KR101928580B1 - 위상 및 진폭 정보에 기초한 범프 측정방법 및 시스템 - Google Patents

위상 및 진폭 정보에 기초한 범프 측정방법 및 시스템 Download PDF

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Abstract

극미세 구조물의 높이를 측정하기 위한 장치가 제공되며, 상기 장치는: 진폭 정보 및 위상 정보들을 포함하는 정보를 저장하도록 배열되고, 상기 정보는 극미세 구조물의 형상 및 크기를 나타내는 저장 회로; 상기 진폭 정보의 화소들을 임계처리하도록 배열되어 마스크된 진폭 화소들을 포함하는 마스크를 제공하는 마스크 생성 회로; 상기 위상 정보상에 상기 마스크를 적용하도록 배열되어 마스크된 위상 화소들을 제공하는 위상 정보 회로; 상기 마스크된 위상 화소들로부터, 위상 기준에 일치하는 선택된 위상 화소들을 선택하며, 상기 선택된 위상 화소들은 선택된 위상 화소들 특성값들을 갖고; 상기 위상 정보로부터 상기 선택된 위상 화소 특성값들을 갖는 선출된 위상 화소들을 찾고; 그리고 상기 선출된 위상 화소들에 기초한 높이 측정 결과를 생성하도록 배열된 높이 계산 회로;를 포함할 수 있다.

Description

위상 및 진폭 정보에 기초한 범프 측정방법 및 시스템{METHOD AND SYSTEM FOR MEASURING BUMPS BASED ON PHASE AND AMPLITUDE INFORMATION}
전기 회로 및 다른 예들은 다양한 목적들을 위하여 측정되어야만 하는 범프(bumps)들과 같은 다수의 극미세 구조들을 포함할 수 있다.
도 1은 다수의 솔더 범프들이 구비된 반도체 칩의 종래의 일부분(10)을 도시한다.
하나의 범프는 돔(dome)에 가까운 형상을 갖는다. 상기 범프의 제조 공정은 상기 범프의 직경에 대한 임의의 높이 비율을 요구한다.
종래의 몇가지 알려진 광학적 높이 도량형 방법들이 있다. 가장 민감한 방법들은 다양한 간섭 측정(interferometric) 원리를 활용하는 위상 감지에 기초한다.
당업계에서는 위상 측정이 소음을 발생시키는 공정이고, 위상 정보가 시끄러운 것으로 알려져 있다. 이러한 소음은 범프들과 같은 구조물들을 특정하는 때에, 그 형상에 기인하여 더욱 심해질 수 있다.
스위스 로잔(Lausanne Switzerland)의 린씨 텍(Lyncee Tec)의 DHM R1100TM 과 같은 디지탈 홀로그래픽 현미경들은 2개의 레이저 광원들을 사용하며, 이들은 동시적으로 또는 양자택일식으로 절환되거나, 또는 연속적으로 작동되어 샘플을 조명하게 된다. 상기 샘플로부터의 빛과, 기준 빔(beams)들은 처리되어 위상 정보와 진폭 정보를 제공한다. 상기 DHM R1100의 구조가 2010년 2월 15일자의 옵틱 프레스(Optics Press) Vol 18, No. 4의 "디지탈 홀로그래픽 반사율 측정법"에 기재되어 있으며, 이는 여기에서 참조로 기재되어 있다.
상기에서 언급된 간섭 측정 기술에 기초한 광학적 높이 도량형 방법은 빛의 파장에 의해서 제한되는 높이 최대 범위를 측정할 수 있다. 상기 범위를 제한하는 광학적 현상은 "위상 왜곡(phase warp)"으로 불리운다.
"위상 비-왜곡(phase un-warp)" 알고리즘을 위한 여러가지 방법들이 알려져 있으며, 그 모두들은 위상 연속성에 대한 다양한 가정들을 활용한다. 그와 같은 방법들은 범프 도량형에는 적용될 수 없으며, 그 이유는 범프의 기하학적 형상에 기인한 본질적인 위상 불연속성 때문이다.
상기 위상 정보는 위상 불명료를 나타낸다. 도 2a 및 도 2b는 2개의 다른 위상 오프셋(offsets)들에 대한 위상 높이 불명료들을 도시한다.
도 2a의 곡선(22)과, 도 2b의 곡선(24)들은 위상 정보에 의해서 나타내어진 현미경 구조체의 위상 정보(y-축)와, 높이(x-축) 사이의 상관 관계를 나타낸다.
위상 정보는 2pi의 범위(상기 위상은 - pi와 + pi 사이의 범위에 걸칠 수 있다)내에서 형성될 수 있으며, "위상 오프셋"(PO)은 위상 추출 알고리즘의 개시점을 형성한다.
도 2a는 위상 정보와 높이 사이의 상관 관계를 도시하며, 이는 영(0)의 위상 오프셋을 갖도록 설정된 간섭계에 의해서 생성된 화상에 기초한 계산에 의해서 얻어진 것이며, 도 2b는 - pi 의 위상 오프셋에 대한 이와 같은 상관 관계를 도시한다.
상기 상관 관계는 임의의 범위내에서 임의의 위상 오프셋에 대하여 유사하게 형성될 수 있다. 결과적으로, 상기 상관 관계의 선형 기울기가 임의의 광학적 설정(setup)에 대해서 특별하게 규정된다.
도 2a 및 2b는 이러한 종류의 작용에서 본질적인 높이 불확실성이 존재한다는 점을 도시한다. - pi와 + pi 사이에 걸치는 위상 범위는 높이 범위들로 매핑되며, 각각은 Hr의 범위 크기를 갖는다. 이러한 경우에서, 동일한 위상 정보값이 다른 높이 범위들에서 동일한 위치에 위치된 다른 높이(상기 높이 범위의 시작으로부터 오프셋)들에 대하여 측정될 것이다.
수학적 용어로, 그리고 Hm이 측정된 높이라는 것을 가정하면:
위상(Hm) = 위상(Hm + N*Hr)이다.
그것에 더하여, 도 2a 및 2b는 불연속성을 도시하며, "위상 왜곡", 즉 - pi 로부터 + pi로의 점프 등이다. 이러한 불연속성에서 작동하는 경우, 상기 높이 측정은 에러로 인하여 부정확할 수 있으며, 이는 작은 소리라도 높이 측정에서 매우 큰 오프셋을 초래할 수 있기 때문이다. 예를 들면, PO = 0에 대하여, 상기 불연속성은, Hr*(0.5 + N)으로서 나타내어질 수 있는 임의의 높이에서, 임의의 1/2Hr의 모듈(modulo) 주위에 위치되며, 여기서 N은 양의 정수이다.
극미세 구조물의 높이를 빠르고 정확하게 측정하기 위한 수단의 필요성이 당업계에서 점증하고 있다.
본 발명은 종래의 문제점을 해소할 수 있는 위상 및 진폭 정보에 기초한 범프 측정방법 및 시스템을 제공한다.
극미세 구조물의 높이를 측정하기 위한 장치가 제공되며, 상기 장치는: 진폭 정보 및 위상 정보들을 포함할 수 있는 정보를 저장하도록 배열되고, 상기 정보는 극미세 구조물의 형상 및 크기를 나타내는 저장 회로; 상기 진폭 정보의 화소들을 임계처리(threshold)하도록 배열되어 마스크된 진폭 화소들을 포함할 수 있는 마스크를 제공하는 마스크 생성 회로; 상기 위상 정보상에 상기 마스크를 적용하도록 배열되어 마스크된 위상 화소들을 제공하는 위상 정보 회로; 상기 마스크된 위상 화소들로부터, 위상 기준에 일치하는 선택된 위상 화소들을 선택하며, 상기 선택된 위상 화소들은 선택된 위상 화소들 특성값(attribute values)들을 갖고; 상기 위상 정보로부터 상기 선택된 위상 화소 특성값들을 갖는 선출된 위상 화소들을 찾고; 그리고 상기 선출된 위상 화소들에 기초한 높이 측정 결과를 생성하도록 배열된 높이 계산 회로;를 포함할 수 있다.
상기 마스크 생성 회로는 상기 마스크가 적어도 사전에 결정된 화소들 수를 갖는지의 여부를 체크하도록 배열될 수 있고; 만일 상기 마스크가 적어도 상기 사전에 결정된 화소들 수를 갖지 않는다면, 상기 마스크 생성 회로는 상기 진폭 정보를 낮추도록 배열되어 수정된 진폭 임계값을 제공할 수 있고; 그리고 상기 위상 정보 회로는 상기 수정된 진폭 임계값을 사용하여 상기 진폭 정보의 화소들을 임계처리하도록 배열될 수 있다.
상기 극미세 구조물은 솔더 범프일 수 있다.
상기 위상 기준은 평균, 표준 편차, 중량 평균 또는 중위수(a median) 로부터 선택된 통계적 기준이거나, 또는 다른 통계적 분포 기준들을 나타낼 수 있다.
상기 높이 계산 회로는 상기 극미세 구조물의 사전에 결정된 형상 추정과 상기 선출된 위상 화소들에 기초한 높이 측정 결과를 생성하도록 배열될 수 있다.
극미세 구조물의 높이를 측정하기 위한 방법이 제공되며, 상기 방법은: 진폭 정보 및 위상 정보들을 포함할 수 있는 정보를 받거나 또는 생성하고, 상기 정보는 극미세 구조물의 형상 및 크기를 나타내며; 상기 진폭 정보의 화소들을 임계처리하여 마스크된 진폭 화소들을 포함할 수 있는 마스크를 제공하고; 상기 위상 정보상에 상기 마스크를 적용하여 마스크된 위상 화소들을 제공하며; 상기 마스크된 위상 화소들로부터, 위상 기준에 일치하는 선택된 위상 화소들을 선택하고, 상기 선택된 위상 화소들은 선택된 위상 화소들 특성값들을 갖고; 상기 위상 정보로부터 상기 선택된 위상 화소 특성값들을 갖는 선출된 위상 화소들을 찾고; 그리고 상기 선출된 위상 화소들에 기초한 높이 측정 결과를 생성하는 것;을 포함할 수 있다.
상기 방법은 상기 마스크가 적어도 사전에 결정된 화소들 수를 갖는지의 여부를 체크하고; 만일 상기 마스크가 적어도 상기 사전에 결정된 화소들 수를 갖지 않는다면, 상기 진폭 정보를 낮춰서 수정된 진폭 임계값을 제공하며; 그리고 상기 수정된 진폭 임계값을 사용하여 상기 진폭 정보의 화소들을 임계처리하는 것을 포함할 수 있다.
상기 극미세 구조물은 솔더 범프일 수 있다.
상기 위상 기준은 평균, 표준 편차, 중량 평균, 중위수들로부터 선택된 통계적 기준을 나타낼 수 있다.
상기 방법은 상기 극미세 구조물의 사전에 결정된 형상 추정과 상기 선출된 위상 화소들에 기초하여 상기 극미세 구조물의 형상 및 크기 추정을 생성함으로써 높이 측정 결과를 생성하는 것을 포함할 수 있다.
극미세 구조물의 높이를 측정하기 위한 장치가 제공되며, 상기 장치는: 상기 극미세 구조물의 위상 이미지와 진폭 이미지를 저장하는 저장 회로; 상기 위상 이미지 화소들에 기초하여 나머지(reminder) 높이 추정들을 계산하도록 배열된 나머지 높이 계산 회로; 대상체의 표면상에서 상기 극미세 구조물의 모서리를 감지하도록 배열된 특징 추출기; 상기 극미세 구조물의 모서리에 의해서 규정된 형상의 크기에 기초하여 상기 극미세 구조물의 크기 특성을 계산하도록 배열된 크기 특성 회로; 상기 극미세 구조물의 크기 특성에 기초하여 다수의 높이 범위들로부터 하나의 선택된 높이 범위와, 상기 크기 특성과 상기 극미세 구조물의 높이 값들 사이의 허용가능한 상관 관계를 선택하도록 배열된 선택 회로; 및 상기 선택된 높이 범위와 상기 나머지 높이 추정에 기초하여 상기 극미세 구조물의 실제 높이를 계산하도록 배열된 높이 계산 회로;를 포함할 수 있다.
상기 장치는 상기 극미세 구조물의 예상 높이에 반응하여 상기 위상 이미지와 상기 진폭 이미지를 얻도록 배열될 수 있는 간섭계의 위상 오프셋을 설정하도록 배열될 수 있는 위상 오프셋 회로를 포함할 수 있다.
상기 극미세 구조물은 범프일 수 있고, 상기 크기 특성은 상기 범프의 직경일 수 있다.
상기 높이 계산 회로는 상기 위상 이미지의 다수의 위상 이미지 화소들의 실제 높이 값들을 계산하고; 그리고 상기 다수의 위상 이미지 화소들의 실제 높이 값들을 처리하여 상기 극미세 구조물의 실제 높이를 제공하도록 배열될 수 있다.
상기 위상 오프셋 회로는 상기 간섭계의 위상 오프셋을 설정하여 상기 예상 범프 높이가 위상 값들의 연속적인 범위의 중앙으로 매핑되도록 배열될 수 있다.
상기 장치는 상기 진폭 이미지의 화소들을 임계처리하도록 배열되어 마스크된 진폭 화소들을 포함할 수 있는 마스크를 제공하는 마스크 생성 회로; 상기 위상 정보상에 상기 마스크를 적용하도록 배열되어 마스크된 위상 화소들을 제공하는 위상 정보 회로; 상기 마스크된 위상 화소들로부터, 위상 기준에 일치하는 선택된 위상 화소들을 선택하며, 상기 선택된 위상 화소들은 선택된 위상 화소들 특성값들을 갖고; 상기 위상 정보로부터 상기 선택된 위상 화소 특성값들을 갖는 선출된 위상 화소들을 찾고; 그리고 상기 나머지 높이 계산 회로는 상기 위상 이미지 화소들의 상기 선출된 위상 화소들에 기초하여 나머지 높이 추정값들을 계산하도록 배열될 수 있는 것;을 포함할 수 있다.
극미세 구조물의 높이를 측정하기 위한 방법이 제공되며, 상기 방법은: 상기 극미세 구조물의 위상 이미지와 진폭 이미지를 생성하거나 또는 받고; 상기 위상 이미지 화소들에 기초하여 나머지 높이 추정값들을 계산하며; 대상체의 표면상에서 상기 극미세 구조물의 모서리를 감지하고; 상기 극미세 구조물의 모서리에 의해서 규정된 형상의 크기에 기초하여 상기 극미세 구조물의 크기 특성을 계산하며; 상기 극미세 구조물의 크기 특성에 기초하여 다수의 높이 범위들로부터 하나의 선택된 높이 범위와, 상기 크기 특성과 상기 극미세 구조물의 높이 값들 사이의 허용가능한 상관 관계를 선택하고; 및 상기 선택된 높이 범위와 상기 나머지 높이 추정에 기초하여 상기 극미세 구조물의 실제 높이를 계산하는 것;을 포함할 수 있다.
상기 방법은 상기 극미세 구조물의 예상 높이에 반응하여 상기 위상 이미지와 상기 진폭 이미지를 얻은 간섭계의 위상 오프셋을 설정하는 것을 포함할 수 있다.
상기 극미세 구조물은 범프일 수 있고, 상기 크기 특성은 상기 범프의 직경일 수 있다.
상기 방법은 상기 위상 이미지의 다수의 위상 이미지 화소들의 실제 높이 값들을 계산하고; 그리고 상기 다수의 위상 이미지 화소들의 실제 높이 값들을 처리하여 상기 극미세 구조물의 실제 높이를 제공하는 것을 포함할 수 있다.
상기 위상 이미지와 상기 진폭 이미지를 생성하는 것은 상기 극미세 구조물의 예상 높이에 기초하여 간섭계의 위상 오프셋을 설정함으로써 상기 예상 범프 높이가 위상 값들의 연속적인 범위의 중앙으로 매핑되도록 하는 것을 포함할 수 있다.
상기 방법은, 상기 진폭 정보의 화소들을 임계처리하여 마스크된 진폭 화소들을 포함할 수 있는 마스크를 제공하고; 상기 위상 정보상에 상기 마스크를 적용하여 마스크된 위상 화소들을 제공하며; 상기 마스크된 위상 화소들로부터, 위상 기준에 일치하는 선택된 위상 화소들을 선택하며, 상기 선택된 위상 화소들은 선택된 위상 화소들 특성값들을 갖고; 상기 위상 정보로부터 상기 선택된 위상 화소 특성값들을 갖는 선출된 위상 화소들을 찾고; 상기 나머지 높이 추정값들의 계산은 상기 위상 이미지 화소들의 상기 선출된 위상 화소들에 기초하는 것;을 포함할 수 있다.
본 발명에 따른 위상 및 진폭 정보에 기초한 범프 측정방법 및 시스템에 의하면 종래의 문제점을 효과적으로 해소시킬 수 있다.
본 발명에 관련된 주제가 특별하게 지적되어 있고, 본 명세서의 결말 부분에서 명확하게 권리화되어 있다. 그러나, 본 발명은 구성 및 작동 방법 모두와, 목적, 특징 및 그 작용효과에 관련하여, 이하에 기재된 상세한 설명과 첨부된 도면들을 참조하여 내용을 파악하면 쉽게 잘 이해될 수 있을 것이며:
도 1은 다수의 솔더 범프들을 구비한 종래의 반도체 칩의 일부분을 도시한다.
도 2a 및 2b는 2개의 다른 위상 오프셋들에 대한 위상 높이 불명료 부분을 도시한다.
도 3은 본 발명의 일 실시 예에 따른 방법을 도시한다.
도 4는 본 발명의 다른 실시 예에 따른 시스템을 도시한다.
도 5a 및 5b는 임의의 소리에 기인하여 동일한 솔더 범프로부터 얻어진 다른 위상 정보를 도시한다.
도 6은 본 발명의 일 실시 예에 따른 방법을 도시한다.
도 7은 본 발명의 일 실시 예에 따라서 도 6의 방법을 실시하는 도중에 받고 생성된 다양한 이미지들을 도시한다.
도 8은 본 발명의 일 실시 예에 따른 시스템을 도시한다.
이하의 상세한 설명에서, 여러가지 특정 상세 구조들이 제공되어 본 발명의 완전한 이해를 제공하고 있다. 그러나, 당업자들은 본 발명이 이와 같은 특정 상세 구조들 없이도 구현될 수 있음을 잘 이해할 것이다. 다른 예에서, 공지된 방법, 과정 및 구성 부품들은 본 발명을 불명료하게 하지 않도록 하기 위하여 상세히 설명되지는 않았다.
이하의 기재 내용은 범프들(특별히 솔더 범프들)에 관련될 것이지만, 그 z-축 돌출부와 x-y 평면 돌출부 사이의 알려진 상관 관계를 갖는 임의의 극미세 구조물에도 적용될 수 있을 것이다. 이와 같이 알려진 상관 관계는 상기 극미세 구조물의 높이(z 축을 따름)와, 상기 x-y 축상에서의 극미세 구조물의 영역, 높이, 반경 또는 폭사이의 허용가능한 상관 관계를 나타낼 수 있다.
범프의 기하학적 형상의 잇점을 이용하여 광학적 간섭 측정 방식들(예를 들면, 이중 파장 디지탈 홀로그래피)을 적용하고, 상기에서 언급된 종래의 한계를 극복하여 상기 높이 범위를 연장시킬 수 있는 방법이 제공된다.
설명의 간략화를 위하여, 이하의 방법들은 DHM 시스템에 의해서 얻어지는 위상 정보와 진폭 정보에 관련하여 설명되지만, 이하에서 언급된 방법들은 위상 감지 및 계산 알고리즘들이 사용되어지는 임의의 간섭 측정 시스템 또는 방법에 적용될 수 있다.
제1 실시 예
위상 소음이 도 5a 및 5b에 도시되어 있으며, 이는 동일한 범프에 대하여 다른 위상 정보(위상 이미지들(52) 및 (54))를 포함하며, 그것들은 다른 시간 점에서, 그렇지만 동일한 조명과 수집 조건들을 적용하여 얻어진 것들이었다.
위상 정보는 다른 화소들보다 소음이 많은, 또는 적어도 매우 큰 소음을 포함하도록 예상되는 화소들을 추출하도록 처리될 수 있다.
위상 정보 화소들로부터 현저한 화소(또는 화소들)를 선발하는 것을 포함할 수 있는 방법이 제공된다.
전체 범프 위상 정보는 유사한 통계학적 품질들을 갖는 것과 같이, 상기 현저한 화소들과 동일한 특성 값들을 공유하는 위상 정보 화소들을 선택하도록 처리될 수 있다.
상기 범프의 높이는 이와 같이 찾아진 화소들에 기초하여 결정될 수 있다.
상기 방법은 진폭 임계값을 규정하거나 또는 받아서(단계 62) 시작할 수 있다. 상기 진폭 임계값은 사용자에 의해서 설정되거나 또는 자동적으로 프레임으로부터 알려진 것일 수 있다.
상기 선택 공정은 각각의 범프에 대해서 개별적으로 적용될 수 있고, 그리고 단계(63)-(68)들을 포함할 수 있다.
진폭 정보를 받는다(단계 63).
진폭 임계값을 사용하여 마스크를 생성한다(단계 64). 상기 마스크의 화소들은 상기 진폭 임계값보다 높은 진폭 값을 갖는 것들이다.
만일 상기 마스크 화소들 수가 바람직한 값보다 낮은지, 즉 만일 충분한 마스크 화소들이 없는 지를 체크하고(단계 66), 그렇다면 상기 진폭 임계값을 조절하고, 단계(64)로 진행한다(단계 68).
진폭 정보와 동일한 범프에 관련된 위상 정보를 수신한다(단계 70).
상기 위상 정보에 마스크를 적용하고(단계 72), 상기 마스크의 화소들에 일치하는 위상 정보의 마스크된 화소들을 찾는다.
상기 위상 정보의 마스크된 화소들로부터, 위상 기준에 일치하는 선택된 위상 화소들을 선택하고(단계 74), 이러한 화소들의 특성 값들을 찾는다(선택된 화소들 특성 값들). 하나의 특성은 상기 선택된 위상 화소들의 위상 값 또는 범위 또는 위상 값들을 포함할 수 있다. 이것은 학습될 수 있거나, 수동으로 설정되거나 또는 사전에 정해질 수 있는 몇몇의 특정 통계학적 기준(상기 기준은 최대 값, 평균에 가장 근접한 값, 중간 값, 상위 x% 등일 수 있다)을 충족하는 하나의 화소(또는 화소들 그룹)를 선발하는 것을 포함할 수 있다.
상기 위상 정보들로부터 상기 선택된 화소 특성 값들을 갖는 위상 화소들을 찾는다(단계 76). 이는 상기 범프의 전체 위상 정보를 시험하는 것과, 단계(72) 상에서 발견된 화소(들)과 유사한 통계학적 품질들을 공유하는 화소들에 기초하여 새로운 마스크를 생성하는 것을 포함할 수 있다.
단계(76) 도중에 발견된 위상 화소들에 기초한 측정 결과를 제공한다(단계 78). 이는 다른 위상 정보 화소들을 무시하고, 하나 혹은 그 이상의 처리 작동들을 상기 발견된 위상 정보 화소들 상에 적용하는 것을 포함할 수 있다. 상기 처리는 모든 선택된 화소들의 평균 또는 유효한 결과들을 산출하는 것을 입증하는 임의의 다른 방법들을 계산하는 것을 포함할 수 있다.
단계(78)는 상기 극미세 구조물 형상의 사전에 정해진 추정과, 상기 선출된 위상 화소들에 기초하여 상기 극미세 구조물의 형상 및 크기의 추정을 생성하는 것을 포함할 수 있다. 예를 들면, 만일 상기 대상체가 범프라면, 상기 사전에 정해진 추정은 반쪽의 돔(dome)이다.
도 7은 본 발명의 일 실시 예에 따른 방법(60) 도중에 생성된 다양한 이미지들을 도시한다.
이러한 이미지들은 위상 이미지(81), 진폭 이미지(82), 마스크(83) 및 선출된 위상 화소들(84)을 포함한다. 이미지는 정보 예이고, 위상 및 진폭 정보는 이미지들과는 다른 정보 타입으로 표현될 수 있다.
도 8은 본 발명의 일 실시 예에 따른 장치(90)를 도시한다.
상기 장치(90)는 (a) 진폭 정보 및 위상 정보들을 포함하는 정보를 저장하도록 배열되고, 여기서 상기 정보는 상기 극미세 구조물의 형상 및 크기를 나타내는 저장 회로(91); 상기 진폭 정보의 화소들을 임계처리하도록 배열되어 마스크된 진폭 화소들을 포함하는 마스크를 제공하도록 된 마스크 생성 회로(92); 상기 위상 정보상에 상기 마스크를 적용하도록 배열되어 마스크된 위상 화소들을 제공하는 위상 정보 회로(93); 상기 마스크된 위상 화소들로부터, 위상 기준에 일치하는 선택된 위상 화소들을 선택하며, 상기 선택된 위상 화소들은 선택된 위상 화소들 특성값들을 갖고; 상기 위상 정보로부터 상기 선택된 위상 화소 특성값들을 갖는 선출된 위상 화소들을 찾고; 상기 선출된 위상 화소들에 기초한 높이 측정 결과를 생성하도록 배열된 높이 계산 회로(94); 그리고 홀로그래픽 현미경으로부터 얻어진 이미지를 위상 이미지와 진폭 이미지로 변환시키도록 배열된 진폭 및 위상 이미지 생성기(98)를 포함한다. 도 8은 또한 홀로그래픽 현미경(99)을 도시한다.
상기 마스크 생성 회로(92)는 상기 마스크가 적어도 사전에 결정된 화소들 수를 갖는지의 여부를 체크하도록 배열될 수 있고; 만일 상기 마스크가 적어도 상기 사전에 결정된 화소들 수를 갖지 않는다면, 상기 마스크 생성 회로(92)는 상기 진폭 정보를 낮추도록 배열되어 수정된 진폭 임계값을 제공할 수 있고; 그리고 상기 위상 정보 회로(93)는 상기 수정된 진폭 임계값을 사용하여 상기 진폭 정보의 화소들을 임계처리하도록 배열될 수 있다.
상기 극미세 구조물은 솔더 범프와 같은 범프일 수 있다.
상기 위상 기준은 평균, 표준 편차, 중량 평균 또는 중위수(a median)로부터 선택된 통계적 기준을 나타낼 수 있다.
상기 높이 계산 회로(94)는 상기 극미세 구조물의 사전에 결정된 형상 추정과 상기 선출된 위상 화소들에 기초한 높이 측정 결과를 생성하도록 배열될 수 있다.
제2 실시 예
임의의 반도체 공정에 대하여, 예상(공칭) 범프 높이(Ho)와 함께 상기 범프 높이에 관련된 예상 공차가 있다. 이와 같은 공차는 최소 및 최대 수용가능한 높이(Hmin 및 Hmax)로 나타내어질 수 있다. 또한, 범프의 직경과 상기 범프의 높이 사이의 예상 상관 관계(높이에 대한 직경 비율)가 있다.
상기 제2 및 제1 실시 예들의 조합이 제공될 수 있다. 예를 들면, 방법(30)은 방법(60)에 의해서 선택된 화소들 상에서 실행될 수 있다. 또 다른 예를 들면, 도 4 및 도 8의 장치들은 조합될 수 있다.
도 3은 본 발명의 일 실시 예에 따른 범프 높이를 결정하기 위한 방법(30)을 도시한다.
방법(30)은 초기화 단계(31)에 의해서 시작한다. 상기 초기화 단계는 상기 범프의 예상 높이를 받고, 범프들의 직경 값들과 높이 값들 사이의 예상 상관 관계들을 받는 것을 포함할 수 있다. 이와 같은 정보는 통상적으로 상기 범프의 제조업자에 의해서 제공된다.
단계(31)는 상기 예상 범프 높이(Ho)에 기초하여 진폭 및 위상 이미지 생성기의 위상 오프셋을 설정하여 상기 예상 범프 높이가 위상 값의 연속적인 범위의 중앙(또는 중앙에 인접한 한 점)으로 매핑되도록 하는 것을 포함한다. 이는 위상 정보와 높이 사이의 상관 관계의 불연속성으로 매핑되어지는 높이 측정 수를 감소시킬 수 있다.
예를 들면, 만일 상기 예상 높이가 대략 범위 크기(Ho ~Hr)라면, 필요한 위상 오프셋은 영(0)으로 설정되어야만 한다. 만일 상기 예상 높이가 대략 1/2의 범위 크기(Ho ~ 0.5*Hr)라면, 필요한 위상 오프셋은 - pi에 동일하여야만 한다.
단계(31)의 다음에는 단계(32)가 실행되며, 이는 홀로그래픽 현미경으로부터 범프의 이미지를 받고, 상기 이미지를 상기 진폭 및 위상 이미지 생성기에 의해서 위상 이미지와 진폭 이미지로 변환한다.
단계(32)의 다음에는 단계(33)가 실행되며, 이는 상기 범프의 이미지 등록을 실행한다. 이러한 단계는 그 이미지가 처리되어지는 상기 범프의 좌표들을 찾고, 이러한 이미지를 알려진 범프와 상호 관련시키는 것을 포함할 수 있다. 예를 들면, 만일 범프들의 배열(array)이 검사된다고 하면, 상기 배열(BUMP(i,j)의 i 번째 줄(row)과 j 번째 칸(column)에 위치된 범프의 측정은 상기 범프의 이미지에 일치하여야만 한다. 이러한 일치가 등록으로 불리운다.
단계(33) 다음에 단계(37) 및 단계(34)가 실행될 수 있다.
단계(37)는 상기 위상 이미지 화소들에 기인한 나머지 높이 추정(Hm)들을 계산하는 것을 포함할 수 있다. 이와 같은 추정들은 나머지 높이 추정들로 불리우며, 그 이유는 그것들이 범위 크기(Hr)에 의한 실제 높이(Hr을 초과할 수 있음) 분할의 나머지(reminder)들이기 때문이다. 수학적 용어로는, Hm = Ha 모듈로(modulo) Hr이다.
단계(33)는 선형 또는 비선형 매핑에 의해서 나머지 높이 추정들을 계산하는 것을 포함할 수 있다.
선형 매핑의 예는 Hm = k*PHASE 를 포함하고, k는 툴(tool) 적분 과정(양호하게 형성된 높이 표준)에서 계산되는 교정 변수이다.
단계(34)는 직경 계산을 실행하는 것을 포함할 수 있다. 이는 범프 모서리를 감지하고, 상기 범프 모서리를 원(circle)에 맞추어서, 그에 따라 직경 계산을 허용하는 것을 포함할 수 있다. 이러한 단계는 진폭 이미지 상에도 적용될 수 있다.
단계(34) 다음에는 단계(35)가 실행되며, 이는 상기 범프의 직경과, 범프의 직경 값들 및 높이 값들 사이의 허용가능한 상관 관계들에 기초하여 다수의 높이 범위들로부터 하나의 선택된 높이 범위를 선택한다. 상기 선택된 높이 범위는 상기 범위 크기의 정수 배수(N)을 나타낸다.
각각의 반도체 장치에 대하여, 잘 알려지고 예상되는 범프의 높이에 대한 직경 비율 범위가 있다. 한편, 상기 범위 크기(Hr)는 유효 파장 길이에 의하여 양호하게 설정된다. 따라서, N(N은 "모듈로(modulo)" 배수)과 직경 사이의 명확한 경험적 매핑이 생성될 수 있다.
예를 들면, Ho ~ 3/4D를 구비한 범프들에 대하여, 아래의 LUT가 유효하며:
만일 Ho < D < 2Ho 라면, N = 1,
만일 D < Ho 라면, N = 0,
만일 D > 2Ho 라면, N = 2 이다.
단계(34) 및 단계(35)들 다음에는 단계(36)가 실행되며, 이는 상기 선택된 높이 범위와 상기 나머지 높이 추정(Hm)에 기초하여 상기 범프의 실제 높이(Ha)를 계산한다.
Ha = N*Hr + Hm이다.
단계(36)는 각각의 위상 이미지 화소(또는 이러한 화소들의 몇몇)의 실제 높이를 계산하고, 이러한 화소들의 실제 높이 값들을 처리하는 것을 포함할 수 있다.
단계(36)는, 상기 범프의 직경에 기초한 위상 비-왜곡(un-warping) 알고리즘을, 상기 선택된 높이 범위를 선택하는 것을 도와주는 상기 사전에 결정된 매핑에 적용하는 것을 포함할 수 있다.
예를 들면, 상기 언급된 매핑과 단계(32)에서 규정된 위상 오프셋이 주어진 것으로 가정하면:
· 만일 범프상의 화소가 높이 = Hm를 갖고, 상기 범프의 직경이 D = 0.8Ho라면, 그것은 Ha = Hm이다(초소형 범프).
· 만일 범프상의 화소가 높이 = Hm를 갖고, 상기 범프의 직경이 D = 1.3Ho라면, 그것은 Ha = 1*Hr + Hm이다(보통 범프).
· 만일 범프상의 화소가 높이 = Hm를 갖고, 상기 범프의 직경이 D = 2.5Ho라면, 그것은 Ha = 2*Hr + Hm이다(거대 범프).
이와 같은 종류의 N 정의에 대하여, Hr에 대한 위상 판독들을 제공할 수 있는 상기 방법은 0 내지 3*Hr 높이 사이의 솔더 범프들 높이를 측정할 수 있다. 상기 제안된 방법의 결과인 상기 실제 범위는 광학적 간섭 측정 촛점깊이와, 직경과 높이 사이의 경험적 매핑 능력에 의해서 제한될 수 있다.
도 4는 본 발명의 일 실시 예에 따른 장치(40)를 도시한다.
장치(40)는: (a) 상기 극미세 구조물의 위상 이미지와 진폭 이미지를 저장하는 저장 회로(41); (b) 상기 위상 이미지 화소들에 기초하여 나머지 높이 추정값들을 계산하도록 배열된 나머지 높이 계산 회로(42); (c) 대상체의 표면상에서 상기 극미세 구조물의 모서리를 감지하도록 배열된 특징 추출기(43); (d) 상기 극미세 구조물의 모서리에 의해서 규정된 형상의 크기에 기초하여 상기 극미세 구조물의 크기 특성을 계산하고, 상기 극미세 구조물의 크기 특성에 기초하여 다수의 높이 범위들로부터 하나의 선택된 높이 범위와, 상기 크기 특성과 상기 극미세 구조물의 높이 값들 사이의 허용가능한 상관 관계를 선택하도록 배열된 높이 범위 회로(44); 및 (e) 상기 선택된 높이 범위와 상기 나머지 높이 추정에 기초하여 상기 극미세 구조물의 실제 높이를 계산하도록 배열된 높이 계산 회로(46);를 포함할 수 있다.
상기 언급된 각각의 회로들은 하드웨어 구성품들을 포함할 수 있다.
상기 장치(40)는 상기 극미세 구조물의 예상 높이에 반응하여 상기 위상 이미지와 상기 진폭 이미지를 얻도록 배열될 수 있는 간섭계(49)의 위상 오프셋을 설정하도록 배열될 수 있는 위상 오프셋 회로(47)를 포함할 수 있다.
상기 극미세 구조물은 범프일 수 있고, 상기 크기 특성은 상기 범프의 직경일 수 있다.
상기 높이 계산 회로(46)는 상기 위상 이미지의 다수의 위상 이미지 화소들의 실제 높이 값들을 계산하고; 그리고 상기 다수의 위상 이미지 화소들의 실제 높이 값들을 처리하여 상기 극미세 구조물의 실제 높이를 제공하도록 배열될 수 있다.
상기 위상 오프셋 회로(47)는 상기 간섭계의 위상 오프셋을 설정하여 상기 예상 범프 높이가 위상 값들의 연속적인 범위의 중앙으로 매핑되도록 배열될 수 있다.
상기 방법들 모두는 비-변동 컴퓨터 판독매체내에 저장된 지시들을 실행하는 컴퓨터에 의해서 실행될 수 있다. 상기 장치는 도량형 공구(metrology tool)의 일부분일 수 있고, 단독 거치식 장치일 수 있으며, 상기 위상 및 진폭 정보를 얻거나 또는 그러한 정보를 수신할 수 있다.
본 발명의 임의의 특징들이 여기에서 예시되고 기재되어 있지만, 많은 수정 물, 대체물, 변형물 및 균등물들이 당업자에게서 이루어질 수 있을 것이다. 따라서, 첨부된 특허청구범위는 그와 같은 모든 수정물 및 변형물들을 본 발명의 진정한 기술사상내에 포함하고자 의도된 것으로 이해되어야 한다.

Claims (22)

  1. 진폭 정보 및 위상 정보들을 포함하는 정보를 저장하도록 배열되고, 상기 정보는 극미세 구조물의 형상 및 크기를 나타내는 저장 회로;
    상기 진폭 정보의 화소들을 임계처리하도록 배열되어 마스크된 진폭 화소들을 포함하는 마스크를 제공하는 마스크 생성 회로;
    상기 위상 정보상에 상기 마스크를 적용하도록 배열되어 마스크된 위상 화소들을 제공하는 위상 정보 회로; 상기 마스크된 위상 화소들로부터, 위상 기준에 일치하는 선택된 위상 화소들을 선택하며, 상기 선택된 위상 화소들은 선택된 위상 화소들 특성값들을 갖고; 상기 위상 정보로부터 상기 선택된 위상 화소 특성값들을 갖는 선출된 위상 화소들을 찾고; 그리고
    상기 선출된 위상 화소들에 기초한 높이 측정 결과를 생성하도록 배열된 높이 계산 회로;를 포함하는 극미세 구조물의 높이 측정장치.
  2. 제1항에 있어서, 상기 마스크 생성 회로는 상기 마스크가 적어도 사전에 결정된 화소들 수를 갖는지의 여부를 체크하도록 배열되고;
    만일 상기 마스크가 적어도 상기 사전에 결정된 화소들 수를 갖지 않는다면, 상기 마스크 생성 회로는 상기 진폭 정보를 낮추도록 배열되어 수정된 진폭 임계값을 제공하며; 그리고
    상기 위상 정보 회로는 상기 수정된 진폭 임계값을 사용하여 상기 진폭 정보의 화소들을 임계처리하도록 배열되는 것을 특징으로 하는 극미세 구조물의 높이 측정장치.
  3. 제1항에 있어서, 상기 극미세 구조물은 솔더 범프인 것을 특징으로 하는 극미세 구조물의 높이 측정장치.
  4. 제1항에 있어서, 상기 위상 기준은 평균, 표준 편차, 중량 평균 또는 중위수(a median)들로부터 선택된 통계적 기준을 나타내는 것을 특징으로 하는 극미세 구조물의 높이 측정장치.
  5. 제1항에 있어서,상기 높이 계산 회로는 상기 극미세 구조물의 사전에 결정된 형상 추정과 상기 선출된 위상 화소들에 기초한 높이 측정 결과를 생성하도록 배열된 것을 특징으로 하는 극미세 구조물의 높이 측정장치.
  6. 진폭 정보 및 위상 정보들을 포함하는 정보를 받거나 또는 생성하는 단계로서, 상기 정보는 극미세 구조물의 형상 및 크기를 나타내는 단계;
    상기 진폭 정보의 화소들을 임계처리하여 마스크된 진폭 화소들을 포함하는 마스크를 제공하는 단계;
    상기 위상 정보 상에 상기 마스크를 적용하여 마스크된 위상 화소들을 제공하는 단계;
    상기 마스크된 위상 화소들로부터, 위상 기준에 일치하는 선택된 위상 화소들을 선택하는 단계로서, 상기 선택된 위상 화소들은 선택된 위상 화소들 특성값들을 갖는 단계;
    상기 위상 정보로부터 상기 선택된 위상 화소 특성값들을 갖는 선출된 위상 화소들을 찾는 단계; 그리고
    상기 선출된 위상 화소들에 기초한 높이 측정 결과를 생성하는 단계;를 포함하는 극미세 구조물의 높이 측정방법.
  7. 제6항에 있어서, 상기 마스크가 적어도 사전에 결정된 화소들 수를 갖는지의 여부를 체크하고; 만일 상기 마스크가 적어도 상기 사전에 결정된 화소들 수를 갖지 않는다면, 상기 진폭 정보를 낮춰서 수정된 진폭 임계값을 제공하며; 그리고 상기 수정된 진폭 임계값을 사용하여 상기 진폭 정보의 화소들을 임계처리하는 것을 포함하는 것을 특징으로 하는 극미세 구조물의 높이 측정방법.
  8. 제6항에 있어서, 상기 극미세 구조물은 솔더 범프인 것을 특징으로 하는 극미세 구조물의 높이 측정방법.
  9. 제6항에 있어서, 상기 위상 기준은 평균, 표준 편차, 중량 평균, 중위수들로부터 선택된 통계적 기준을 나타내는 것을 특징으로 하는 극미세 구조물의 높이 측정방법.
  10. 제6항에 있어서, 상기 극미세 구조물의 사전에 결정된 형상 추정과 상기 선출된 위상 화소들에 기초하여 상기 극미세 구조물의 형상 및 크기 추정을 생성함으로써 높이 측정 결과를 생성하는 것을 포함하는 것을 특징으로 하는 극미세 구조물의 높이 측정방법.
  11. 극미세 구조물의 위상 이미지와 진폭 이미지를 저장하는 저장 회로;
    상기 위상 이미지 화소들에 기초하여 나머지 높이 추정값들을 계산하도록 배열된 나머지 높이 계산 회로;
    대상체의 표면상에서 상기 극미세 구조물의 모서리를 감지하도록 배열된 특징 추출기;
    상기 극미세 구조물의 모서리에 의해서 규정된 형상의 크기에 기초하여 상기 극미세 구조물의 크기 특성을 계산하도록 배열된 크기 특성 회로;
    상기 극미세 구조물의 크기 특성에 기초하여 다수의 높이 범위들로부터 하나의 선택된 높이 범위와, 상기 크기 특성과 상기 극미세 구조물의 높이 값들 사이의 허용가능한 상관 관계를 선택하도록 배열된 선택 회로; 및
    상기 선택된 높이 범위와 상기 나머지 높이 추정에 기초하여 상기 극미세 구조물의 실제 높이를 계산하도록 배열된 높이 계산 회로;를 포함하는 극미세 구조물의 높이 측정장치.
  12. 제11항에 있어서, 상기 극미세 구조물의 예상 높이에 반응하여 상기 위상 이미지와 상기 진폭 이미지를 얻도록 배열되는 간섭계의 위상 오프셋을 설정하도록 배열된 위상 오프셋 회로를 포함하는 것을 특징으로 하는 극미세 구조물의 높이 측정장치.
  13. 제11항에 있어서, 상기 극미세 구조물은 범프이고, 상기 크기 특성은 상기 범프의 직경인 것을 특징으로 하는 극미세 구조물의 높이 측정장치.
  14. 제11항에 있어서, 상기 높이 계산 회로는 상기 위상 이미지의 다수의 위상 이미지 화소들의 실제 높이 값들을 계산하고; 그리고 상기 다수의 위상 이미지 화소들의 실제 높이 값들을 처리하여 상기 극미세 구조물의 실제 높이를 제공하도록 배열된 것을 특징으로 하는 극미세 구조물의 높이 측정장치.
  15. 제12항에 있어서, 상기 위상 오프셋 회로는 상기 간섭계의 위상 오프셋을 설정하여 예상되는 상기 극미세 구조물의 높이가 위상 값들의 연속적인 범위의 중앙으로 매핑되도록 배열되는 것을 특징으로 하는 극미세 구조물의 높이 측정장치.
  16. 제12항에 있어서, 상기 진폭 이미지의 화소들을 임계처리하도록 배열되어 마스크된 진폭 화소들을 포함하는 마스크를 제공하는 마스크 생성 회로; 그리고
    위상 이미지 화소를 포함하는 위상 정보 상에 상기 마스크를 적용하도록 배열되어 마스크된 위상 화소들을 제공하는 위상 정보 회로; 상기 마스크된 위상 화소들로부터, 위상 기준에 일치하는 선택된 위상 화소들을 선택하며, 상기 선택된 위상 화소들은 선택된 위상 화소들 특성값들을 갖고; 상기 위상 정보로부터 상기 선택된 위상 화소 특성값들을 갖는 선출된 위상 화소들을 찾고; 그리고
    상기 나머지 높이 계산 회로는 상기 위상 이미지 화소들의 상기 선출된 위상 화소들에 기초하여 나머지 높이 추정값들을 계산하도록 배열되는 것;을 추가 포함하는 것을 특징으로 하는 극미세 구조물의 높이 측정장치.
  17. 극미세 구조물의 위상 이미지와 진폭 이미지를 생성하거나 또는 받고;
    상기 위상 이미지 화소들에 기초하여 나머지 높이 추정값들을 계산하며;
    대상체의 표면상에서 상기 극미세 구조물의 모서리를 감지하고;
    상기 극미세 구조물의 모서리에 의해서 규정된 형상의 크기에 기초하여 상기 극미세 구조물의 크기 특성을 계산하며;
    상기 극미세 구조물의 크기 특성에 기초하여 다수의 높이 범위들로부터 하나의 선택된 높이 범위와, 상기 크기 특성과 상기 극미세 구조물의 높이 값들 사이의 허용가능한 상관 관계들을 선택하고; 및
    상기 선택된 높이 범위와 상기 나머지 높이 추정에 기초하여 상기 극미세 구조물의 실제 높이를 계산하는 것;을 포함하는 것을 특징으로 하는 극미세 구조물의 높이 측정방법.
  18. 제17항에 있어서, 상기 극미세 구조물의 예상 높이에 반응하여 상기 위상 이미지와 상기 진폭 이미지를 얻은 간섭계의 위상 오프셋을 설정하는 것을 포함하는 것을 특징으로 하는 극미세 구조물의 높이 측정방법.
  19. 제17항에 있어서, 상기 극미세 구조물은 범프일 수 있고, 상기 크기 특성은 상기 범프의 직경인 것을 특징으로 하는 극미세 구조물의 높이 측정방법.
  20. 제17항에 있어서, 상기 위상 이미지의 다수의 위상 이미지 화소들의 실제 높이 값들을 계산하고; 그리고 상기 다수의 위상 이미지 화소들의 실제 높이 값들을 처리하여 상기 극미세 구조물의 실제 높이를 제공하는 것을 포함하는 것을 특징으로 하는 극미세 구조물의 높이 측정방법.
  21. 제18항에 있어서, 상기 위상 이미지와 상기 진폭 이미지를 생성하는 것은 상기 극미세 구조물의 예상 높이에 기초하여 간섭계의 위상 오프셋을 설정함으로써 상기 극미세 구조물의 예상 높이가 위상 값들의 연속적인 범위의 중앙으로 매핑되도록 하는 것을 포함하는 것을 특징으로 하는 극미세 구조물의 높이 측정방법.
  22. 제17항에 있어서, 진폭 정보의 화소들을 임계처리하여 마스크된 진폭 화소들을 포함하는 마스크를 제공하고; 위상 이미지 화소들을 포함하는 위상 정보 상에 상기 마스크를 적용하여 마스크된 위상 화소들을 제공하며; 상기 마스크된 위상 화소들로부터, 위상 기준에 일치하는 선택된 위상 화소들을 선택하며, 상기 선택된 위상 화소들은 선택된 위상 화소들 특성값들을 갖고; 상기 위상 정보로부터 상기 선택된 위상 화소 특성값들을 갖는 선출된 위상 화소들을 찾고; 상기 나머지 높이 추정값들의 계산은 상기 위상 이미지 화소들의 상기 선출된 위상 화소들에 기초하는 것;을 포함하는 것을 특징으로 하는 극미세 구조물의 높이 측정방법.
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* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
TWI651513B (zh) * 2016-11-15 2019-02-21 財團法人工業技術研究院 三維量測系統及其方法
CN113592811B (zh) * 2021-07-29 2023-08-22 常州大学 一种基于图像处理的熔喷布厚度一致性检测方法

Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US20040146196A1 (en) * 2001-06-21 2004-07-29 Van Heel Marin G Three-dimensional imaging of single particles
US20050052705A1 (en) * 2001-07-11 2005-03-10 Hersch Roger David Images incorporating microstructures
US20110141273A1 (en) * 2008-10-03 2011-06-16 Frank Dubois Holographic microscopy and method to investigate nano-sized objects

Family Cites Families (41)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US5621811A (en) * 1987-10-30 1997-04-15 Hewlett-Packard Co. Learning method and apparatus for detecting and controlling solder defects
US5555474A (en) * 1994-12-21 1996-09-10 Integrated Process Equipment Corp. Automatic rejection of diffraction effects in thin film metrology
US6052185A (en) * 1997-06-30 2000-04-18 Active Impulse Systems Inc. Method and apparatus for measuring the concentration of ions implanted in semiconductor materials
US6016202A (en) * 1997-06-30 2000-01-18 U.S. Philips Corporation Method and apparatus for measuring material properties using transient-grating spectroscopy
US6177682B1 (en) * 1998-10-21 2001-01-23 Novacam Tyechnologies Inc. Inspection of ball grid arrays (BGA) by using shadow images of the solder balls
US6672739B1 (en) * 1999-08-30 2004-01-06 International Business Machines Corp. Laser beam homogenizer
US6671019B1 (en) * 1999-11-12 2003-12-30 Case Western Reserve University Electrode patterns for liquid crystal cells
US6486937B2 (en) * 1999-12-30 2002-11-26 Eastman Kodak Company Method and apparatus for printing large format lenticular images
US6650790B1 (en) * 2000-06-09 2003-11-18 Nothshore Laboratories, Inc. Digital processing apparatus for variable image-size enlargement with high-frequency bandwidth synthesis
JP4834244B2 (ja) * 2000-06-21 2011-12-14 株式会社東芝 寸法検査方法及びその装置並びにマスクの製造方法
JP2002107309A (ja) * 2000-09-28 2002-04-10 Toshiba Corp 欠陥検査装置及び欠陥検査方法
US6411406B1 (en) * 2001-03-12 2002-06-25 Dalhousie University Holographic microscope and method of hologram reconstruction
US7194112B2 (en) * 2001-03-12 2007-03-20 Eastman Kodak Company Three dimensional spatial panorama formation with a range imaging system
US6697316B2 (en) * 2001-05-01 2004-02-24 International Business Machines Corporation Compensation of pixel misregistration in volume holographic data storage
US6525302B2 (en) * 2001-06-06 2003-02-25 The Regents Of The University Of Colorado Wavefront coding phase contrast imaging systems
JP2003269928A (ja) * 2002-03-12 2003-09-25 Nec Corp ３次元形状計測方法および装置ならびにプログラム
US7801361B2 (en) * 2002-10-15 2010-09-21 Definiens Ag Analyzing pixel data using image, thematic and object layers of a computer-implemented network structure
GB2395263A (en) * 2002-11-12 2004-05-19 Qinetiq Ltd Image analysis
KR100612667B1 (ko) * 2003-09-04 2006-08-14 에스케이 텔레콤주식회사 예측치 보정을 이용한 동영상 화질 평가장치 및 방법
WO2005058136A2 (en) * 2003-12-12 2005-06-30 Indiana University Research And Technology Corporation System and method for optimizing clinical optic prescriptions
US7212282B2 (en) * 2004-02-20 2007-05-01 The Regents Of The University Of California Method for characterizing mask defects using image reconstruction from X-ray diffraction patterns
US7639365B2 (en) * 2004-07-30 2009-12-29 Rodney Herring Confocal scanning holography microscope
JP4485904B2 (ja) * 2004-10-18 2010-06-23 株式会社日立ハイテクノロジーズ 検査装置及び検査方法
US7286137B2 (en) * 2005-02-28 2007-10-23 Asml Holding N.V. Method and system for constrained pixel graytones interpolation for pattern rasterization
US7487489B2 (en) * 2005-02-28 2009-02-03 Yuri Granik Calculation system for inverse masks
JPWO2006095834A1 (ja) * 2005-03-09 2008-08-21 旭化成エレクトロニクス株式会社 光デバイス及び光デバイスの製造方法
EP1963927B1 (en) * 2005-12-22 2020-01-15 Phase Holographic Imaging PHI AB Method and apparatus for analysis of a sample of cells
DE102006045102B4 (de) * 2006-09-21 2011-06-01 Karlsruher Institut für Technologie Elektro-optisches Hochindexkontrast-Wellenleiter-Bauelement
WO2008077100A2 (en) * 2006-12-19 2008-06-26 Kla-Tencor Corporation Systems and methods for creating inspection recipes
JP5514553B2 (ja) * 2007-01-26 2014-06-04 ニュー・ヨーク・ユニヴァーシティ ホログラフィックにトラップされた３次元構造のホログラフィック顕微鏡法
JP4885154B2 (ja) * 2007-01-31 2012-02-29 国立大学法人東京工業大学 複数波長による表面形状の測定方法およびこれを用いた装置
WO2009034564A2 (en) * 2007-09-16 2009-03-19 Meir Ben-Levy Imaging measurements system with periodic pattern illumination and tdi
US8031963B2 (en) * 2008-04-09 2011-10-04 Eyep Inc. Noise filter
JP5273358B2 (ja) * 2008-07-09 2013-08-28 大日本印刷株式会社 ホログラム作成方法、ホログラム及びそのホログラムを用いたセキュリティー媒体
EP2148212B1 (en) * 2008-07-24 2019-08-21 Toshiba Medical Systems Corporation Magnetic resonance imaging apparatus for contrast enhancement of images
KR101251372B1 (ko) * 2008-10-13 2013-04-05 주식회사 고영테크놀러지 3차원형상 측정방법
US20110218432A1 (en) * 2010-02-05 2011-09-08 Nova R&D, Inc. In Vivo Molecular Imaging
US20110255097A1 (en) * 2010-03-18 2011-10-20 Gilad Golan Method and system for evaluating a height of structures
DE102010047050B4 (de) * 2010-09-29 2021-09-16 Carl Zeiss Smt Gmbh Verfahren zur Charakterisierung einer Struktur auf einer Maske und Vorrichtung zur Durchführung des Verfahrens
JP5709009B2 (ja) * 2011-11-17 2015-04-30 Ckd株式会社 三次元計測装置
US8675297B2 (en) * 2012-06-15 2014-03-18 Lsi Corporation Media defect classification

Patent Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US20040146196A1 (en) * 2001-06-21 2004-07-29 Van Heel Marin G Three-dimensional imaging of single particles
US20050052705A1 (en) * 2001-07-11 2005-03-10 Hersch Roger David Images incorporating microstructures
US20110141273A1 (en) * 2008-10-03 2011-06-16 Frank Dubois Holographic microscopy and method to investigate nano-sized objects

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