KR101619097B1 - 반도체 제조 공정에서의 공정 모니터링 시스템 - Google Patents

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이철호
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Abstract

본 발명은, 반도체 공정 장치; 상기 반도체 공정 장치 내에 설치되어서, 저해상도인 제 1 영상 데이터와 고해상도인 제 2 영상 데이터를 획득하는 이미지 획득 장치; 및 표준 영상 데이터를 저장하는 메모리를 포함하고, 상기 제 2 영상 데이터와 상기 표준 영상 데이터를 비교하여 에러 정보를 발생하는 관리 서버를 포함하는, 반도체 제조 공정에서의 공정 모니터링 시스템에 관한 것이다.

Description

반도체 제조 공정에서의 공정 모니터링 시스템{PROCESS MONITORING SYSTEM IN SEMICONDUCTOR PRODUCING PROCESS}
본 발명은, 반도체 제조 공정에서의 공정 모니터링 시스템에 관한 것이다.
반도체 소자의 제조 공정은 다수의 다양한 프로세스를 통해 이루어지게 된다. 반도체 소자는 매우 정밀한 부품이므로, 각 프로세스는 매우 정밀하게 운영되어야 하며, 제조 공정 중에 문제가 발생하는 경우, 불량품이 다수 발생하게 되어 수율이 낮아지게 되는 문제점이 있다.
이에, 감시 카메라 등을 통해 반도체 제조 공정을 감시하는 것이 알려져 있다. 예컨대, 웨이퍼에 도포된 약액을 세정하는 장치에 있어서,세정 프로세스를 감시하고, 이상이 있는지 유무를 검출할 수 있다.
그러나, 이러한 경우, 단순히 공정에 대한 이상 유무를 확인할 수 있을 뿐, 이상의 원인에 대한 분석이 어려워 추후 필요한 조치를 취하는데 시간과 경비가 많이 소요되었다.
본 발명은 상술한 문제점을 해결하기 위하여 안출된 것으로서, 공정 중 공정 에러가 발생한 경우, 이를 이미지 획득 장치로 확인하고, 에러가 발생한 순간의 공정을 동영상으로 용이하게 확인할 수 있도록 하는, 반도체 제조 공정에서의 공정 모니터링 시스템에 관한 것이다.
상술한 과제를 해결하기 위하여 안출된 본 발명의 일실시예인, 반도체 제조 공정에서의 공정 모니터링 시스템은, 반도체 공정 장치; 상기 반도체 공정 장치내에 설치되어서, 저해상도인 제 1 영상 데이터와 고해상도인 제 2 영상 데이터를 획득하는 이미지 획득 장치; 및 표준 영상 데이터를 저장하는 메모리를 포함하고, 상기 제 2 영상 데이터와 상기 표준 영상 데이터를 비교하여 에러 정보를 발생하는 관리 서버를 포함할 수 있다.
여기서, 제 1 영상 데이터는 동영상 데이터이고, 제 2 영상 데이터는 정지 영상 데이터일 수 있다.
여기서, 상기 제 2 영상 데이터는 공정 정보 및 시간 정보를 포함하고, 상기 관리 서버는, 상기 에러 정보에 상기 공정 정보 및 상기 시간 정보를 포함시킬 수 있다.
여기서, 상기 관리 서버는, 상기 공정 정보와 상기 시간 정보를 이용하여 상기 제 1 영상 데이터로부터 공정 에러 영상 정보를 추출할 수 있다.
여기서, 상기 관리 서버는, 상기 에러 정보를 이용하여 상기 공정 에러 영상 정보를 편집하여 편집 에러 영상 정보를 생성할 수 있다.
여기서, 상기 관리 서버는, 상기 공정 에러 영상 정보를 표시하는 디스플레이부를 더 포함할 수 있다.
여기서, 상기 반도체 공정 장치는, 웨이퍼를 지지하는 웨이퍼 지지 장치; 및 상기 웨이퍼에 약액을 토출하는 노즐을 구비한 약액 토출 장치를 포함하고, 상기 이미지 획득 장치는, 토출하는 상기 약액에 대한 제 1 약액 이미지를 획득하는 카메라를 포함하고, 상기 관리 서버는, 상기 이미지 획득 장치로부터의 상기 제 1 약액 이미지를 수신하고, 상기 제 1 약액 이미지에서 기준점에서 기준선을 설정하고, 상기 기준선에서 획득되는 제 1 픽셀 정보에 기초하여, 상기 약액 토출 상태가 정상인지 여부를 확인할 수 있다.
여기서, 상기 카메라는, 제 1 약액 이미지를 획득한 후, 소정 시간 후에 제 2 약액 이미지를 획득하고, 상기 관리 서버는, 상기 기준선에서 상기 제 2 약액 이미지의 제 2 픽셀 정보를 획득한 후, 상기 제 2 픽셀 정보와 상기 제 1 픽셀 정보를 비교하여, 상기 약액 토출 상태가 정상인지 여부를 확인할 수 있다.
여기서, 상기 반도체 공정 장치는, 공정 대상인 웨이퍼를 지지하는 지지대; 상기 지지대 상에 설치되며, 토출 위치로 이동하는 이동 노즐; 상기 이동 노즐을 이동 시키는 이송 모듈을 포함하고, 상기 이미지 획득 장치는, 상기 이동 노즐을 향해 배치되어서, 약액 토출 이미지를 획득하는 카메라 모듈을 포함하며, 상기 관리 서버는, 상기 약액 토출 이미지를 분석하여 상기 이동 노즐의 위치 및 상기 이동 노즐의 토출 높이를 확인하여, 상기 에러 정보를 생성할 수 있다.
여기서, 상기 관리 서버는, 상기 약액 토출 이미지 중 제 1 영역을 설정하고, 상기 제 1 영역에 상기 이동 노즐이 위치하는지를 확인하고, 상기 약액 이미지 중 제 2 영역을 설정하고, 상기 제 2 영역에서 상기 이동노즐로부터 토출되는 약액이 있는지를 확인하여 상기 이동 노즐의 토출 높이를 확인할 수 있다.
상술한 구성을 가지는 본 발명의 일실시예에 따르면, 반도체 공정 프로세스에 있어서, 에러가 발생하는 경우, 그 에러가 발생했을 때의 상황을 동영상으로 용이하게 확인할 수 있어, 적절한 조치를 취하기 쉽게 된다.
또한 흐르는 유체인 약액이 정상적으로 토출하는지 여부를 픽셀값을 근거로 확인할 수 있으므로, 정상 동작 유무의 신뢰성을 높일 수 있다.
도 1은 본 발명의 일실시예인 반도체 제조 공정에서의 공정 모니터링 시스템의 전체 구성을 나타내는 블록 구성도.
도 2는 본 발명의 일실시예인 반도체 제조 공정에서의 공정 모니터링 시스템의 세부적인 구성을 나타내는 블록 구성도.
도 3은 본 발명의 일실시예인 반도체 제조 공정에서의 공정 모니터링 시스템의 동작을 설명하기 위한 흐름도.
도 4는 본 발명의 일실시예인 반도체 제조 공정에서의 공정 모니터링 시스템의 구성요소인 반도체 공정 장치 중, 고정 노즐을 통해 웨이퍼에 약액을 토출하는 예를 설명하는 도면.
도 5는, 본 발명의 일실시예인 반도체 제조 공정에서의 공정 모니터링 시스템의 구성요소인 반도체 공정 장치 중, 이동 노즐을 통해 웨이퍼에 약액을 토출하는 예를 설명하는 도면.
도 6은, 본 발명의 일실시예인 반도체 제조 공정에서의 공정 모니터링 시스템의 동작 중 에러 확인을 위한 웨이퍼 위치 오차 인식방법을 설명하기 위한 흐름도.
이하, 본 발명의 일실시예인 반도체 제조 공정에서의 공정 모니터링 시스템에 대하여 도면을 참조하여 보다 상세하게 설명한다.
도 1은 본 발명의 일실시예인 반도체 제조 공정에서의 공정 모니터링 시스템의 전체 구성을 나타내는 블록 구성도이다. 도 1에 도시된 바와 같이, 본 발명의 일실시예인 반도체 제조 공정에서의 공정 모니터링 시스템은, 각 공정을 수행하는 반도체 공정 장치(100)와, 각 공정 장치(100)에서의 공정 상황을 감시하는 이미지 획득 장치(200), 그리고, 그 이미지 획득 장치(200)에서 획득되는 영상 정보를 통해 에러 발생 여부를 확인하는 관리 서버(300)를 포함하여 구성될 수 있다.
반도체 공정 장치(100)는, 웨이퍼상에 다양한 공정을 행하는 장치이다. 반도체 공정에는, 세정, 열산화, 불순물첨가, 박막 형성, 사직석판. 평탄화, 식각 등의 다양한 고정을 통해 반도체 웨이퍼가 제조된다. 이러한 반도체 공정장치 중에, 노즐을 통해 약액을 토출하여 웨이퍼를 가공하는 장치가 있다. 이러한 장치의 경우, 노즐을 통해 유체를 웨이퍼상에 토출하므로, 유체가 정상적으로 토출되는지를 확인하는 것에 대하여 분석하는 것이 매우 중요하다. 이러한 예에 대해서는 도 4 및 도 5를 통해 보다 상세하게 설명하도록 한다.
이미지 획득 장치(200)는, 상기 반도체 공정 장치(100)내에 설치되어서, 저해상도인 제 1 영상 데이터와 고해상도인 제 2 영상 데이터를 획득하는 기능을 한다. 여기서, 제 1 영상 데이터는 동영상 데이터로서, 공정 에러시, 공정 에러 원인을 확인하기 위한 기초 데이터로서 이용되며, 제 2 영상 데이터는 표준 영상 데이터와 비교되어서, 공정 중 에러가 있는지를 확인하기 위한 기초 데이터로 이용될 수 있다. 제 2 영상 데이터는 공정 에러를 확인하기 위한 것으로서, 제 1 영상 데이터에 비해 고해상도의 이미지여야 하며, 정지 영상 데이터로 하는 것이 바람직하다.
관리 서버(300)는, 표준 영상 데이터를 저장하는 메모리(320)를 포함하고, 상기 제 2 영상 데이터와 상기 표준 영상 데이터를 비교하여 에러를 판단하는 기능을 한다. 보다 구체적으로 설명하면, 상기 제 2 영상 데이터에는 공정 정보와 시간 정보가 포함되어 있으며, 이에 따라, 에러가 발생한 공정과 시간을 알 수 있게 되어서, 공정 관리자는 제 1 영상 데이터 중 공정 에러가 발생한 상황의 영상을 빠르게 찾을 수 있다. 더욱이, 관리 서버(300)는, 상기 공정 정보와 상기 시간 정보를 이용하여 상기 제 1 영상 데이터로부터 공정 에러 영상 정보를 자동으로 추출하여 디스플레이부(330)에 표시하여, 관리자가 공정 에러 상황을 바로 분석할 수 있게 할 수 있다.
이상의 구성을 가지는 본 발명의 일실시예인 반도체 제조 공정에서의 공정 모니터링 시스템에 대하여 도 2를 참조하여 구체적인 구성을 보다 상세하게 설명하도록 한다.
도 2는 본 발명의 일실시예인 반도체 제조 공정에서의 공정 모니터링 시스템의 세부적인 구성을 나타내는 블록 구성도이다. 도 2에 도시된 바와 같이, 반도체 공정 장치(100)는 웨이퍼 지지 장치(110:지지대), 약액 토출 장치(120)를 포함하여 구성될 수 있다.
웨이퍼 지지 장치(110)는, 처리의 대상이 되는 웨이퍼를 그 위에 올려놓고 지지 하는 장치이며, 약액 토출 장치(120)는, 웨이퍼 지지 장치(110)에 올려진 웨이퍼에 대하여 약액을 토출하는 노즐을 구비한 장치이며, 고정 노즐 방식과 이동 노즐 방식이 있다.
이미지 획득 장치(200)는 카메라 모듈(210)과 통신부(220)를 포함하여 구성될 수 있다. 카메라 모듈(210)은, 반도체 공정 장치(100) 내을 촬상하는 장치로서, 저해상도이면서 동영상 데이터인 제 1 영상 데이터와, 고해상도이면서 정지 이미지인 제 2 영상 데이터를 촬영한다. 제 1 영상 데이터는 공정 중 실시간 촬영이 이루어지며, 제 2 영상 데이터는 설정된 시간 또는 설정된 공정에 촬영을 하게 된다. 즉, 제 2 영상 데이터는, 웨이퍼가 정 위치에 놓인 후에, 또는 노즐에서 약액이 토출되는 순간 등 기설정된 시간 내지는 공정 단위에 쵤영이 이루어지게 설정될 수 있으며, 이와 같은 제 2 영상 데이터의 촬영 설정은, 후술하는 관리 서버(300)에서 설정될 수 있다.
한편, 이미지 획득 장치(200)의 통신부(220)는, 공정 에러를 확인하기 위한 제 2 영상 데이터를 관리 서버(300)로 전송하기 위한 구성요소이다. 이 통신부는 유선통신부 또는 무선 통신부가 이용될 수 있다. 통신부를 통해 제 2 영상 데이터 뿐 아니라 제 1 영상 데이터를 관리 서버(300)로 전송될 수 있다.
관리 서버(300)는, 통신부(310), 메모리(320), 디스플레이부(330), 및 제어부(340)를 포함하여 구성될 수 있다.
통신부(310)는 상기 이미지 획득 장치(200)의 통신부(220)를 통해 비교 대상이며 정지 영상 데이터인 제 2 영상 데이터, 그리고 공정 에러 원인을 확인하기 위한 동영상 데이터인 제 1 영상 데이터를 수신하기 위한 구성요소이다. 이러한 통신부(310)는 무선 통신부 또는 유선 통신부일 수 있다.
메모리(320)는 공정 에러의 기준이 되는 표준 영상 데이터를 저장하는 구성요소이다. 표준 영상 데이터는 상기 제 2 영상 데이터와 동일 해상도를 가지는 정지 영상 데이터일 수 있다. 또한 표준 영상 데이터는, 제 1 영역과 제 2 영역을 구비하고 있고, 이 제 1 영역과 제 2 영역은 에러를 확인하기 위한 기준이 되는 영역이 될 수 있다. 이에 따라, 후술하는 제어부(340)는, 표준 영상 데이터의 제 1 영역과 제 2 영역과, 제 2 영상 데이터 중 상기 제 1 영역과 제 2 영역에 대응하는 부분만을 비교하여, 에러 여부를 판단하여 에러 정보를 발생하게 된다.
제어부(340)는, 상기 제 2 영상 데이터와 상기 표준 영상 데이터를 비교하여 에러 여부를 판단하는 기능을 한다. 더욱이, 제어부(340)는, 제 2 영상 데이터와 상기 표준 영상 데이터를 비교하여 에러가 발생한 경우 생성되는 에러 정보에 제 2 영상 데이터에 포함되어 있던 공정 정보와 시간 정보를 병합시켜서 에러 정보를 생성함으로써, 관리자가 에러 발생상황을 제 1 영상 데이터로부터 용이하게 찾을 수 있도록 할 수 있다.
제어부(340)의 동작에 대해서는 도 3 및 도 6을 참조하여 보다 상세하게 설명하도록 한다.
도 3은 본 발명의 일실시예인 반도체 제조 공정에서의 공정 모니터링 시스템의 동작을 설명하기 위한 흐름도이다. 우선, 반도체 제조 공정에 따라, 웨이퍼가 제조되는 공정에 있어서, 각 공정 장치(100)에 이미지 획득 장치(200)가 설치되어 있다. 각 이미지 획득 장치(200)의 카메라 모듈(210)은 저해상도인 제 1 영상 데이터와, 고해상도인 제 2 영상 데이터를 획득한다(S1). 그리고, 관리 서버(300)의 메모리(320)에는 표준 영상 데이터가 저장된다. 이 표준 영상 데이터는 정상적으로 동작하는 경우의 이미지 데이터로서, 제 2 영상 데이터와 동일한 해상도의 이미지 데이터 일 수 있다. 이와 같이 제 2 영상 데이터와 표준 영상 데이터가 획득된 상태에서, 상기 제 2 영상 데이터는 관리 서버(300)로 전송되고, 관리 서버(300)는 표준 영상 데이터와 제 2 영상 데이터를 비교하게 된다(S5).
관리 서버(300)는 표준 영상 데이터와 제 2 영상 데이터를 비교하여 에러가 발생하였는지 확인한다(S7). 만약 에러가 발생하지 않는다면, 정상적인 동작을 행한다(S9). 에러 발생은, 상기 반도체 공정 장치(100)가 약액을 토출하여 진행하는 공정인 경우, 상기 제 2 영상 데이터인, 제 1 약액 이미지에서의 기준점에서 기준선을 설정하고, 상기 기준선에서 획득되는 제 1 픽셀 정보와, 표준 영상 데이터의 픽셀 정보를 비교하여 상기 약액 토출 상태가 정상인지 여부를 확인할 수도 있다. 또는 시간의 순서에 따라, 밝기의 변화를 기초하여 약액 토출 상태가 정상인지 확인할 수 있다. 즉, 제 1 약액 이미지를 획득한 후, 소정시간 경과 후 다시 제 2 약액 이미지를 획득하고, 상기 기준선에서 상기 제 2 약액 이미지의 제 2 픽셀 정보를 획득한 후, 상기 제 2 픽셀 정보와 상기 제 1 픽셀 정보를 비교하여, 상기 약액 토출 상태가 정상인지 여부를 확인할 수도 있다.
여기서 픽셀 정보의 비교는, 제 1 약액 이미지와 제 2 약액 이미지의 히스토그램 정보를 기준점을 중심으로 일정 범위 내에서 획득하고, 그 히스토그램간의 유사성을 기초로 하여 약액 토출의 도출 상태가 정상인지 여부를 확인할 수 있게 된다. 표준 영상 데이터에서도 기준점에서의 히스토그램 정보가 포함되게 된다.
또한, 만약 상기 반도체 공정 장치(100)가 이동 노즐을 통해 약액을 토출하여, 반도체 웨이퍼에 대한 공정을 진행하는 장치인 경우, 제 2 영상 데이터로서 약액 토출 이미지를 획득한 후, 이 약액 토출 이미지의 노즐 위치와 높이를 확인하여 이동 노즐이 정상적으로 동작하는지 확인할 수 있다.
더욱이, 도 6에서 설명되는 웨이퍼 위치 오차 인식 방법에 의해 공정의 이상 유무를 확인할 수도 있다.
이상의 방식으로 만약 에러가 발생하게 되면, 관리 서버(300)는, 에러 발생의 제 2 영상 데이터를 확인하고, 이로부터 시간 정보 및 공정 정보를 추출하게 된다(S11). 또한, 에러가 발생한 위치에 관한 정보도 생성하게 된다(S13).
그 다음, 관리 서버(300)는 이와 같은 공정 정보와 시간 정보를 디스플레이부(330)에 표시함으로써, 관리자가 공정 에러 발생상황에 대한 동영상 데이터(제 1 영상 데이터중)를 용이하게 찾을 수 있도록 할 수 있다.
또한, 관리 서버(300)는 공정 에러 영상 정보를 생성할 수 있다. 즉, 상기 공정 정보와 시간 정보를 이용하여 상기 제 1 영상 데이터 중 상기 시간 정보에 기설정된 시간 사이의 영상 데이터를 추출하여 공정 에러 영상 데이터를 생성할 수 있다(S15).
또한, 상기 에러가 발생한 위치에 관한 정보를 이용하여 에러가 발생된 부위를 하이라이트 처리한 분석 영상 데이터가 생성될 수 있다. 즉, 제 1 영상 데이터 중 공정 정보와 시간 정보에 대응하는 공정 에러 영상 데이터에 상기 제 2 영상 데이터와 표준 영상 데이터를 비교하여 에러가 예정된 위치를 확인한 후, 이 위치에 대응되는 부분을 하이라이트 처리한 분석 영상 데이터를 생성하여 이를 디스플레이부(330)에 표시할 수 있다.
이하에서는, 상기 반도체 공정 장치(100)가 고정 노즐을 통해 약액이 토출되는 경우, 에러인지 여부를 확인하는 방법에 대하여 도 4를 참조하여 설명하도록 한다.
도 4는 본 발명의 일실시예인 반도체 제조 공정에서의 공정 모니터링 시스템의 구성요소인 반도체 공정 장치(100) 중, 고정 노즐을 통해 웨이퍼에 약액을 토출하는 예를 설명하는 도면이다. 도시된 바와 같이, 반도체 공정 장치(100)는 웨이퍼 지지 장치(110)와 웨이퍼 상에 고정 노즐 방식으로 약액을 토출하는 약액 토출 장치(120)를 포함하여 구성될 수 있다.
이 때, 약액인 일종의 투사선(L)을 따라 타겟이 되는 웨이퍼의 타켓 위치(T) 에 떨어지게 되고, 이에 따라, 반도체 공정이 이루어진다.
이때, 정상적으로 약액이 타겟 위치(T)에 떨어지지 않는 경우는, 1) 약액의 양이 충분치 않은 경우, 2) 약액이 떨어지는 위치가 타겟 위치(T)에서 벗어나는 경우에 해당할 것이다.
표준 영상 데이터에는 타겟 위치 정보와, 투사선 정보와, 그리고 투사선 중 기준점에서의 픽셀 정보가 저장되어 있다. 관리 서버(300)는, 비선 검사 장치(200)를 통해 획득되는 제 2 영상 데이터인 약액 토출 이미지(제 1 약액 이미지)에서 상기 타겟 위치 정보와, 투사선 정보와 픽셀 정보를 비교한다. 즉, 타겟 위치(T)에 약액이 떨어지는지, 투사선(L)을 따라 약액이 투사되는지, 그리고 투사선(L)중 어느 한점이 기준점에서의 픽셀 정보가 동일한지 여부를 확인한다. 이를 기초로 하여, 공정 에러가 발생하였는지를 확인할 수 있다.
또한, 표준 영상 데이터가 아닌, 소정 시간후 의 약액 이미지(제 2 약액 이미지)를 상기 제 1 약액 이미지와 비교하여 에러 유무를 확인할 수 있다. 즉, 제 1 약액 이미지와 제 2 약액 이미지는 동일하여야 함에도 불구하고 이 때 어떤 변화가 인정된다면, 공정에러로 인정될 수 있다. 다시 말해, 상기 기준선(투사선)에서 중 기준점에서 상기 제 2 약액 이미지의 제 2 픽셀 정보를 획득한 후, 상기 제 2 픽셀 정보와 상기 제 1 픽셀 정보를 비교하여, 상기 약액 토출 상태가 정상인지 여부를 확인할 수 있게 된다.
이하에서는, 이동 노즐을 통해 약액이 토출되는 반도체 공정 장치(100)에서의 공정 에러를 확인하는 예를 도 5를 참조하여 설명하도록 한다.
도 5는, 본 발명의 일실시예인 반도체 제조 공정에서의 공정 모니터링 시스템의 구성요소인 반도체 공정 장치(100) 중, 이동 노즐을 통해 웨이퍼에 약액을 토출하는 예를 설명하는 도면이다. 도 5에서의 반도체 공정 장치(100)는, 공정 대상인 웨이퍼를 지지하는 지지대(110), 상기 지지대(110) 상에 설치되며, 토출 위치로 이동하는 이동 노즐(120'), 및 상기 이동 노즐을 이동 시키는 이송 모듈(도시되지 않음)을 포함하여 구성될 수 있다. 여기서도 도 4의 예와 마찬가지로, 이미지 획득 장치(200)는, 상기 이동 노즐(120')을 향해 배치되어서, 약액 토출 이미지를 획득하는 카메라 모듈(210)을 포함하는 이미지 획득 장치(200)을 포함할 수 있다.
이동 노즐(120')은 고정 노즐과 달리, 웨이퍼상에서 시계방향 회전, 상하 방향 이동, 길이 방향 이동이 가능하게 되며, 이송 모듈에 의해, 상기 이동 노즐을 제 1 영역(A)인 토출 위치로 이송되게 된다.
관리 서버(300)의 메모리(320)에 저장되는 이동 노즐의 정상 동작 이미지와 동등한 표준 영상 데이터에는, 2가지 영역이 구별되어 있다. 즉, 이동 노즐(120')이 토출 위치에 있는지를 확인하기 위한 제 1 영역(A)과, 이동 노즐(120')이 정상 높이에서 약액을 토출하는지를 확인하는 제 2 영역(B)으로 구별될 수 있다.
상기 관리 서버(300)는, 이미지 획득 장치(200)로부터 제 2 영상 데이터인 약액 토출 이미지를 획득하면, 상기 약액 토출 이미지 중 제 1 영역(A)에 대응하는 영역에 이동 노즐(120')이 위치하고 있는지를 확인함과 더불어서, 제 2 영역(B)에서 약액 토출이 있는지를 확인한다.
즉, 이동 노즐(120')은 반도체 공정 장치(100)에서 잦은 교체 및 수리가 이루어진다. 이와 같은 교체 및 수리가 이루어지면, 이동 노즐(120')은 약간 비틀어지는 경우가 발생하게 되고, 이에 따라 정상적인 약액 토출이 이루어지지 않는 경우가 있다. 이에 따라, 표준 영상 데이터에는 제 1 영역(A)과 제 2 영역(B)이 구별되어 있고, 관리 서버(300)의 제어부(340)는, 약액 이미지에서 제 1 영역(A)에 이동 노즐(120')이 위치하는 지를 확인하고, 제 2 영역(B)에서는 약액이 정상 토출높이에서 정상 토출되는지를 확인하게 된다. 즉, 상기 이동 노즐(120')의 위치 및 상기 이동 노즐(120')의 토출 높이를 확인하여 문제가 있다고 판단되면, 에러 정보를 생성하며, 이 에러 정보는 상기 약액 이미지에 포함되어 있는 공정 정보 및 시간 정보를 포함할 수 있게 된다.
한편 본 발명의 일실시예인 반도체 제조 공정에서의 공정 모니터링 시스템에서는 웨이퍼의 작업 위치가 정상 위치에 놓인지를 확인하여 공정 에러를 확인하는 기능도 구비한다.이에 대해서는 도 6을 통해 보다 상세하게 설명하도록 한다.
도 6은, 본 발명의 일실시예인 반도체 제조 공정에서의 공정 모니터링 시스템의 동작 중 에러 확인을 위한 웨이퍼 위치 오차 인식방법을 설명하기 위한 흐름도이다. 도 6에 도시된 바와 같이, 본 발며의 일실시예인 반도체 제조 공정에서의 공정 모니터링 시스템은, 우선 웨이퍼가 정상 위치에 놓여져 있느지를 확인하게 된다. 먼저, 방사형 보드를 이용하는 캘리브레이션 파라미터 추출하여 맵핑함수를 구하는 단계(S21), 맵핑함수와 검사 대상영상을 처리하여 검사대상웨이퍼의 중심점을 획득하는 검사대상영상처리 단계(S22) 및 캘리브레이션 추출과정에서 획득된 방사형 보드의 중심점으로부터 검사대상영상처리단계에서 획득한 검사대상 웨이퍼의 중심점의 이탈 값을 산출하는 단계(S23)를 포함한다.
반도체 제조 공정에서의 공정 모니터링 시스템에서의 웨이퍼 위치 오차 인식방법을 설명하면, 동작이 개시되면, 제어부(340)는 카메라 모듈(210)로부터의 영상 이미지를 통해 등록된 캘리브레이션 파라미터가 있는지를 확인하여 등록된 캘리브레이션 파라미터가 없으면, 다음에 더욱 상세하게 설명되는 바와 같이 캘리브레이션 파라미터를 추출하여 맵핑함수를 구한다(S21).
그 다음, 웨이퍼진입센서(도시되지 않음)를 통하여 웨이퍼(W)의 진입이 있는지를 판단한다(S22). 이때, 웨이퍼(W)의 진입이 없으면 카메라 모듈(210)은 대기하고, 웨이퍼(W)의 진입이 있으면 다음에 더욱 상세하게 설명되는 바와 같이 검사 대상 영상처리를 수행한다(S23).
그 다음, 카메라 모듈(210)로부터 획득된 정지 영상 데이터를 통해 표준 영상 데이터와 비교하여 제어부(340)는 방사형 보드의 중심점으로부터 검사대상 웨이퍼의 중심점의 이탈값을 구하여 검사대상 웨이퍼의 중심점의 이탈 값이 웨이퍼(W)가 허용오차 이상의 위치를 이탈하였는지를 판단한다(S25). 이때, 웨이퍼(W)가 허용오차 이상의 위치를 이탈하였으면 제어부(340)는 에러 정보를 생성하게 된다(S26). 이에 따라, 공정 에러가 확인되며, 전술한 바와 같이 공정 정보 및 시간 정볼르 추출하게 된다.
반면에, 웨이퍼(W)가 허용오차 이상의 위치를 이탈하지 안했으면, 제어부(340)는 웨이퍼진입센서를 통하여 새로운 웨이퍼(W)가 진입하는지를 판단한다(S27). 이때, 새로운 웨이퍼(W)의 진입이 없으면 제어부(340)는 검사할 웨이퍼가 없는지를 판단하여(S28), 더 이상 검사해야 할 웨이퍼가 없으면 종료하고 검사해야 할 웨이퍼가 있으면 S27 단계로 회귀 및 그 이후의 단계를 수행한다. 반면에, 새로운 웨이퍼(W)의 진입이 있으면 제어부(340)는 검사대상 영상처리 및 그 이후의 단계를 수행하도록 하는 동작을 실행한다. 이에 따라, 제어부(340)는 S23 및 S24 단계를 수행하게 된다.
상술한 구성을 가지는 본 발명의 일실시예에 따르면, 반도체 공정 프로세스에 있어서, 에러가 발생하는 경우, 그 에러가 발생했을 때의 상황을 동영상으로 용이하게 확인할 수 있어, 적절한 조치를 취하기 쉽게 된다.
또한 흐르는 유체인 약액이 정상적으로 토출하는지 여부를 밝기값을 근거로 확인할 수 있으므로, 정상 동작 유무의 신뢰성을 높일 수 있다.
상기와 같이 설명된 반도체 제조 공정에서의 공정 모니터링 시스템은 상기 설명된 실시 예들의 구성과 방법이 한정되게 적용될 수 있는 것이 아니라, 상기 실시예들은 다양한 변형이 이루어질 수 있도록 각 실시예들의 전부 또는 일부가 선택적으로 조합되어 구성될 수도 있다.
100 : 반도체 공정 장치
110 : 웨이퍼 지지 장치
120 : 약액 토출 장치(고정 노즐, 이동 노즐:120')
200 : 이미지 획득 장치
210 : 카메라 모듈
220 : 통신부
300 : 관리 서버
310 : 통신부
320 : 메모리
330 : 디스플레이부
340 : 제어부

Claims (10)

  1. 반도체 공정 장치;
    상기 반도체 공정 장치 내에 설치되어서, 저해상도인 제 1 영상 데이터와 고
    해상도인 제 2 영상 데이터를 획득하는 이미지 획득 장치; 및
    표준 영상 데이터를 저장하는 메모리를 포함하고, 상기 제 2 영상 데이터와
    상기 표준 영상 데이터를 비교하여 에러 정보를 발생하는 관리 서버;를 포함하며,
    상기 제 1 영상 데이터는 동영상 데이터이고, 상기 제 2 영상 데이터는 정지 영상 데이터인, 반도체 제조 공정에서의 공정 모니터링 시스템.
  2. 삭제
  3. 제 1 항에 있어서,
    상기 제 2 영상 데이터는 공정 정보 및 시간 정보를 포함하고,
    상기 관리 서버는,
    상기 에러 정보에 상기 공정 정보 및 상기 시간 정보를 포함시키는, 반도체 제조 공정에서의 공정 모니터링 시스템.
  4. 제 3 항에 있어서,
    상기 관리 서버는,
    상기 공정 정보와 상기 시간 정보를 이용하여 상기 제 1 영상 데이터로부터 공정 에러 영상 정보를 추출하는, 반도체 제조 공정에서의 공정 모니터링 시스템.
  5. 제 4 항에 있어서,
    상기 관리 서버는,
    상기 에러 정보를 이용하여 상기 공정 에러 영상 정보를 편집하여 편집 에러 영상 정보를 생성하는, 반도체 제조 공정에서의 공정 모니터링 시스템.
  6. 제 4 항에 있어서,
    상기 관리 서버는,
    상기 공정 에러 영상 정보를 표시하는 디스플레이부를 더 포함하는, 반도체 제조 공정에서의 공정 모니터링 시스템.
  7. 제 1 항에 있어서,
    상기 반도체 공정 장치는,
    웨이퍼를 지지하는 웨이퍼 지지 장치; 및
    상기 웨이퍼에 약액을 토출하는 노즐을 구비한 약액 토출 장치를 포함하고,
    상기 이미지 획득 장치는, 토출하는 상기 약액에 대한 제 1 약액 이미지를 획득하는 카메라를 포함하고,
    상기 관리 서버는,
    상기 이미지 획득 장치로부터의 상기 제 1 약액 이미지를 수신하고, 상기 제 1 약액 이미지에서 기준점에서 기준선을 설정하고, 상기 기준선에서 획득되는 제 1 픽셀 정보에 기초하여, 상기 약액 토출 상태가 정상인지 여부를 확인하는, 반도체 제조 공정에서의 공정 모니터링 시스템.
  8. 제 7 항에 있어서,
    상기 카메라는,
    제 1 약액 이미지를 획득한 후, 소정 시간 후에 제 2 약액 이미지를 획득하고,
    상기 관리 서버는,
    상기 기준선에서 상기 제 2 약액 이미지의 제 2 픽셀 정보를 획득한 후, 상기 제 2 픽셀 정보와 상기 제 1 픽셀 정보를 비교하여, 상기 약액 토출 상태가 정상인지 여부를 확인하는, 반도체 제조 공정에서의 공정 모니터링 시스템.
  9. 제 1 항에 있어서,
    상기 반도체 공정 장치는,
    공정 대상인 웨이퍼를 지지하는 지지대;
    상기 지지대 상에 설치되며, 토출 위치로 이동하는 이동 노즐;
    상기 이동 노즐을 이동 시키는 이송 모듈을 포함하고,
    상기 이미지 획득 장치는,
    상기 이동 노즐을 향해 배치되어서, 약액 토출 이미지를 획득하는 카메라 모듈을 포함하며,
    상기 관리 서버는,
    상기 약액 토출 이미지를 분석하여 상기 이동 노즐의 위치 및 상기 이동 노즐의 토출 높이를 확인하여, 상기 에러 정보를 생성하는, 반도체 제조 공정에서의 공정 모니터링 시스템.
  10. 제 9 항에 있어서,
    상기 관리 서버는,
    상기 약액 토출 이미지 중 제 1 영역을 설정하고, 상기 제 1 영역에 상기 이동 노즐이 위치하는지를 확인하고, 상기 약액 토출 이미지 중 제 2 영역을 설정하고, 상기 제 2 영역에서 상기 이동 노즐로부터 토출되는 약액이 있는지를 확인하여 상기 이동 노즐의 토출 높이를 확인하는, 반도체 제조 공정에서의 공정 모니터링 시스템.
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