KR101550455B1 - The apparatus and method of expert knowledge image analysis with smart camera module in semiconductor - Google Patents

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KR101550455B1
KR101550455B1 KR1020150013208A KR20150013208A KR101550455B1 KR 101550455 B1 KR101550455 B1 KR 101550455B1 KR 1020150013208 A KR1020150013208 A KR 1020150013208A KR 20150013208 A KR20150013208 A KR 20150013208A KR 101550455 B1 KR101550455 B1 KR 101550455B1
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박종화
전지혜
이명규
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이태훈
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Abstract

The present invention relates to a real-time smart semiconductor surface defect analyzing apparatus through a smart camera module for a semiconductor and a method thereof. The real-time smart semiconductor surface defect analyzing apparatus through the smart camera module for the semiconductor according to the embodiment of the present invention includes the smart camera module (100) for the semiconductor and a USN semiconductor defect control module (200). The smart camera module (100) includes a camera module body (110), a zoom camera unit (120), a photographing space region setting unit (130), a memory unit (140), an expert knowledge image analysis control module (150), and a USN data transmitting unit. The present invention improves the yield of a semiconductor product.

Description

반도체용 스마트 카메라 모듈을 통한 실시간 스마트 반도체 표면 결함 분석 장치 및 방법{THE APPARATUS AND METHOD OF EXPERT KNOWLEDGE IMAGE ANALYSIS WITH SMART CAMERA MODULE IN SEMICONDUCTOR}TECHNICAL FIELD [0001] The present invention relates to an apparatus and a method for analyzing real time smart semiconductor surface defects through a smart camera module for a semiconductor,

본 발명에서는 수작업으로 원인을 분석하고 조치를 취하던 이전의 오프라인방식을 벗어나 현장의 반도체용 스마트 카메라모듈에 내장된 엑스퍼트 날리지 분석(Expert Knowledge Image analysis)을 통해 스마트 프로그램형 현장분석방식으로 칩이탈 및 이물질유입으로 인한 표면결합패턴을 추출해내고, 표면결함패턴에 따라 결함보정용 제어신호를 불러와서 반도체 검사장치로 전송시킬 수 있어, 현장에서 즉각적인 대처가 가능하고 이탈보정처리 속도를 기존보다 향상시킨 반도체용 스마트 카메라 모듈을 통한 실시간 스마트 반도체 표면 결함 분석 장치 및 방법에 관한 것이다.
In the present invention, apart from the previous offline method of analyzing the cause by manual operation and taking measures, the smart program type field analysis method using the expert knowledge image analysis embedded in the smart camera module for the field, It is possible to extract the surface bonding pattern due to the foreign matter inflow and to send the defect correction control signal according to the surface defect pattern to the semiconductor inspection apparatus so that it is possible to take immediate action in the field, And more particularly, to an apparatus and method for real-time smart semiconductor surface defect analysis using a smart camera module.

최근 공장 자동화로 인하여 공장에서 이루어지는 거의 모든 공정 과정이 인력이 아닌 장비나 기계를 통해 이루어지고 있다. Due to the recent factory automation, almost all of the processes at the factory are done through equipment or machines, not manpower.

이러한 이유로 사람은 자동화기기 주변에서 있다가 장비나 기계의 오류로 인해 발생한 문제에 대해서 처리하거나 원거리에서 입력받은 카메라 영상을 육안으로 확인하며 오류가 발생했을 때 문제를 수동적으로 처리 하고 있는 실정이다.For this reason, a person is in the vicinity of an automation device, processes a problem caused by an error in a machine or a machine, visually confirms a camera image inputted from a remote place, and handles the problem manually when an error occurs.

근래에 들어 영상 분석 시스템에서 화질개선, 영상전송 및 저장 기술은 과거 시스템에 비해 많이 발전되었다.In recent years, image quality improvement, image transmission and storage technologies in image analysis systems have developed much more than in past systems.

또한, 인터넷과 연결되는 네트워크 카메라를 개발하여 원격으로 영상 감시를 수행할 수 있게 되었다.Also, by developing a network camera connected to the Internet, it is possible to perform video surveillance remotely.

이러한 시스템은 주변기술과 접목하여 응용범위가 광범위하게 넓어지고 있으며, 가격이 비교적 저렴해짐에 따라 효율적인 영상 분석 시스템의 폭넓은 보급이 가능해졌다.These systems are broadly applied to the peripheral technology, and as the price becomes relatively low, an efficient image analysis system can be widely spread.

기존의 반도체 이탈 검사용 이미지 분석 장치의 경우 대중적으로 사용되는 CCTV 카메라를 사용하지 않고 고가의 FA(Factory Automation) Camera를 사용하여 이미지 분석 장치를 구현하였다. In the case of the conventional image analysis apparatus for semiconductor detachment inspection, an image analysis apparatus is implemented using an expensive FA (factory automation) camera without using a CCTV camera which is widely used.

하지만, 기존의 반도체 이탈 검사용 이미지 분석 장치는 한가지의 트레이 모양에 대하여 분석을 수행하므로 여러 가지의 트레이를 분석하기 위해서는 다수의 분석 장치를 설치해야 하며, 각 각의 공정 라인에 따라 별도로 설치되어야 하는 단점이 발생하였다.However, since the conventional image analysis apparatus for semiconductor detachment inspection performs analysis on one tray shape, it is necessary to install a plurality of analysis apparatuses in order to analyze various trays and to install them separately according to each process line Disadvantages have occurred.

또한, 각 각의 공정에 따라 그것을 모니터링하고 관리할 수 있는 관리자의 수가 늘어나고, 기존의 육안 검사의 경우 인력 감시 특성상 상시 감시가 어려워 칩이 이탈하였거나, 이물질이 유입되었을 모든 경우를 사전에 확인할 수 없는 문제점이 있었다.In addition, the number of administrators who can monitor and manage it according to each process is increased. In the case of the conventional visual inspection, since it is difficult to monitor at all times due to the nature of manpower monitoring, it is impossible to confirm all cases in which chips are detached, There was a problem.

그리고, 컨트롤라인상에서 칩이탈이 발생한 경우, 관리 엔지니어의 경험에 의하여 원인을 추측하고 관련 데이터를 수작업에 의하여 수행함으로서 이탈보정처리 속도가 늦어, 반도체공정에 치명적인 타격을 입히는 문제점이 있었다.
In the case where chip deviation occurs on the control line, there is a problem that the cause of the deviation is caused by the experience of the management engineer and the related data is manually performed, thereby causing a delay in the deviation correction processing and a fatal blow to the semiconductor process.

공개특허공보 제10-2013-0103171호Japanese Patent Application Laid-Open No. 10-2013-0103171

상기와 같은 문제점을 해결하기 위해, 본 발명에서는 하나의 반도체용 스마트 카메라모듈을 통해 반도체 웨이퍼와 이웃하는 또 다른 반도체웨이퍼상에 미리 설정된 촬영공간영역을 기준으로 1:N 방식으로 영상촬영할 수 있고, 수작업으로 원인을 분석하고 조치를 취하던 이전의 오프라인방식을 벗어나 반도체용 스마트 카메라모듈에 내장된 엑스퍼트 날리지 분석(Expert Knowledge Image analysis)으로 대처하여 수동의 분석 엔지니어에 의존함이 없이 스마트 프로그램형 현장분석방식으로 표면결합패턴을 추출해낼 수 있으며, 표면결함패턴데이터를 기준으로 미리 셋팅된 결함보정용 제어신호를 불러와서 반도체 검사장치로 전송시킬 수 있는 반도체용 스마트 카메라 모듈을 통한 실시간 스마트 반도체 표면 결함 분석 장치 및 방법을 제공하는데 그 목적이 있다.
In order to solve the above problems, according to the present invention, a 1: N image can be taken based on a photographing space area previously set on another semiconductor wafer adjacent to a semiconductor wafer through one smart camera module for semiconductor, Apart from the previous off-line method of analyzing the cause by hand and taking action, it is possible to cope with the Expert Knowledge Image analysis embedded in the smart camera module for semiconductors, A real-time smart semiconductor surface defect analyzing apparatus using a smart camera module for semiconductors capable of extracting a surface bonding pattern in a semiconductor wafer inspection system and fetching a preset defect correction control signal based on surface defect pattern data, And a method for .

상기의 목적을 달성하기 위해 본 발명에 따른 반도체용 스마트 카메라 모듈을 통한 실시간 스마트 반도체 표면 결함 분석 장치는In order to achieve the above object, a real-time smart semiconductor surface defect analyzing apparatus using a smart camera module for semiconductor according to the present invention comprises:

반도체 웨이퍼와 이웃하는 또 다른 반도체웨이퍼상에 미리 설정된 촬영공간영역을 기준으로 영상촬영시킨 후, 영상촬영시킨 현장 디지털 영상데이터에다가 엑스퍼트 날리지 분석(Expert Knowledge Image analysis)시켜 칩이탈 및 이물질 유입으로 인한 표면결함패턴데이터를 추출해서 USN 반도체결함제어모듈쪽으로 실시간으로 전송시키는 반도체용 스마트 카메라 모듈(100)과,The image is photographed on the basis of a photographing space area previously set on another semiconductor wafer adjacent to the semiconductor wafer, and then the expert digital image analysis is performed on the field digital image data photographed, A semiconductor smart camera module 100 for extracting defective pattern data and transmitting it to the USN semiconductor defect control module in real time,

복수개의 반도체용 스마트 카메라 모듈과 유비쿼터스 센서네트워크망(USN)으로 연결되어, 반도체용 스마트 카메라모듈로부터 전송된 표면결함패턴데이터를 기준으로 미리 셋팅된 결함보정용 제어신호를 불러와서 반도체 검사장치로 전송시키고, 반도체공정관리서버쪽으로 알람신호와 현장에서 발생된 표면결함패턴데이터를 전송시키는 USN 반도체결함제어모듈(200)로 구성됨으로서 달성된다.
A plurality of semiconductor smart camera modules are connected to the ubiquitous sensor network (USN), and a defect correction control signal set in advance based on the surface defect pattern data transmitted from the smart camera module for semiconductor is fetched and transmitted to the semiconductor inspection apparatus And a USN semiconductor defect control module 200 for transmitting an alarm signal and surface defect pattern data generated in the field to the semiconductor process management server.

또한, 본 발명에 따른 반도체용 스마트 카메라 모듈을 통한 스마트 반도체 표면 결함 분석 방법은The smart semiconductor surface defect analysis method using the smart camera module for semiconductor according to the present invention

반도체용 스마트 카메라 모듈(100)에서 반도체 웨이퍼와 이웃하는 또 다른 반도체웨이퍼상에 미리 설정된 촬영공간영역을 기준으로 영상촬영시키는 단계(S100)와,A step (S100) of photographing a smart camera module (100) for a semiconductor based on a photographing space area previously set on another semiconductor wafer adjacent to the semiconductor wafer,

반도체용 스마트 카메라 모듈(100)에서 영상촬영시킨 현장 디지털 영상데이터에다가 엑스퍼트 날리지 분석(Expert Knowledge Image analysis)시켜 칩이탈 및 이물질 유입으로 인한 표면결함패턴데이터를 추출시키는 단계(S200)와,A step S200 of extracting surface defect pattern data due to chip deviation and foreign matter inflow by performing expert knowledge image analysis on the field digital image data photographed by the smart camera module for semiconductor 100,

반도체용 스마트 카메라 모듈(100)에서 USN 반도체결함제어모듈쪽으로 칩이탈 및 이물질 유입으로 인한 표면결함패턴데이터를 실시간으로 전송시키는 단계(S300)와,A step S300 of transmitting surface defect pattern data due to chip deviation and foreign matter inflow from the smart camera module 100 for semiconductor to the USN semiconductor defect control module in real time,

USN 반도체결함제어모듈(200)에서 반도체용 스마트 카메라모듈로부터 표면결함패턴데이터를 수신받아 규칙베이스전문가분석알고리즘(Rule based expert system)을 통해 결함발생의 원인을 우선순위별로 재분석시키는 단계(S400)와,A step S400 of receiving the surface defect pattern data from the smart camera module for semiconductor in the USN semiconductor defect control module 200 and re-analyzing the cause of the defect occurrence in priority order through a rule based expert system ,

USN 반도체결함제어모듈(200)에서 재분석시킨 결과데이터값에 따라 미리 셋팅된 결함패턴별 보정용 기준정보테이블표에서 결함보정용 제어신호를 추출해서 현장의 반도체 검사장치로 전송시키는 단계(S500)와,(S500) of extracting a defect correction control signal from a correction reference information table according to a defect pattern preset according to a data value resulting from the reanalysis in the USN semiconductor defect control module (200)

USN 반도체결함제어모듈(200)에서 반도체공정관리서버쪽으로 알람신호와 현장에서 발생된 표면결함패턴데이터를 전송시키는 단계(S600)로 구성됨으로서 달성된다.
And transmitting the alarm signal and the surface defect pattern data generated in the field to the semiconductor process control server 200 in the USN semiconductor defect control module 200 (S600).

이상에서 설명한 바와 같이, 본 발명에서는 하나의 반도체용 스마트 카메라모듈을 통해 반도체 웨이퍼와 이웃하는 또 다른 반도체웨이퍼상에 미리 설정된 촬영공간영역을 기준으로 1:N 방식으로 영상촬영할 수 있어, 기존보다 반도체검사용 카메라 개수를 60% 줄일 수 있고, 반도체 제품의 수율(Yield)을 기존보다 80% 향상시킬 수 있으며, 현장에서 즉각적인 대처가 가능하여 이탈보정처리 속도를 기존보다 70% 향상시킬 수 있고, 이로 인해 80% 비용절감의 효과가 있다.
As described above, according to the present invention, it is possible to take a picture in a 1: N manner based on a photographing space area previously set on another semiconductor wafer adjacent to the semiconductor wafer through one smart camera module for semiconductor, The number of inspection cameras can be reduced by 60%, the yield of semiconductor products can be improved by 80%, and the possibility of instantaneous response on the spot can be improved to improve the deviation correction processing speed by 70% There is an effect of 80% cost savings.

도 1은 본 발명에 따른 반도체용 스마트 카메라 모듈을 통한 실시간 스마트 반도체 표면 결함 분석 장치(1)의 구성요소를 도시한 구성도,
도 2는 본 발명에 따른 반도체용 스마트 카메라 모듈을 통한 실시간 스마트 반도체 표면 결함 분석 장치(1)의 구성요소를 도시한 사시도,
도 3은 본 발명에 따른 반도체용 스마트 카메라 모듈의 구성요소를 도시한 블럭도,
도 4는 본 발명에 따른 반도체용 스마트 카메라 모듈의 내부 구성요소를 분해한 분해사시도,
도 5는 본 발명에 따른 줌카메라부의 구성요소를 도시한 블럭도,
도 6은 본 발명에 따른 촬영공간영역설정부의 구성요소를 도시한 블럭도,
도 7은 본 발명에 따른 엑스퍼트 날리지 분석제어모듈의 구성요소를 도시한 블럭도,
도 8은 본 발명에 따른 영상정합부의 구성요소를 도시한 블럭도,
도 9는 본 발명에 따른 표면결함패턴추출부의 구성요소를 도시한 블럭도,
도 10은 본 발명에 따른 USN 반도체결함제어모듈의 구성요소를 도시한 블럭도,
도 11은 본 발명에 따른 LED 포인터부의 동작과정을 도시한 일실시예도,
도 12는 본 발명에 따른 세그멘테이션부를 통해 결함이 포함되지 않은 기준 디지털영상데이터에다가 현장 디지털 영상데이터를 대입시켜 인식 대상이 되는 표면결함객체를 영상의 배경으로부터 분리시키는 것을 도시한 일실시예도,
도 13은 본 발명에 따른 반도체용 스마트 카메라 모듈을 통한 실시간 스마트 반도체 표면 결함 분석 방법을 도시한 순서도.1 is a configuration diagram showing components of a real-time smart semiconductor surface defect analysis apparatus 1 through a smart camera module for semiconductor according to the present invention,
FIG. 2 is a perspective view showing components of a real-time smart semiconductor surface defect analysis apparatus 1 through a smart camera module for semiconductor according to the present invention,
3 is a block diagram illustrating components of a smart camera module for a semiconductor according to the present invention,
FIG. 4 is an exploded perspective view of an internal component of a smart camera module for semiconductor according to the present invention,
FIG. 5 is a block diagram showing the components of the zoom camera unit according to the present invention,
FIG. 6 is a block diagram showing components of a photographing space region setting unit according to the present invention;
FIG. 7 is a block diagram showing the components of the expert cloud analysis control module according to the present invention.
8 is a block diagram showing the components of the image matching unit according to the present invention,
9 is a block diagram showing components of a surface defect pattern extracting unit according to the present invention,
10 is a block diagram illustrating components of a USN semiconductor defect control module according to the present invention;
11 is a flowchart illustrating an operation of the LED pointer unit according to an embodiment of the present invention.
12 is a diagram illustrating an example of separating a surface defect object to be recognized from a background of an image by substituting the field digital image data into reference digital image data that does not include a defect through the segmentation unit according to the present invention.
13 is a flowchart showing a method for analyzing real-time smart semiconductor surface defects through a smart camera module for semiconductor according to the present invention.

먼저, 본 발명에서 설명되는 엑스퍼트 날리지 분석(Expert Knowledge Image analysis)은 결함(Spec-out)의 사전 예방, 수율(yield) 향상과 컨디션 베이스드 메인테넨스(Condition Based Maintenance) 체제를 구축하기 위하여, 미리 숙련된 현장 엔지니어의 노하우를 데이터베이스화하고, 반도체 공정 진행 중 결함이 발생되었을 때, 엔지니어가 수작업으로 원인을 분석하고 조치를 취하던 이전의 오프라인방식을 현장의 반도체용 스마트 카메라모듈에 내장시켜 스마트 프로그램형 현장분석방식으로 실시간으로 표면결합패턴을 추출해내는 것을 말한다.
First, Expert Knowledge Image analysis described in the present invention is performed in order to prevent the Spec-out, improve the yield, and establish the Condition Based Maintenance system. It integrates the previous off-line method of analyzing the cause and analyzing the cause manually by the engineer when the defect of the semiconductor process is occurred, It is a program-type field analysis method that extracts surface bonding patterns in real time.

이하 본 발명에 따른 바람직한 실시예를 도면을 첨부하여 설명한다.Hereinafter, preferred embodiments of the present invention will be described with reference to the drawings.

도 1은 본 발명에 따른 반도체용 스마트 카메라 모듈을 통한 실시간 스마트 반도체 표면 결함 분석 장치(1)의 구성요소를 도시한 구성도에 관한 것이고, 도 2는 본 발명에 따른 반도체용 스마트 카메라 모듈을 통한 실시간 스마트 반도체 표면 결함 분석 장치(1)의 구성요소를 도시한 사시도에 관한 것으로, 이는 반도체용 스마트 카메라 모듈(100), USN 반도체결함제어모듈(200)로 구성된다.
FIG. 1 is a block diagram showing components of a real-time smart semiconductor surface defect analysis apparatus 1 through a smart camera module for a semiconductor according to the present invention. FIG. 2 is a block diagram of a smart camera module for a semiconductor according to the present invention. FIG. 1 is a perspective view showing components of a real-time smart semiconductor surface defect analysis apparatus 1, which is composed of a smart camera module 100 for a semiconductor and a USN semiconductor defect control module 200.

먼저, 본 발명에 따른 반도체용 스마트 카메라 모듈(100)에 관해 설명한다.First, a smart camera module 100 for a semiconductor device according to the present invention will be described.

상기 반도체용 스마트 카메라 모듈(100)은 반도체 웨이퍼와 이웃하는 또 다른 반도체웨이퍼상에 미리 설정된 촬영공간영역을 기준으로 영상촬영시킨 후, 영상촬영시킨 현장 디지털 영상데이터에다가 엑스퍼트 날리지 분석(Expert Knowledge Image analysis)시켜 칩이탈 및 이물질 유입으로 인한 표면결함패턴데이터를 추출해서 USN 반도체결함제어모듈쪽으로 실시간으로 전송시키는 역할을 한다.The smart camera module 100 for a semiconductor image is photographed on the basis of a photographing space area previously set on another semiconductor wafer adjacent to the semiconductor wafer and is then subjected to expert image analysis ) To extract surface defect pattern data due to chip deviation and foreign matter inflow and transmit the data to USN semiconductor defect control module in real time.

이는 도 3에 도시한 바와 같이, 카메라모듈본체(110), 줌카메라부(120), 촬영공간영역설정부(130), 메모리부(140), 엑스퍼트 날리지 분석제어모듈(Expert Knowledge Image analysis)(150), USN 데이터 송신부(160)로 구성된다.
3, the camera module body 110, the zoom camera 120, the photographing space area setting unit 130, the memory unit 140, and the expert knowledge image analysis module (Expert Knowledge Image analysis) 150, and a USN data transmission unit 160.

첫째, 본 발명에 따른 카메라모듈본체(110)에 관해 설명한다.First, the camera module main body 110 according to the present invention will be described.

상기 카메라모듈본체(110)는 박스형상으로 이루어져 각 기기를 외압으로부터 보호하고 지지하는 역할을 한다.The camera module body 110 has a box shape, and protects and supports each device from external pressure.

이는 도 4에 도시한 바와 같이, 트레이에 실려 이동되는 반도체 웨이퍼 상의 지지프레임에 위치되고, 헤드부 상에 줌카메라부가 형성되며, 내부공간에 메모리부, 엑스퍼트 날리지 분석제어모듈이 형성되며, 후단 일측에 USN 데이터 송신부가 형성된다.
As shown in FIG. 4, a zoom camera unit is disposed on a support frame on a semiconductor wafer carried on a tray, a memory unit and an expert flight analysis control module are formed in an inner space, A USN data transmission unit is formed.

둘째, 본 발명에 따른 줌카메라부(120)에 관해 설명한다.Second, the zoom camera unit 120 according to the present invention will be described.

상기 줌카메라부(120)는 카메라모듈본체의 헤드부 선단에 위치되어, 반도체 웨이퍼의 촬영공간영역을 기준으로 줌 확대시켜 반도체 웨이퍼를 영상촬영시키는 역할을 한다.The zoom camera unit 120 is positioned at the front end of the head of the camera module main body and zooms the image of the semiconductor wafer by zooming in on a photographing space area of the semiconductor wafer.

이는 도 5에 도시한 바와 같이, 서보 줌(Servo zoom)(121), 줌조절부(122)로 구성된다.
As shown in FIG. 5, this includes a servo zoom 121 and a zoom adjusting unit 122.

상기 서보 줌(Servo zoom)(121)은 카메라 줌 장치를 모터와 연결하여 모터가 줌 렌즈를 구동시키는 줌 장치로서, 이는 도 4에 도시한 바와 같이, 렌즈(121a)를 직접 조작하여 줌을 구동시키는 것이 아닌 줌조절부가 연결되어 구성된다.The servo zoom 121 is a zoom device that connects the camera zoom device to the motor and drives the zoom lens. This zoom lens is operated by directly operating the lens 121a as shown in FIG. A zoom control unit is connected to the camera.

즉, 신호를 모터에 보내면 모터가 렌즈의 줌 장치를 구동시킨다.That is, when a signal is sent to the motor, the motor drives the zoom device of the lens.

그리고, 줌을 시작할 때와 끝날 때 자동으로 속도를 조절하므로, 카메라가 떨린다든지 화면이 밀리는 것을 방지한다.
And it adjusts the speed automatically at the start and end of zooming, so it prevents the camera from shaking or the screen being pushed.

상기 줌조절부(122)는 USN 반도체결함제어모듈의 제어신호에 따라 서보 줌을 줌인(Zoom In) 또는 줌아웃(Zoom Out)시키는 역할을 한다.
The zoom controller 122 zooms in or zooms out the servo zoom according to a control signal of the USN semiconductor defect control module.

셋째, 본 발명에 따른 촬영공간영역설정부(130)에 관해 설명한다.Third, the photographing space area setting unit 130 according to the present invention will be described.

상기 촬영공간영역설정부(130)는 줌카메라부 헤드부 상에 위치되어 촬영하고자 하는 반도체 웨이퍼의 촬영공간영역을 트레이에 이송되는 반도체웨이퍼별로 촬영공간영역을 형성시킨 후, 촬영공간영역에 위치한 반도체 웨이퍼 상에 x,y방향으로 이루어진 미니존(Mini Zone) 촬영공간영역을 형성시키는 역할을 한다.The photographed space area setting unit 130 forms a photographed space area of the semiconductor wafers to be photographed by being positioned on the head part of the zoom camera part, And forms a mini zone photographing space area in the x and y directions on the wafer.

이는 도 6에 도시한 바와 같이, LED 포인터부(131), 바둑판형 미니존 형성부(132)로 구성된다.
As shown in FIG. 6, this is configured by an LED pointer unit 131 and a checkerboard mini zone forming unit 132.

상기 LED 포인터부(131)는 줌카메라부 헤드부 일측에 위치되어, 트레이에 이송되는 반도체웨이퍼별로 촬영공간영역을 형성시키는 역할을 한다.The LED pointer unit 131 is located at one side of the head part of the zoom camera part and forms a photographing space area for each semiconductor wafer to be transferred to the tray.

이는 4개~16개의 LED포인터가 포함되어 구성된다.It consists of four to sixteen LED pointers.

상기 LED 포인터부(131)는 도 11에 도시한 바와 같이, 하나의 반도체웨이퍼를 제1 촬영공간영역(A001)으로 설정시키고, 이웃하는 또 다른 후단공정에 위치한 반도체웨이퍼를 제2 촬영공간영역(A002)으로 설정시키며, 이웃하는 또 다른 전단공정에 위치한 반도체웨이퍼를 제3 촬영공간영역(A003)으로 설정시킨 후, 두개의 LED 포인터를 제3 촬영공간영역(A003)에 위치시키고, 또 다른 두개의 LED 포인터를 제2 촬영공간영역(A002)에 위치시켜, 제2촬영공간영역(A002), 제1 촬영공간영역(A001), 제3 촬영공간영역(A003)을 하나의 촬영공간영역으로 형성시키는 것을 말한다.11, the LED pointer unit 131 sets one semiconductor wafer to the first photographing space area A001, and sets the semiconductor wafer located in another neighboring rear end process to the second photographing space area (A001) A002), a semiconductor wafer positioned in another adjacent shearing process is set as the third photographing space area A003, the two LED pointers are set in the third photographing space area A003, The second shooting space area A002, the first shooting space area A001 and the third shooting space area A003 are formed as one shooting space area by positioning the LED pointer of the first shooting space area A002 in the second shooting space area A002, It is said.

상기 촬영공간영역설정부(130)는 촬영공간영역이 형성되면, 각각의 반도체웨이퍼별로 4비트의 고유의 식별ID를 설정시킨다.
When the photographing space area is formed, the photographing space area setting unit 130 sets a unique identification ID of 4 bits for each semiconductor wafer.

상기 바둑판형 미니존 형성부(132)는 레이져불빛을 통해 바둑판형상의 미니존을 반도체웨이퍼상에 형성시키는 역할을 한다.The checkerboard mini zone forming unit 132 forms a checkerboard mini zone on the semiconductor wafer through the laser light.

여기서, 바둑판형상의 미니존은 도 11에 도시한 바와 같이, 반도체웨이퍼상에 형성된 하나의 반도체 칩에 1:1 x,y방향의 테두리구조로 형성된 것을 말한다.Here, as shown in Fig. 11, the checker mini zone is formed in a semiconductor chip formed on a semiconductor wafer in a 1: 1 x, y direction frame structure.

이처럼, 본 발명에 따른 바둑판형 미니존 형성부를 통해 반도체웨이퍼상에 레이져불빛으로 바둑판형상의 미니존을 형성시킴으로서, 엑스퍼트 날리지 분석(Expert Knowledge Image analysis)을 통해 칩이탈 및 이물질 유입으로 인한 표면결함패턴데이터를 손쉽게 추출할 수가 있다.
As described above, by forming a checkerboard mini zone from the laser light on the semiconductor wafer through the checkerboard mini zone forming unit according to the present invention, the surface defect pattern due to chip dislodging and foreign matter inflow through the expert knowledge image analysis Data can be easily extracted.

넷째, 본 발명에 따른 메모리부(140)에 관해 설명한다.Fourth, the memory unit 140 according to the present invention will be described.

상기 메모리부(140)는 줌카메라부 후단에 위치되어, 영상촬영시킨 현장 디지털 영상데이터와 결함이 포함되지 않은 기준 디지털영상데이터를 저장하는 역할을 한다.
The memory unit 140 is located at the rear end of the zoom camera unit and stores the field digital image data photographed and the reference digital image data that does not include a defect.

다섯째, 본 발명에 따른 엑스퍼트 날리지 분석제어모듈(Expert Knowledge Image analysis)(150)에 관해 설명한다.Fifth, an Expert Knowledge Image analysis module 150 according to the present invention will be described.

상기 엑스퍼트 날리지 분석제어모듈(Expert Knowledge Image analysis)(150)는 메모리부에 저장된 현장 디지털 영상데이터와 결함이 포함되지 않은 기준 디지털영상데이터를 불러와서, 서로 영상정합시킨 후, 미리 저장되어 있는 날리지 베이스(Knowledge Base)의 값들과 비교하여 특정 표면결함패턴으로 분류시켜 표면결함패턴데이터를 추출해내는 역할을 한다.The expert knowledge image analysis module 150 reads the field digital image data stored in the memory unit and the reference digital image data that does not include a defect and implements the image matching with each other, The surface defect pattern data is extracted by comparing the data with the values of the knowledge base.

이는 도 7에 도시한 바와 같이, 영상정합부(Image registration)(151), 영상정렬부(Image Alignment)(152), 세그멘테이션부(Segmentation)(153), 표면결함패턴추출부(Pattern Classification)(154)로 구성된다.
7, an image registration unit 151, an image alignment unit 152, a segmentation unit 153, a surface defect pattern extracting unit (Pattern Classification) 154).

[영상정합부([Image registration unit ImageImage registrationregistration )(151)]) (151)]

상기 영상정합부(Image registration)(151)는 실시간으로 촬영된 현장 디지털 영상데이터에다가 결함이 포함되지 않은 기준 디지털영상데이터를 사용하여 영상정합시키는 역할을 한다.The image registration unit 151 performs image registration using the reference digital image data that does not include a defect in the field digital image data photographed in real time.

이는 도 8에 도시한 바와 같이, 영역기반 영상정합부(151a), 특징기반 영상정합부(151b) 중 어느 하나가 선택되어 구성된다.As shown in FIG. 8, the region-based image matching unit 151a and the feature-based image matching unit 151b are selected and configured.

상기 영역기반 영상정합부(151a)는 하나의 영상프레임에 있는 특정 영역의 화소들의 색상 또는 명암 값들과 상관도가 가장 높은 영역 또는 최소 차이값을 갖는 영역을 다른 영상에서 탐색시키는 역할을 한다.The region-based image matching unit 151a searches for an area having the highest degree of correlation with the color or lightness values of pixels in a specific area in one image frame or an area having a minimum difference value in another image.

상기 특징기반 영상정합부(151b)는 이미 알고 있거나 기준 디지털영상데이터에서 추출된 특징들을 현장 디지털 영상데이터에서 추출한 특징들과 비교하는 역할을 한다.
The feature-based image matching unit 151b compares the features already known or extracted from the reference digital image data with features extracted from the field digital image data.

[영상정렬부([Image arranging unit ImageImage AlignmentAlignment )(152)]) (152)

상기 영상정렬부(Image Alignment)(152)는 영상정합부에 영상정합시킨 현장 디지털 영상데이터와 기준 디지털 영상데이터 사이의 위치, 배율, 회전의 차이를 보정한 후, 보정차이정보를 얻는 역할을 한다.The image alignment unit 152 corrects the difference in position, magnification, and rotation between the field digital image data and the reference digital image data that are image-matched to the image matching unit, and then obtains correction difference information .

이는 수평과 수직의 이동(translation)만이 보정된다.This corrects only horizontal and vertical translation.

그 이유는 반도체 웨이퍼가 미리 세타축으로 프리 얼라인(pre-align)된 후 광학 검사 시스템으로 탑재되고 탑재된 웨이퍼를 이동시키는 웨이퍼 스텝퍼가 오직 수평 또는 수직방향으로만 움직이기 때문이다.This is because the wafer stepper, which is pre-aligned with a pre-setta axis of the semiconductor wafer before it is mounted on the optical inspection system and moves the mounted wafer, moves only horizontally or vertically.

일예로, 결함을 포함하는 현장 디지털 영상데이터을 결함을 포함하지 않는 기준 디지털 영상데이터와 비교하여 수평과 수직방향을 움직여진 정도를 측정측정하게 되면, 다음과 같은 과정을 거치게 된다.For example, when the field digital image data including a defect is compared with reference digital image data that does not include a defect and the degree of movement of the horizontal and vertical directions is measured and measured, the following process is performed.

첫째, 결함을 포함하는 현장 디지털 영상데이터 내의 바둑판형 미니존들을 탐색한다.First, it searches for checkered miniseries in the field digital image data including defects.

둘째, 탐색한 각 바둑판형 미니존을 이루는 좌표와 방향값 등을 저장한다Second, coordinates and direction values that make up each of the tiled miniseries searched are stored

셋째, 임의의 최대 이동값을 정한다(MaxShift).Third, an arbitrary maximum movement value is determined (MaxShift).

넷째, 둘째 과정에서 찾아낸 좌표와 방향값을 중심으로 +-MaxShift 범위 내에서 참조 영상의 방향값과의 정합도를 연산시킨다.Fourth, the degree of matching with the direction value of the reference image is calculated within the range of + -MaxShift centering on the coordinates and direction values found in the second process.

다섯째, 넷째의 결과 중 가장 큰 값이 특정 임계치보다 크면 그 경우의 x,y값을 기준 디지털 영상데이터와의 x축과 y축 이동거리로 연산시킨다.Fifth, if the largest value among the fourth results is larger than a specific threshold value, the x and y values in that case are calculated as x and y axis movement distances with respect to the reference digital image data.

이때, 그 결과값이 특정 임계치보다 작을 경우, 정렬되지 않은 영상으로 처리시킨다.
At this time, if the result is smaller than a certain threshold value, it is processed as an unordered image.

[세그멘테이션부([Segmentation part SegmentationSegmentation )(153)]) (153)]

상기 세그멘테이션부(Segmentation)(153)는 인식 대상이 되는 표면결함객체(object)를 영상의 배경으로부터 분리해내는 역할을 한다.The segmentation unit 153 separates the surface defect object to be recognized from the background of the image.

이는 도 12에서 도시한 바와 같이, 결함이 포함되지 않은 기준 디지털영상데이터에다가 현장 디지털 영상데이터를 대입시켜 인식 대상이 되는 표면결함객체를 영상의 배경으로부터 분리시킨다.
As shown in FIG. 12, the on-site digital image data is substituted for the reference digital image data that does not include the defect, thereby separating the surface defect object to be recognized from the background of the image.

[표면결함패턴추출부([Surface defect pattern extracting unit PatternPattern ClassificationClassification )(154)]) (154)

상기 표면결함패턴추출부(Pattern Classification)(154)는 세그멘테이션부를 통해 떼어낸 표면결함객체(object)의 특징값들과 미리 저장되어 있는 날리지 베이스(Knowledge Base)의 값들과 비교하여 특정 표면결함패턴으로 분류시켜 표면결함패턴데이터를 추출해내는 역할을 한다.The surface defect pattern extracting unit 154 compares feature values of a surface defect object removed through the segmentation unit with values of a previously stored knowledge base to obtain a specific surface defect pattern And extracts the surface defect pattern data.

이는 도 9에 도시한 바와 같이, 도트(Dot)결함패턴부(154a), 표면 파티클 결함패턴부(154b), 엑스트라 결함패턴부(154c), 표면 플레이크(Surface Flake) 결함패턴부(154d)로 구성된다.
As shown in FIG. 9, the dot defect pattern portion 154a, the surface particle defect pattern portion 154b, the extra defect pattern portion 154c, and the surface flake defect pattern portion 154d .

상기 도트(Dot)결함패턴부(154a)는 점(Particle) 형상의 결함패턴을 분류시키는 역할을 한다.
The dot defect pattern portion 154a serves to sort a defect pattern having a particle shape.

상기 표면 파티클 결함패턴부(154b)는 웨이퍼 표면상에 발생되는 표면 파티클(Surface Particle)의 결함패턴을 분류시키는 역할을 한다.
The surface particle defect pattern part 154b serves to sort a defect pattern of surface particles generated on the wafer surface.

상기 엑스트라 결함패턴부(154c)는 회로패턴의 이상형태 및 회로변형으로 이루어진 결함패턴을 분류시키는 역할을 한다.
The extra defect pattern portion 154c serves to classify the defect pattern formed by the abnormal pattern of the circuit pattern and the circuit deformation.

상기 표면 플레이크(Surface Flake) 결함패턴부(154d)는 반도체 공정시 발생되는 얇은 조각이나 단편으로 이루어진 결함이 웨이퍼 상에 덮에 있는 결함패턴을 분류시키는 역할을 한다.
The surface flake defect pattern portion 154d serves to sort a defect pattern on the wafer by a defect consisting of a thin piece or a fragment generated in a semiconductor process.

여섯째, 본 발명에 따른 USN 데이터 송신부(160)에 관해 설명한다.Sixth, the USN data transmission unit 160 according to the present invention will be described.

상기 USN 데이터 송신부(160)는 엑스퍼트 날리지 분석제어모듈에서 추출한 표면결함패턴데이터를 유비쿼터스 센서네트워크망을 통해 반도체결함제어모듈쪽으로 전송시키는 역할을 한다.
The USN data transmission unit 160 transmits the surface defect pattern data extracted by the expert network analysis control module to the semiconductor defect control module through the ubiquitous sensor network.

다음으로, 본 발명에 따른 USN 반도체결함제어모듈(200)에 관해 설명한다.Next, the USN semiconductor defect control module 200 according to the present invention will be described.

상기 USN 반도체결함제어모듈(200)은 복수개의 반도체용 스마트 카메라 모듈과 유비쿼터스 센서네트워크망(USN)으로 연결되어, 반도체용 스마트 카메라모듈로부터 전송된 표면결함패턴데이터를 기준으로 미리 셋팅된 결함보정용 제어신호를 불러와서 반도체 검사장치로 전송시키고, 반도체공정관리서버쪽으로 알람신호와 현장에서 발생된 표면결함패턴데이터를 전송시키는 역할을 한다.The USN semiconductor defect control module 200 is connected to a plurality of smart camera modules for semiconductor and a ubiquitous sensor network (USN), and controls the defect correction control module 200, which is preset based on the surface defect pattern data transmitted from the smart camera module for semiconductor, Signal to the semiconductor inspection apparatus, and transmits the alarm signal and the surface defect pattern data generated in the field to the semiconductor process management server.

이는 도 10에 도시한 바와 같이, USN 데이터 수신부(210), 규칙베이스전문가분석제어부(220), 반도체공정관리서버 연계부(230)로 구성된다.
As shown in FIG. 10, the USN data receiving unit 210, the rule base expert analysis control unit 220, and the semiconductor process management server link unit 230 are configured.

첫째, 본 발명에 따른 USN 데이터 수신부(210)에 관해 설명한다.First, the USN data receiving unit 210 according to the present invention will be described.

상기 USN 데이터 수신부(210)는 복수개의 반도체용 스마트 카메라 모듈과 유비쿼터스 센서네트워크망(USN)으로 연결되어, 반도체용 스마트 카메라모듈로부터 전송된 표면결함패턴데이터를 수신받는 역할을 한다.
The USN data receiving unit 210 is connected to a plurality of smart camera modules for semiconductor and a ubiquitous sensor network (USN), and receives the surface defect pattern data transmitted from the smart camera module for semiconductor.

둘째, 본 발명에 따른 규칙베이스전문가분석제어부(220)에 관해 설명한다.Second, the rule base expert analysis control unit 220 according to the present invention will be described.

상기 규칙베이스전문가분석제어부(220)는 USN 데이터 수신부를 통해 반도체용 스마트 카메라모듈로부터 표면결함패턴데이터를 수신받아 규칙베이스전문가분석알고리즘(Rule based expert system)을 통해 결함발생의 원인을 우선순위별로 재분석한 후, 재분석한 결과데이터값에 따라 미리 셋팅된 결함패턴별 보정용 기준정보테이블표에서 결함보정용 제어신호를 추출해서 현장의 반도체 검사장치로 전송시키는 역할을 한다.
The rule base expert analysis controller 220 receives the surface defect pattern data from the smart camera module for semiconductors through the USN data receiver and analyzes the cause of the defect occurrence by a rule based expert system And then extracts the defect correction control signal from the correction reference information table according to the defect pattern set in advance according to the data value as a result of the reanalysis, and transfers the control signal to the semiconductor testing apparatus in the field.

셋째, 본 발명에 따른 반도체공정관리서버 연계부(230)에 관해 설명한다.Third, the semiconductor process control server interface unit 230 according to the present invention will be described.

상기 반도체공정관리서버 연계부(230)는 반도체공정관리서버와 무선통신망으로 연결되어, 알람신호와 동시에 현장에서 발생된 표면결함패턴데이터를 전송시키는 역할을 한다.
The semiconductor process control server interface unit 230 is connected to the semiconductor process management server through a wireless communication network and transmits surface defect pattern data generated in the field simultaneously with an alarm signal.

이하, 본 발명에 따른 반도체용 스마트 카메라 모듈을 통한 스마트 반도체 표면 결함 분석 방법에 관해 구체적으로 설명한다.
Hereinafter, a smart semiconductor surface defect analysis method using the smart camera module for semiconductor according to the present invention will be described in detail.

먼저, 도 13에 도시한 바와 같이, 반도체용 스마트 카메라 모듈(100)에서 반도체 웨이퍼와 이웃하는 또 다른 반도체웨이퍼상에 미리 설정된 촬영공간영역을 기준으로 영상촬영시킨다(S100).
First, as shown in FIG. 13, in the smart camera module 100 for a semiconductor, an image is photographed based on a photographing space area previously set on another semiconductor wafer adjacent to the semiconductor wafer (S100).

다음으로, 반도체용 스마트 카메라 모듈(100)에서 영상촬영시킨 현장 디지털 영상데이터에다가 엑스퍼트 날리지 분석(Expert Knowledge Image analysis)시켜 칩이탈 및 이물질 유입으로 인한 표면결함패턴데이터를 추출시킨다(S200).
Next, the surface digital image data imaged by the smart camera module for semiconductor 100 is subjected to Expert Knowledge Image analysis to extract surface defect pattern data due to chip deviation and foreign matter inflow (S200).

다음으로, 반도체용 스마트 카메라 모듈(100)에서 USN 반도체결함제어모듈쪽으로 칩이탈 및 이물질 유입으로 인한 표면결함패턴데이터를 실시간으로 전송시킨다(S300).
Next, in step S300, the surface defect pattern data due to chip deviation and foreign matter inflow from the semiconductor smart camera module 100 to the USN semiconductor defect control module is transmitted in real time.

다음으로, USN 반도체결함제어모듈(200)에서 반도체용 스마트 카메라모듈로부터 표면결함패턴데이터를 수신받아 규칙베이스전문가분석알고리즘(Rule based expert system)을 통해 결함발생의 원인을 우선순위별로 재분석시킨다(S400).
Next, the USN semiconductor defect control module 200 receives the surface defect pattern data from the smart camera module for semiconductor and re-analyzes the causes of the defect occurrence according to the priority order through a rule based expert system (S400 ).

다음으로, USN 반도체결함제어모듈(200)에서 재분석시킨 결과데이터값에 따라 미리 셋팅된 결함패턴별 보정용 기준정보테이블표에서 결함보정용 제어신호를 추출해서 현장의 반도체 검사장치로 전송시킨다(S500).
Next, the USN semiconductor defect control module 200 extracts the defect correction control signal from the correction reference information table according to the defect pattern preset in accordance with the data value obtained as a result of the reanalysis and transmits the defect correction control signal to the on-site semiconductor inspection apparatus (S500).

끝으로, USN 반도체결함제어모듈(200)에서 반도체공정관리서버쪽으로 알람신호와 현장에서 발생된 표면결함패턴데이터를 전송시킨다(S600).
Finally, the USN semiconductor defect control module 200 transmits the alarm signal and the surface defect pattern data generated in the field to the semiconductor process management server (S600).

1 : 스마트 반도체 표면 결함 분석 장치
100 : 반도체용 스마트 카메라 모듈 110 : 카메라모듈본체
120 : 줌카메라부 130 : 촬영공간영역설정부
140 : 메모리부 150 : 엑스퍼트 날리지 분석제어모듈
160 : USN 데이터 송신부 200 : USN 반도체결함제어모듈1: Smart semiconductor surface defect analyzer
100: Smart camera module for semiconductor 110: Camera module main body
120: zoom camera unit 130: photographing space area setting unit
140: memory unit 150: expert traffic analysis control module
160: USN data transmission unit 200: USN semiconductor defect control module

Claims (7)

반도체 웨이퍼와 이웃하는 또 다른 반도체웨이퍼상에 미리 설정된 촬영공간영역을 기준으로 영상촬영시킨 후, 영상촬영시킨 현장 디지털 영상데이터에다가 엑스퍼트 날리지 분석(Expert Knowledge Image analysis)시켜 칩이탈 및 이물질 유입으로 인한 표면결함패턴데이터를 추출해서 USN 반도체결함제어모듈쪽으로 실시간으로 전송시키는 반도체용 스마트 카메라 모듈(100)과,
복수개의 반도체용 스마트 카메라 모듈과 유비쿼터스 센서네트워크망(USN)으로 연결되어, 반도체용 스마트 카메라모듈로부터 전송된 표면결함패턴데이터를 기준으로 미리 셋팅된 결함보정용 제어신호를 불러와서 반도체 검사장치로 전송시키고, 반도체공정관리서버쪽으로 알람신호와 현장에서 발생된 표면결함패턴데이터를 전송시키는 USN 반도체결함제어모듈(200)로 구성되는 것을 특징으로 하는 반도체용 스마트 카메라 모듈을 통한 실시간 스마트 반도체 표면 결함 분석 장치.
The image is photographed on the basis of a photographing space area previously set on another semiconductor wafer adjacent to the semiconductor wafer, and then the expert digital image analysis is performed on the field digital image data photographed, A semiconductor smart camera module 100 for extracting defective pattern data and transmitting it to the USN semiconductor defect control module in real time,
A plurality of semiconductor smart camera modules are connected to the ubiquitous sensor network (USN), and a defect correction control signal set in advance based on the surface defect pattern data transmitted from the smart camera module for semiconductor is fetched and transmitted to the semiconductor inspection apparatus , And a USN semiconductor defect control module (200) for transmitting an alarm signal and surface defect pattern data generated in the field to a semiconductor process management server side.
제1항에 있어서, 상기 반도체용 스마트 카메라 모듈(100)은
박스형상으로 이루어져 각 기기를 외압으로부터 보호하고 지지하는 카메라모듈본체(110)와,
카메라모듈본체의 헤드부 선단에 위치되어, 반도체 웨이퍼의 촬영공간영역을 기준으로 줌 확대시켜 반도체 웨이퍼를 영상촬영시키는 줌카메라부(120)와,
줌카메라부 헤드부 상에 위치되어 촬영하고자 하는 반도체 웨이퍼의 촬영공간영역을 트레이에 이송되는 반도체웨이퍼별로 촬영공간영역을 형성시킨 후, 촬영공간영역에 위치한 반도체 웨이퍼 상에 x,y방향으로 이루어진 미니존(Mini Zone) 촬영공간영역을 형성시키는 촬영공간영역설정부(130)와,
줌카메라부 후단에 위치되어, 영상촬영시킨 현장 디지털 영상데이터와 결함이 포함되지 않은 기준 디지털영상데이터를 저장하는 메모리부(140)와,
메모리부에 저장된 현장 디지털 영상데이터와 결함이 포함되지 않은 기준 디지털영상데이터를 불러와서, 서로 영상정합시킨 후, 미리 저장되어 있는 날리지 베이스(Knowledge Base)의 값들과 비교하여 특정 표면결함패턴으로 분류시켜 표면결함패턴데이터를 추출해내는 엑스퍼트 날리지 분석제어모듈(Expert Knowledge Image analysis)(150)과,
엑스퍼트 날리지 분석제어모듈에서 추출한 표면결함패턴데이터를 유비쿼터스 센서네트워크망을 통해 반도체결함제어모듈쪽으로 전송시키는 USN 데이터 송신부(160)로 구성되는 것을 특징으로 하는 반도체용 스마트 카메라 모듈을 통한 실시간 스마트 반도체 표면 결함 분석 장치.
The smart camera module (100) according to claim 1, wherein the smart camera module
A camera module body 110 which is formed in a box shape and protects and supports each device from external pressure,
A zoom camera unit 120 located at the head end of the camera module main body and zooming in on a photographing space area of the semiconductor wafer to photograph the semiconductor wafer,
A photographed space area of the semiconductor wafer to be photographed, which is located on the head part of the zoom camera part is formed as a photographed space area for each semiconductor wafer to be transferred to the tray, A photographing space area setting unit 130 for forming a mini-zone photographing space area,
A memory unit 140 located at the rear end of the zoom camera unit for storing the scene digital image data shot by imaging and the reference digital image data not including a defect,
The reference digital image data stored in the memory unit and the reference digital image data not containing a defect are called up and are then registered with each other to be compared with the previously stored knowledge base values and classified into specific surface defect patterns An expert knowledge image analysis module 150 for extracting surface defect pattern data,
And a USN data transmission unit (160) for transmitting the surface defect pattern data extracted by the expert flight analysis control module to the semiconductor defect control module through the ubiquitous sensor network. Analysis device.
제2항에 있어서, 상기 촬영공간영역설정부(130)는
줌카메라부 헤드부 일측에 위치되어, 트레이에 이송되는 반도체웨이퍼별로 촬영공간영역을 형성시키는 LED 포인터부(131)와,
레이져불빛을 통해 바둑판형상의 미니존을 반도체웨이퍼상에 형성시키는 바둑판형 미니존 형성부(132)로 구성되는 것을 특징으로 하는 반도체용 스마트 카메라 모듈을 통한 실시간 스마트 반도체 표면 결함 분석 장치.
3. The apparatus according to claim 2, wherein the photographing space region setting unit (130)
An LED pointer unit 131 positioned at one side of the head unit of the zoom camera unit to form a photographing space region for each semiconductor wafer to be transferred to the tray,
And a checkerboard mini zone forming unit (132) for forming a checkerboard mini zone on the semiconductor wafer through a laser beam. The apparatus for analyzing real time smart semiconductor surface defects through a smart camera module for semiconductor.
제2항에 있어서, 상기 엑스퍼트 날리지 분석제어모듈(150)은
실시간으로 촬영된 현장 디지털 영상데이터에다가 결함이 포함되지 않은 기준 디지털영상데이터를 사용하여 영상정합시키는 영상정합부(Image registration)(151)와,
영상정합부에 영상정합시킨 현장 디지털 영상데이터와 기준 디지털 영상데이터 사이의 위치, 배율, 회전의 차이를 보정한 후, 보정차이정보를 얻는 영상정렬부(Image Alignment)(152)와,
인식 대상이 되는 표면결함객체(object)를 영상의 배경으로부터 분리해내는 세그멘테이션부(Segmentation)(153)와,
세그멘테이션부를 통해 떼어낸 표면결함객체(object)의 특징값들과 미리 저장되어 있는 날리지 베이스(Knowledge Base)의 값들과 비교하여 특정 표면결함패턴으로 분류시켜 표면결함패턴데이터를 추출해내는 표면결함패턴추출부(Pattern Classification)(154)로 구성되는 것을 특징으로 하는 반도체용 스마트 카메라 모듈을 통한 실시간 스마트 반도체 표면 결함 분석 장치.
3. The system according to claim 2, wherein the expert traffic analysis control module (150)
An image registration unit 151 for performing image registration using the reference digital image data that does not include defects in the field digital image data photographed in real time,
An image alignment unit 152 for correcting the difference in position, magnification, and rotation between the field digital image data and the reference digital image data that are image-matched to the image matching unit and obtaining correction difference information,
A segmentation unit 153 for separating a surface defect object to be recognized from the background of the image,
A surface defect pattern extracting unit for extracting surface defect pattern data by comparing the feature values of a surface defect object removed through a segmentation unit with values of a previously stored knowledge base, And a Pattern Classification (154). The apparatus for analyzing real-time smart semiconductor surface defects through a smart camera module for semiconductor.
제4항에 있어서, 상기 영상정합부(Image registration)(151)는
하나의 영상프레임에 있는 특정 영역의 화소들의 색상 또는 명암 값들과 상관도가 가장 높은 영역 또는 최소 차이값을 갖는 영역을 다른 영상에서 탐색시키는 영역기반 영상정합부(151a)와,
이미 알고 있거나 기준 디지털영상데이터에서 추출된 특징들을 현장 디지털 영상데이터에서 추출한 특징들과 비교하는 특징기반 영상정합부(151b) 중 어느 하나가 선택되어 구성되는 것을 특징으로 하는 반도체용 스마트 카메라 모듈을 통한 실시간 스마트 반도체 표면 결함 분석 장치.
5. The apparatus according to claim 4, wherein the image registration unit (151)
An area-based image matching unit 151a for searching, in another image, an area having the highest degree of correlation with the color or lightness values of pixels in a specific area in one image frame or an area having a minimum difference value;
Based image matching unit 151b for comparing the features extracted from the reference digital image data with the features already known or extracted from the reference digital image data. Real time smart semiconductor surface defect analysis device.
제1항에 있어서, 상기 USN 반도체결함제어모듈(200)은
복수개의 반도체용 스마트 카메라 모듈과 유비쿼터스 센서네트워크망(USN)으로 연결되어, 반도체용 스마트 카메라모듈로부터 전송된 표면결함패턴데이터를 수신받는 USN 데이터 수신부(210)와,
USN 데이터 수신부를 통해 반도체용 스마트 카메라모듈로부터 표면결함패턴데이터를 수신받아 규칙베이스전문가분석알고리즘(Rule based expert system)을 통해 결함발생의 원인을 우선순위별로 재분석한 후, 재분석한 결과데이터값에 따라 미리 셋팅된 결함패턴별 보정용 기준정보테이블표에서 결함보정용 제어신호를 추출해서 현장의 반도체 검사장치로 전송시키는 규칙베이스전문가분석제어부(220)와,
반도체공정관리서버와 무선통신망으로 연결되어, 알람신호와 동시에 현장에서 발생된 표면결함패턴데이터를 전송시키는 반도체공정관리서버 연계부(230)로 구성되는 것을 특징으로 하는 반도체용 스마트 카메라 모듈을 통한 실시간 스마트 반도체 표면 결함 분석 장치.
The method of claim 1, wherein the USN semiconductor defect control module (200)
A USN data receiving unit 210 connected to a plurality of semiconductor smart camera modules by a ubiquitous sensor network (USN) and receiving surface defect pattern data transmitted from a smart camera module for semiconductor,
The surface defect pattern data is received from the smart camera module for semiconductors through the USN data receiver, and the causes of the defect occurrence are re-analyzed by the rule-based expert system (priority analysis) A rule base expert analysis control unit 220 for extracting a defect correction control signal from a correction reference information table table for each defect pattern set in advance and transmitting the extracted defect correction signal to a semiconductor testing apparatus in the field,
And a semiconductor process control server interconnection unit 230 connected to the semiconductor process control server through a wireless communication network for transmitting surface defect pattern data generated in the field simultaneously with an alarm signal. Smart semiconductor surface defect analysis device.
반도체용 스마트 카메라 모듈(100)에서 반도체 웨이퍼와 이웃하는 또 다른 반도체웨이퍼상에 미리 설정된 촬영공간영역을 기준으로 영상촬영시키는 단계(S100)와,
반도체용 스마트 카메라 모듈(100)에서 영상촬영시킨 현장 디지털 영상데이터에다가 엑스퍼트 날리지 분석(Expert Knowledge Image analysis)시켜 칩이탈 및 이물질 유입으로 인한 표면결함패턴데이터를 추출시키는 단계(S200)와,
반도체용 스마트 카메라 모듈(100)에서 USN 반도체결함제어모듈쪽으로 칩이탈 및 이물질 유입으로 인한 표면결함패턴데이터를 실시간으로 전송시키는 단계(S300)와,
USN 반도체결함제어모듈(200)에서 반도체용 스마트 카메라모듈로부터 표면결함패턴데이터를 수신받아 규칙베이스전문가분석알고리즘(Rule based expert system)을 통해 결함발생의 원인을 우선순위별로 재분석시키는 단계(S400)와,
USN 반도체결함제어모듈(200)에서 재분석시킨 결과데이터값에 따라 미리 셋팅된 결함패턴별 보정용 기준정보테이블표에서 결함보정용 제어신호를 추출해서 현장의 반도체 검사장치로 전송시키는 단계(S500)와,
USN 반도체결함제어모듈(200)에서 반도체공정관리서버쪽으로 알람신호와 현장에서 발생된 표면결함패턴데이터를 전송시키는 단계(S600)로 이루어지는 것을 특징으로 하는 반도체용 스마트 카메라 모듈을 통한 실시간 스마트 반도체 표면 결함 분석 방법.A step (S100) of photographing a smart camera module (100) for a semiconductor based on a photographing space area previously set on another semiconductor wafer adjacent to the semiconductor wafer,
A step S200 of extracting surface defect pattern data due to chip deviation and foreign matter inflow by performing expert knowledge image analysis on the field digital image data photographed by the smart camera module for semiconductor 100,
A step S300 of transmitting surface defect pattern data due to chip deviation and foreign matter inflow from the smart camera module 100 for semiconductor to the USN semiconductor defect control module in real time,
A step S400 of receiving the surface defect pattern data from the smart camera module for semiconductor in the USN semiconductor defect control module 200 and re-analyzing the cause of the defect occurrence in priority order through a rule based expert system ,
(S500) of extracting a defect correction control signal from a correction reference information table according to a defect pattern preset according to a data value resulting from the reanalysis in the USN semiconductor defect control module (200)
(S600) of transmitting an alarm signal and surface defect pattern data generated in the field to the semiconductor process control server (200) in the USN semiconductor defect control module (200). Analysis method.
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* Cited by examiner, † Cited by third party
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CN114897853A (en) * 2022-05-23 2022-08-12 长江存储科技有限责任公司 Detection method and detection device for wafer and storage medium

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