부(140)는 이 연결선(N)에 대하여 수직한 방향을 따라 교차선(C)을 설정한다. 이러한 교차선(C)은 인접한 2개의 기준점(P)의 사이에 일정한 간격으로 복수개가 설정될 수 있다.
아울러, 기준 설정부(140)는 기준 궤적(T)의 길이 방향을 따라 기준 궤적(T)의 양측에 2개의 기준선(B)을 설정한다(S3). 이러한 2개의 기준선(B)은 상호 설정된 너비(d)만큼 이격되도록 설정된다. 여기서, 설정된 너비(d)는 제1 토출액(L1) 및 제2 토출액(L2)의 토출량 또는 토출 형태[예컨대, 분무식 또는 한방울씩 떨어지는 형태] 등에 따라 각각 달리 설정될 수 있다.
상술한 것과 같이, 제1 토출액(L1)의 기준 궤적(T)을 통해 교차선(C) 및 설정된 너비(d)와 같은 기준 데이터가 설정되면, 검사하고자 하는 제2 토출액(L2)에 대한 검사 과정이 진행된다.
이러한 검사 과정은 카메라(130)를 통해 노즐(N)로부터 토출되는 제2 토출액(L2)을 촬상하는 단계로 시작된다(S4). 여기서, 제2 토출액(L2)에 대한 촬상 과정은 제1 토출액(L1)과 관련하여 전술한 방식과 같이 진행될 수 있다. 이러한 방식에 따라, 카메라(130)가 제2 토출액(L2)을 촬상하면, 제2 토출액(L2)에 대한 제2 이미지는 연산부(150)로 전송된다. 연산부(150)는 이를 바탕으로 제2 토출액(L2)에 대한 검사 과정을 수행한다.
구체적으로, 연산부(150)는 도 6에 도시된 것과 같이, 제2 이미지에서 제2 토출액(L2)을 주변 배경과의 밝기 차이를 이용하여 구분해 내고[노란색 점으로 도시], 제2 토출액(L2)의 주변 부분을 제외한 나머지 배경 부분을 커팅해낼 수 있다(S5). 이러한 과정에 의해, 연산부(150)는 밝은 명도를 갖는 배경 부분이 제2 토출액(L2)과 간섭되는 현상을 방지할 수 있다.
연산부(150)는 커팅된 제2 이미지에 대해 평활화(smoothing) 과정을 진행할 수 있다(S6). 이에 의하면, 제2 이미지에서 노이즈를 감소시킬 수 있어, 검사 결과의 정확도를 향상시킬 수 있다.
이후, 연산부(150)는 도 7에 도시된 것과 같이, 제2 이미지에서 교차선(C)에 대응하는 지점에 위치한 제2 토출액(L2)의 이미지로부터 교차선(C)의 길이 방향을 따라 제2 토출액(L2)의 밝기값을 산출한다(S7). 여기서, 밝기값은 제2 이미지에서 나타나는 제2 토출액(L2)의 픽셀 농도가 밝을수록 높은 수치를 가질 수 있다. 이러한 밝기값의 산출 과정은 복수개의 교차선(C)에 대응하는 지점에 각각 위치하는 제2 토출액(L2)에 대해 이루어지며, 또한 2개의 기준선(B) 사이의 설정된 너비(d) 내에서 이루어질 수 있다. 이들 값을 좌표화하면, 도 8에서 푸른색 점들과 같이 도시될 수 있다.
이와 같이 제2 토출액(L2)의 밝기값이 산출되면, 연산부(150)는 이들을 좌표값으로 하여 최소자승법에 따라, 도 8의 빨간색 곡선으로 도시된 것과 같은, 이차함수를 구하게 된다(S8). 구체적으로, 연산부(150)는 밝기값을 yn값(n은 정수)으로 설정하고, yn값에 대응하는 교차선(C)의 길이 방향에 따른 위치값을 xn값(n은 정수)으로 설정하여서, 이들을 각각 y축 좌표값 및 x축 좌표값으로 하는 점선 형태의 그래프를 생성할 수 있다[도 8의 파란색 점]. 이후, 연산부(150)는 xn값 및 yn값을 기초로 하여 최소자승법 또는 또 다른 근사법에 따라 이차함수
Figure 112014032149211-pat00003
를 구하고, 이에 의해 이차함수의 a계수값을 구한다. 여기서, x값은 xn값과 동일하고, y값은 x값에 대하여 이차함수
Figure 112014032149211-pat00004
를 만족하는 제2 토출액(L2)의 밝기값이다. 이와 같이 a계수값을 구하는 과정은 복수개의 교차선(C)에 대응하는 지점에 각각 위치하는 모든 제2 토출액(L2)의 이미지에 대해 이루어질 수 있다.
이후, 이러한 a계수값에 관한 정보는 판단부(160)로 전송될 수 있다. 판단부(160)는 밝기값에 관한 정보인 a계수값에 기초하여, 해당 교차선(C) 지점에서의 제2 토출액(L2)의 토출 상태를 판단할 수 있다(S9).
구체적으로, 연산부(150)는 a계수값이 설정된 계수값 범위 내이면, 교차선(C)에 대응하는 지점에 위치한 제2 토출액(L2) 영역의 토출 상태를 정상으로 판단할 수 있다. 여기서, 설정된 계수값 범위는 제2 토출액(L2)의 토출 궤적 또는 토출 유무 등을 판단할 수 있는 기준값일 수 있다. 구체적으로, a계수값은 이차항의 계수이므로, 이차함수 그래프의 곡률을 나타내는 값이라 할 수 있다. 따라서, 제2 토출액(L2)이 토출되지 않는 경우, 제2 토출액(L2)의 밝기값은 배경 영역의 밝기와 동일한 값을 가지게 되어, a계수값은 '0'에 수렴할 수 있다(S10). 또한, 제2 토출액(L2)이 설정된 너비(d) 밖으로 토출되는 경우에도 이와 동일하다. 이와 달리, 제2 토출액(L2)이 허용량보다 적게 토출되는 경우, 제2 토출액(L2)의 물줄기의 너비가 작아지게 되어, a계수값은 매우 높은 값을 가지게 될 수 있다. 따라서, 설정된 계수값 범위는 이러한 점들을 고려하여 적절히 설정될 수 있다.
이러한 a계수값은 전술한 것과 같이, 교차선(C)에 대응하는 지점마다 각각 구해질 수 있고, 또한 각각의 지점마다 설정된 계수값 범위 내인지 연산될 수 있다. 이 경우, 연산부(150)는 이러한 복수의 이차함수들 중 a계수값이 설정된 계수값 범위 내인 이차함수의 갯수를 산출해낼 수 있다(S11). 이에 근거하여, 판단부(160)는 이러한 이차함수의 갯수가 설정된 갯수 범위 내이면(S12), 제2 토출액(L2)이 웨이퍼(W) 상의 목표 지점(G)을 향해 토출되는 것으로 판단할 수 있다(S13). 다시 말해, 설정된 계수값 범위 내의 a계수값을 갖는 이차함수의 갯수가 설정된 갯수 범위 이상이면, 제2 토출액(L2)이 대체로 기준 궤적(T)을 따라 목표 지점(G)을 향해 올바르게 토출되는 것으로 추정할 수 있다.
판단부(160)는 이러한 이차함수의 갯수가 설정된 갯수 범위 이하이면, 제2 토출액(L2)의 토출 상태를 불량으로 판단할 수 있다. 이 경우, 제어부(170)는 노즐(N)에 설치된 솔레노이드 밸브 등과 같은 전자제어식 밸브의 개폐를 제어하여서 제2 토출액(L2)의 토출을 중지하거나, 또는 웨이퍼(W)의 회전을 중지시킬 수 있다. 또한, 알람부(180)는 알람을 출력함으로써 사용자에게 제2 토출액(L2)의 토출 불량을 알릴 수 있다(S14).
이와 같이 제2 토출액(L2)을 검사하는 과정은 카메라(130)를 통해 레코딩부(190)에 기록될 수 있다. 이러한 구성에 의하면, 제2 토출액(L2)의 토출 상태가 불량인 경우, 사용자는 제2 토출액(L2)의 토출 과정 및 검사 과정을 레코딩부(190)를 통해 되돌려봄으로써, 불량 발생의 원인을 신속하고 정확하게 파악해낼 수 있다.
도 9 내지 도 13은 이동식 노즐(N')로부터 토출되는 토출액을 검사하는 방법을 설명하기 위한 도면들이다.
구체적으로, 도 9는 토출액 검사 장치(100)에 의해 촬상된 제1 토출액(L1)의 사진이고, 도 10은 도 9의 토출액 검사 장치(100)에 의해 촬상된 제1 토출액(L1)의 개념도이다.
도 9를 참조하면, 이동식 노즐(N')은 웨이퍼의 측방에 회전 가능하게 설치되어서, 웨이퍼의 상측을 향해 반원형의 궤적으로 따라 이동할 수 있게 구성된다. 이동식 노즐(N')이 이동하여 웨이퍼의 상측 중앙부에 도달하면, 제1 토출액(L1)은 도 9 및 도 10에 도시된 것과 같이, 이동식 노즐(N')로부터 목표 지점(G)을 향하여 위에서 아래로 토출되도록 구성될 수 있다. 이에 대한 기준 데이터를 설정하는 과정은 도 4 및 도 5와 관련하여 전술한 과정과 동일하다.
제1 토출액(L1)에 대한 기준 데이터의 설정 과정이 완료되면, 검사하고자 하는 제2 토출액(L2)에 대한 검사 과정이 진행된다. 이러한 검사 과정은 도 11 내지 도 13에 도시된 것과 같이 해당 순서에 따라 진행될 수 있다. 구체적으로, 도 11은 도 9의 토출액 검사 장치(100)에 의해 촬상된 제2 토출액(L2)의 사진이고, 도 12는 도 9의 토출액 검사 장치(100)에 의해 촬상된 제2 토출액(L2)의 개념도이며, 도 13은 도 9의 토출액 검사 장치(100)에 의해 생성된, 교차선(C)의 길이 방향을 따라 제2 토출액(L2)의 밝기값을 좌표화한 도면이다. 이에 대한 제2 토출액(L2)의 검사 과정은 각각 도 6, 도 7, 및 도 8과 관련하여 전술한 과정과 동일하게 이루어질 수 있다.
상기와 같은 토출액 검사 장치 및 방법은 위에서 설명된 실시예들의 구성과 작동 방식에 한정되는 것이 아니다. 상기 실시예들은 각 실시예들의 전부 또는 일부가 선택적으로 조합되어 다양한 변형이 이루어질 수 있도록 구성될 수도 있다.
100: 토출액 검사 장치
130: 카메라
140: 기준 설정부
150: 연산부
160: 판단부
170: 제어부
180: 알람부
190: 레코딩부

Claims (16)

  1. 카메라를 가동하여, 노즐로부터 기준 궤적을 따라 토출되는 제1 토출액을 촬상하는 단계;
    기준 설정부를 작동하여, 상기 카메라로부터 수신되는 상기 제1 토출액에 관한 제1 이미지에서 상기 기준 궤적과 교차하는 교차선을 설정하는 단계;
    상기 카메라를 가동하여, 상기 노즐로부터 토출되는 제2 토출액을 촬상하는 단계;
    연산부를 작동하여, 상기 카메라로부터 상기 제2 토출액에 대한 제2 이미지를 수신하고, 상기 제2 이미지에서 상기 교차선에 대응하는 지점에 위치한 상기 제2 토출액의 이미지로부터 상기 교차선의 길이 방향을 따라 상기 제2 토출액의 밝기값을 산출하는 단계; 및
    판단부를 작동하여, 상기 연산부로부터 수신되는 상기 밝기값에 관한 정보에 근거하여, 상기 제2 토출액의 토출 상태를 판단하는 단계를 포함하는, 토출액 검사 방법.
  2. 제1항에 있어서,
    상기 기준 설정부를 작동하여, 상기 카메라로부터 수신되는 상기 제1 토출액에 관한 제1 이미지에서 상기 기준 궤적과 교차하는 교차선을 설정하는 단계는,
    상기 기준 궤적 상에 복수의 기준점을 설정하고, 인접한 2개의 기준점을 상호 연결하는 연결선을 생성하며, 상기 교차선을 상기 연결선과 교차하도록 설정하는 단계를 포함하는, 토출액 검사 방법.
  3. 제2항에 있어서,
    상기 기준 궤적 상에 복수의 기준점을 설정하고, 인접한 2개의 기준점을 상호 연결하는 연결선을 생성하며, 상기 교차선을 상기 연결선과 교차하도록 설정하는 단계는,
    상기 교차선을 상기 연결선에 대하여 수직을 이루도록 설정하는 단계를 포함하는, 토출액 검사 방법.
  4. 제2항에 있어서,
    상기 기준 궤적 상에 복수의 기준점을 설정하고, 인접한 2개의 기준점을 상호 연결하는 연결선을 생성하며, 상기 교차선을 상기 연결선과 교차하도록 설정하는 단계는,
    상기 인접한 2개의 기준점의 사이에 상기 교차선을 복수개 설정하는 단계를 포함하는, 토출액 검사 방법.
  5. 제1항에 있어서,
    상기 기준 설정부를 작동하여, 상기 기준 궤적의 길이 방향을 따라 상기 기준 궤적의 양측에 2개의 기준선을 설정하는 단계를 더 포함하는, 토출액 검사 방법.
  6. 제5항에 있어서,
    상기 기준 설정부를 작동하여, 상기 기준 궤적의 길이 방향을 따라 상기 기준 궤적의 양측에 2개의 기준선을 설정하는 단계는,
    상기 2개의 기준선이 상호 설정된 너비만큼 이격되도록 설정하는 단계를 포함하는, 토출액 검사 방법.
  7. 제6항에 있어서,
    상기 연산부를 작동하여, 상기 카메라로부터 상기 제2 토출액에 대한 제2 이미지를 수신하고, 상기 제2 이미지에서 상기 교차선에 대응하는 지점에 위치한 상기 제2 토출액의 이미지로부터 상기 교차선의 길이 방향을 따라 상기 제2 토출액의 밝기값을 산출하는 단계는,
    상기 설정된 너비 내에서 상기 교차선의 길이 방향을 따라 상기 밝기값을 산출하는 단계를 포함하는, 토출액 검사 방법.
  8. 제7항에 있어서,
    상기 설정된 너비 내에서 상기 교차선의 길이 방향을 따라 상기 밝기값을 산출하는 단계는,
    상기 밝기값을 yn값(n은 정수)으로 설정하고, 상기 yn값에 대응하는 상기 교차선의 길이 방향에 따른 위치값을 xn값(n은 정수)으로 설정하며, 상기 xn값 및 상기 yn값을 기초로 최소자승법에 따라 구해지는 이차함수
    Figure 112014032149211-pat00005
    (x값 = xn값이고, y값은 상기 x값에 대하여 상기 이차함수를 만족하는 상기 제2 토출액의 밝기값)에서 a계수값을 구하는 단계를 포함하는, 토출액 검사 방법.
  9. 제8항에 있어서,
    상기 판단부를 작동하여, 상기 연산부로부터 수신되는 상기 밝기값에 관한 정보에 근거하여, 상기 제2 토출액의 토출 상태를 판단하는 단계는,
    상기 a계수값이 설정된 계수값 범위 내이면, 상기 교차선에 대응하는 지점에 위치한 상기 제2 토출액의 토출 상태를 정상으로 판단하는 단계를 포함하는, 토출액 검사 방법.
  10. 제9항에 있어서,
    상기 기준 설정부를 작동하여, 상기 카메라로부터 수신되는 상기 제1 토출액에 관한 제1 이미지에서 상기 기준 궤적과 교차하는 교차선을 설정하는 단계는,
    상기 기준 궤적의 길이 방향을 따라 복수개의 교차선을 설정하는 단계를 포함하고,
    상기 밝기값을 yn값(n은 정수)으로 설정하고, 상기 yn값에 대응하는 상기 교차선의 길이 방향에 따른 위치값을 xn값(n은 정수)으로 설정하며, 상기 xn값 및 상기 yn값을 기초로 최소자승법에 따라 구해지는 이차함수
    Figure 112014032149211-pat00006
    (x값 = xn값이고, y값은 상기 x값에 대하여 상기 이차함수를 만족하는 상기 제2 토출액의 밝기값)에서 a계수값을 구하는 단계는,
    상기 복수개의 교차선에 대응하는 지점에 각각 위치하는 상기 제2 토출액에 대해 상기 이차함수를 구하고, 상기 이차함수마다 각각 상기 a계수값을 구하는 단계를 포함하는, 토출액 검사 방법.

  11. 제10항에 있어서,
    상기 복수개의 교차선에 대응하는 지점에 각각 위치하는 상기 제2 토출액에 대해 상기 이차함수를 구하고, 상기 이차함수마다 각각 상기 a계수값을 구하는 단계는,
    상기 a계수값이 상기 설정된 계수값 범위 내인 이차함수의 갯수를 산출하는 단계를 포함하는, 토출액 검사 방법.
  12. 제11항에 있어서,
    상기 카메라를 가동하여, 노즐로부터 기준 궤적을 따라 토출되는 제1 토출액을 촬상하는 단계는,
    상기 기준 궤적을 따라 목표 지점을 향해 토출되는 상기 제1 토출액을 촬상하는 단계를 포함하고,
    상기 판단부를 작동하여, 상기 연산부로부터 수신되는 상기 밝기값에 관한 정보에 근거하여, 상기 제2 토출액의 토출 상태를 판단하는 단계는,
    상기 이차함수의 갯수가 설정된 갯수 범위 내이면, 상기 제2 토출액이 상기 목표 지점을 향해 토출되는 것으로 판단하는 단계를 포함하는, 토출액 검사 방법.

  13. 제1항에 있어서,
    제어부를 작동하여, 상기 제2 토출액의 토출 상태가 불량이면, 상기 제2 토출액의 토출을 중지하는 단계를 더 포함하는, 토출액 검사 방법.
  14. 제1항에 있어서,
    알람부를 작동하여, 상기 제2 토출액의 토출 상태가 불량이면, 알람을 출력하는 단계를 더 포함하는, 토출액 검사 방법.
  15. 제12항에 있어서,
    상기 목표 지점을 반도체 웨이퍼 상에 설정하는 단계를 더 포함하는, 토출액 검사 방법.
  16. 노즐로부터 기준 궤적을 따라 토출되는 제1 토출액 및 상기 노즐로부터 토출되는 제2 토출액을 촬상하는 카메라;
    상기 카메라로부터 상기 제1 토출액에 대한 제1 이미지를 수신하고, 상기 제1 이미지에서 상기 기준 궤적과 교차하는 교차선을 설정하는 기준 설정부;
    상기 카메라로부터 상기 제2 토출액에 대한 제2 이미지를 수신하고, 상기 제2 이미지에서 상기 교차선에 대응하는 지점에 위치한 상기 제2 토출액의 이미지로부터 상기 교차선의 길이 방향을 따라 상기 제2 토출액의 밝기값을 산출하는 연산부; 및
    상기 연산부로부터 수신되는 상기 밝기값에 관한 정보에 근거하여, 상기 제2 토출액의 토출 상태를 판단하는 판단부를 포함하는, 토출액 검사 장치.
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