KR102489548B1 - X선을 이용한 반도체 소자의 결함 검사방법 - Google Patents
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Abstract
본 발명은 반도체 소자 중 와이어의 쏠림, 교차 및 중첩에 따른 결함을 검출할 수 있으면서도 이미지상의 와이어가 확실하게 대비될 수 있는 X선을 이용한 반도체 소자의 결함 검사방법에 관한 것이다.
상기의 과제를 해결하기 위한 본 발명에 따른 X선을 이용한 반도체 소자의 결함 검사방법은, X선을 이용한 반도체 소자의 결함 검사방법은, X선을 이용하여 측정대상의 와이어 이미지를 추출하는 와이어 이미지 추출 단계; 추출된 와이어 이미지로부터 엣지 이미지를 추출하는 엣지 이미지 추출 단계; 추출된 엣지 이미지로부터 엣지 세그먼트를 추출하고, 추출된 엣지 세그먼트를 이용하여 엣지의 2차 근사 곡선을 생성하는 엣지 세그먼트 추출 및 2차 근사 곡선 생성 단계; 추출된 엣지 세그먼트 중에서 연결성을 가지는 엣지 세그먼트를 대상으로 와이어의 연결성을 검증하는 검증 단계를 포함하고, 상기 엣지 이미지 추출 단계에서는, 추출되는 엣지의 끝단 두께를 계산하여 상기 엣지 세그먼트 추출 단계로 엣지 이미지와 함께 전달되는 것을 특징으로 한다.
상기의 과제를 해결하기 위한 본 발명에 따른 X선을 이용한 반도체 소자의 결함 검사방법은, X선을 이용한 반도체 소자의 결함 검사방법은, X선을 이용하여 측정대상의 와이어 이미지를 추출하는 와이어 이미지 추출 단계; 추출된 와이어 이미지로부터 엣지 이미지를 추출하는 엣지 이미지 추출 단계; 추출된 엣지 이미지로부터 엣지 세그먼트를 추출하고, 추출된 엣지 세그먼트를 이용하여 엣지의 2차 근사 곡선을 생성하는 엣지 세그먼트 추출 및 2차 근사 곡선 생성 단계; 추출된 엣지 세그먼트 중에서 연결성을 가지는 엣지 세그먼트를 대상으로 와이어의 연결성을 검증하는 검증 단계를 포함하고, 상기 엣지 이미지 추출 단계에서는, 추출되는 엣지의 끝단 두께를 계산하여 상기 엣지 세그먼트 추출 단계로 엣지 이미지와 함께 전달되는 것을 특징으로 한다.
Description
본 발명은 X선을 이용한 반도체 소자의 결함 검사방법에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 반도체 생산라인이나 반도체 패키지 검사단계에서 반도체 소자의 불량(결함)을 검사하는 X선을 이용한 반도체 소자의 결함 검사방법에 관한 것이다.
일반적으로 반도체는 매우 작은 구조로 이루어지기 때문에 반도체 생산라인 및 반도체 패키지 검사단계에서 반도체의 불량(결함)을 검사하기 위해 주로 3차원 검사방법이 사용되고 있다.
이러한 3차원 검사방법의 예로는 X선(X-ray)을 이용하는 방법이 있는데, 그 예로는 측정대상물의 일측에서 X선을 조사한 다음, 타측에서 투과된 X선을 관측하여 측정대상물의 외관 및 내부 형상을 검출하는 방법이다.
상기와 같이 X선을 이용한 3차원 검사방법의 종래기술로는 공개특허공보 제2018-0111428호의 X선 검사 장치(이하 '특허문헌'이라 한다)가 개시되어 있다.
상기 특허문헌에 개시된 X선 검사 장치는, 피측정물이 적재되는 적재면을 갖는 스테이지; 상기 피측정물에 X선을 조사하는 X선관; 상기 피측정물을 투과한 X선을 검출하는 제1 X선 검출기; 및 상기 피측정물의 입체 이미지를 생성하고 측정 대상을 측정하는 이미지 처리부를 가지며, 상기 제1 X선 검출기는 입사하는 X선의 X선 광자를 카운트한 카운트 값을 출력하는 직접 변환형 X선 검출기에 해당하고, 상기 스테이지를 사이에 두고 상기 X선관과 대향하는 위치의 주변에 배치되고, 상기 X선을 입사하는 검출면이 상기 X선관으로부터 조사되는 X선의 축선 방향에 대해 경사지게 배치되며, 상기 이미지 처리부는, 상기 제1 X선 검출기에 의해 촬영된 상기 피측정물의 투과 이미지를 재구성 처리하여 상기 입체 이미지를 생성하고, 상기 제1 X선 검출기가 출력하는 카운트 값에 기초하여 상기 피측정물을 투과한 X선의 에너지를 구하고, 상기 에너지에 기초하여 상기 입체 이미지에서 상기 측정 대상의 이미지 데이터를 추출하고 추출된 상기 이미지 데이터에 따라 상기 측정 대상을 측정하는 것으로 이루어진다.
그러나 상기와 같은 종래의 X선 검사장치를 이용한 X선 검사방법은 반도체 소자의 와이어가 한쪽으로 쏠림이 발생하거나 교차 또는 중첩되는 경우에는 와이어의 결함 여부를 판별하기 어려운 문제가 있다.
또한 이미지의 명암, 밝기 등이 확실하게 대비되지 않는 경우에는 반도체 소자의 와이어 결함 여부를 판별할 수 없는 문제가 있다.
따라서 반도체의 와이어를 검사할 때, 검출이 상대적으로 어려운 와이어의 교차, 낮은 대비 및 와이어와 리드의 중첩 등의 불량함을 검출할 수 있도록 개선된 X선 검사방법의 개발이 요구된다.
본 발명은 상기와 같은 종래의 반도체 소자의 결합 검사방법이 가지는 문제점을 해결하기 위해 안출된 것으로, 본 발명이 해결하고자 하는 과제는 반도체 소자 중 와이어의 교차, 낮은 대비 및 와이어와 리드의 중첩 등의 불량을 검출할 수 있는 X선을 이용한 반도체 소자의 결함 검사방법을 제공하는 것이다.
상기의 과제를 해결하기 위한 본 발명에 따른 X선을 이용한 반도체 소자의 결함 검사방법은, X선을 이용하여 측정대상의 와이어 이미지를 추출하는 와이어 이미지 추출 단계; 추출된 와이어 이미지로부터 엣지 이미지를 추출하는 엣지 이미지 추출 단계; 추출된 엣지 이미지로부터 엣지 세그먼트를 추출하고, 추출된 엣지 세그먼트를 이용하여 엣지의 2차 근사 곡선을 생성하는 엣지 세그먼트 추출 및 2차 근사 곡선 생성 단계; 추출된 엣지 세그먼트 중에서 연결성을 가지는 엣지 세그먼트를 대상으로 와이어의 연결성을 검증하는 검증 단계를 포함하고, 상기 엣지 이미지 추출 단계에서는, 추출되는 엣지의 끝단 두께를 계산하여 상기 엣지 세그먼트 추출 및 2차 근사 곡선 생성 단계로 엣지 이미지와 함께 전달되는 것을 특징으로 한다.
그리고 본 발명은 상기 엣지 세그먼트 추출 및 2차 근사 곡선 생성 단계가 엣지 세그먼트 픽셀정보를 데이터베이스화 하는 데이터베이스화 단계; 엣지의 양 끝단 사이의 거리 정보를 이용하여 각 엣지의 양 끝단에서 연결될 후보 엣지 정보를 구성하는 엣지 정보 구성 단계; 상기 데이터베이스화 단계에서 데이터베이스화된 엣지 세그먼트 중에서 길이가 긴 것부터 작은 것 순으로 정렬하는 정렬 단계; 정렬된 엣지 중에서 선택된 어느 하나의 엣지의 픽셀을 바탕으로 양끝단을 2차 곡선으로 근사치를 형성하는 2차 곡선 생성 단계를 포함하는 것을 또 다른 특징으로 한다.
또한, 본 발명은 상기 2차 곡선 생성 단계에서 아래의 수학식 1을 통해 정렬된 엣지 중에서 어느 하나의 엣지가 선택되고, 선택된 엣지의 양 끝단 길이를 제외한 나머지 엣지의 길이를 2차 곡선으로 근사치를 형성하되, 엣지의 끝단 두께에 따라 끝단별로 최대 3개의 2차 곡선을 생성하는 것을 또 다른 특징으로 한다.
[수학식 1]
여기서, Lmin은 길이가 가장 짧은 엣지의 길이, Le는 엣지의 끝단 길이, Lq는 엣지를 2차 곡선으로 근사치를 형성하기 위해 적용되는 엣지의 길이이다.
이에 더해 본 발명은 상기 2차 곡선 생성 단계에서 생성된 2차 곡선의 끝단에서 엣지 끝단 길이만큼 안쪽에서 근사된 2차 곡선을 끝단까지 연장한 곡선과 엣지 끝단 길이를 구성하는 끝단 엣지 픽셀 간의 거리를 계산하고, 각 픽셀에서의 두께정보와 2차 곡선 근사에 사용된 픽셀의 평균 두께를 바탕으로 2차 곡선이 엣지 픽셀로부터 벗어나 있는 경우에는 근사된 2차 곡선을 보정하기 위한 보정픽셀을 생성하는 보정픽셀 생성 단계; 및 상기 보정픽셀 생성 단계에서 생성된 보정픽셀을 사용하여 엣지의 양 끝단에서의 최종 2차 근사 곡선을 계산하는 2차 근사 곡선 계산 단계를 더 포함하는 것을 또 다른 특징으로 한다.
그리고 본 발명은 상기 검증 단계가 현재 와이어의 끝단 픽셀을 공유하는 후보 엣지를 대상으로, 후보 엣지의 길이가 가장 짧은 엣지의 길이 이상으로 끝단에서의 근사 곡선이 생성되어 있으면, 양쪽의 근사 곡선을 비교하여 와이어에 추가 여부를 판단하고, 후보 엣지의 길이가 가장 짧은 엣지의 길이 이하로 끝단에서의 근사 곡선이 생성되어 있지 않으면, 엣지의 끝단 길이만큼의 픽셀을 대상으로 상기 보정픽셀 생성 단계를 수행하되, 필요한 보정량이 기준 이하면 와이어에 연장 엣지로 받아들이고 그렇지 않으면 제외하며, 현재 와이어의 끝단 픽셀을 공유하는 후보 엣지를 대상으로 연장되는 엣지를 찾지 못하면, 상기 엣지 정보 구성 단계에서 생성된 연결성을 가진 나머지 엣지들을 대상으로 와이어의 연결성 검증 과정을 수행하고, 연장되는 엣지를 더 이상 찾지 못하면 해당 와이어의 생성을 종료하며, 아직 와이어에 포함되지 않은 가장 짧은 엣지의 길이 이상의 다음 길이의 엣지를 대상으로 새로운 와이어를 생성하고, 더 이상 와이어에 포함되지 않은 가장 짧은 엣지의 길이 이상의 엣지가 없으면 검증을 종료하도록 구성되는 것을 또 다른 특징으로 한다.
본 발명에 따르면, X선을 이용하여 반도체 생산라인이나 패키지 검사 단계에서 와이어의 중첩, 간섭, 근접 등의 접속 불량 여부를 검사할 때, 기존의 X선 검사방법으로는 검출이 어렵던 와이어의 교차, 낮은 대비 및 와이어와 리드의 중첩 등의 불량을 더 검출할 수 있고, 이를 통해 반도체 생산라인이나 패키지 검사 단계에서 불량제품을 더욱 정확하게 판별할 수 있는 장점이 있다.
도 1은 본 발명에 따른 X선을 이용한 반도체 소자의 결함 검사방법의 예를 보인 순서도.
도 2는 본 발명에 따른 와이어 이미지 추출 단계를 통해 획득되는 반도체 와이어 이미지의 예를 보인 도면.
도 3은 본 발명에 따른 엣지 이미지 추출 단계를 통해 획득되는 엣지 이미지의 예를 보인 도면.
도 4는 본 발명에 따른 엣지 세그먼트 추출 및 2차 근사 곡선 생성 단계를 통해 보정픽셀이 생성되는 예를 보인 도면.
도 2는 본 발명에 따른 와이어 이미지 추출 단계를 통해 획득되는 반도체 와이어 이미지의 예를 보인 도면.
도 3은 본 발명에 따른 엣지 이미지 추출 단계를 통해 획득되는 엣지 이미지의 예를 보인 도면.
도 4는 본 발명에 따른 엣지 세그먼트 추출 및 2차 근사 곡선 생성 단계를 통해 보정픽셀이 생성되는 예를 보인 도면.
이하에서는 본 발명의 바람직한 실시예를 도시한 첨부도면에 따라 상세하게 설명한다.
본 발명은 반도체 소자 중 와이어의 교차, 낮은 대비 및 와이어와 리드의 중첩 등의 불량을 검출할 수 있는 X선을 이용한 반도체 소자의 결함 검사방법을 제공하고자 하는 것으로, 이러한 본 발명은 도 1에 도시된 바와 같이 와이어 이미지 추출 단계(S10), 엣지 이미지 추출 단계(S20), 엣지 세그먼트 추출 및 2차 근사 곡선 생성 단계(S30) 및 검증 단계(S40)를 포함한다.
(1) 와이어 이미지 추출 단계(S10)
이 단계는 반도체 생산라인이나 반도체 패키지 검사단계에서 측정대상에 X선을 조사하여 와이어 이미지를 추출하는 것으로, 이러한 와이어 이미지 추출 단계(S10)를 통해 도 2에 도시된 바와 같이 와이어 이미지가 추출되고 나면, 후술되는 엣지 이미지 추출 단계(S20)가 진행된다.
(2) 엣지 이미지 추출 단계(S20)
이 단계는 위 와이어 이미지 추출 단계(S10)에서 와이어 이미지가 X선을 통해 추출되고 나면, 추출된 와이어 이미지에 골격화 알고리즘을 적용하여 엣지 이미지를 추출하는 것이다.
이를 위해 도 2의 와이어 이미지에 모폴로지 닫힘 연산 및 이진화가 적용되어 와이어 이미지가 흑백 이미지로 변환되고, 이렇게 변환된 흑백 이미지에 Zhang-Suen 알고리즘이 적용되며, 그 결과 도 3에 도시된 바와 같이 흑백의 와이어 이미지에 컬러의 엣지 이미지가 병합된 형태로 엣지 이미지가 추출되게 된다.
이때 추출되는 엣지 이미지상의 엣지 끝단 두께가 계산되고, 이렇게 계산된 엣지 끝단 두께는 후술되는 엣지 세그먼트 추출 및 2차 근사 곡선 생성 단계(S30)로 엣지 이미지와 함께 전달되게 된다.
(3) 엣지 세그먼트 추출 및 2차 근사 곡선 생성 단계(S30)
이 단계는 위 엣지 이미지 추출 단계(S20)에서 추출된 엣지 이미지로부터 엣지 세그먼트(Edge Segment)를 추출하고, 이에 기초하여 도 4에 도시된 바와 같이 2차 곡선(1)을 생성하는 것이다.
이러한 엣지 세그먼트 추출 및 2차 근사 곡선 생성 단계(S30)는 도 1에 도시된 바와 같이 데이터베이스화 단계(S31), 엣지 정보 구성 단계(S32), 정렬 단계(S33), 2차 곡선 생성 단계(S34), 보정픽셀 생성 단계(S35) 및 2차 근사 곡선 계산 단계(S36)를 포함한다.
① 데이터베이스화 단계(S31)
이 단계는 추출된 엣지 세그먼트 픽셀정보를 데이터베이스화 하는 것으로, 이러한 데이터베이스화 과정을 통해 저장된 데이터를 이용하여 후술하는 각각의 단계에서 엣지 이미지로부터 필요한 정보가 쉽게 추출되어 처리될 수 있게 된다.
② 엣지 정보 구성 단계(S32)
이 단계는 데이터베이스화된 엣지 이미지에 기초하여 각 엣지의 양 끝단에서 연결될 후보 엣지 정보를 구성하는 것이다.
이를 위해 엣지 이미지에 기초하여 도 3에 도시된 바와 같이 각 엣지의 길이(L)와, 각 엣지를 2차 곡선 근사하기 위한 2차 근사곡선의 길이(Lq)와, 엣지 이미지 상에 나타나는 와이어의 1개 두께에 해당하는 픽셀수를 바탕으로 2~3배의 범위 내에서 사용자에 의해 지정되는 엣지 끝단 길이(Le)와, 사용자에 의해 지정되는 2차 곡선 근사에 사용될 픽셀 범위(Tq)와, 와이어 1개에 해당하는 두께를 1/2한 제1 두께(Te) 및 엣지 이미지상의 엣지 픽셀에서 엣지의 두께를 1/2한 제2 두께(Tp) 정보가 각각 구성된다.
이때 엣지 끝단의 길이(Le)는 엣지 끝단에서 1~3픽셀 범위 내에서 사용자에 의해 임의로 지정되거나 또는 제1 두께와 제2 두께를 더한 두께의 길이만큼이 엣지 끝단의 길이(Le)로 지정될 수 있다.
③ 정렬 단계(S33)
이 단계는 위 데이터베이스화 단계(S31)에서 데이터베이스화된 엣지 세그먼트를 길이가 긴 것부터 작은 것 순으로 정렬하는 것이다.
이를 통해 후술되는 2차 곡선 생성 단계(S34)에서 2차 곡선이 생성될 엣지와 그렇지 않을 엣지가 선정되게 된다.
④ 2차 곡선 생성 단계(S34)
이 단계는 위 정렬 단계(S33)에서 길이에 따라 정렬된 엣지 중에서 선택된 어느 하나의 엣지의 픽셀을 바탕으로 양끝단을 2차 곡선(Quadratic curve)으로 근사치를 형성하는 것이다.
이를 위해 아래의 수학식 1을 통해 정렬된 엣지 중에서 어느 하나의 엣지가 선택되고, 선택된 엣지의 양 끝단 길이(Le)를 제외한 나머지 엣지의 길이(Lq)를 2차 곡선으로 근사치를 형성하되, 엣지의 끝단 두께에 따라 끝단별로 최대 3개의 2차 곡선을 더 생성하게 된다.
여기서, Lmin은 길이가 가장 짧은 엣지의 길이, Le는 엣지의 끝단 길이, Lq는 엣지를 2차 곡선으로 근사치를 형성하기 위해 적용되는 엣지의 길이이다.
이때 엣지의 양쪽 끝단에서 Le+Lq/2보다 멀리 떨어진 곳은 (L-Lq/2) ~ (L+Lq/2) 부분의 픽셀을 이용하여 2차 곡선(1)을 근사하고, 엣지의 양쪽 끝단에서 Le~(Le+Lq/2) 만큼 떨어진 곳에서는 엣지의 끝단으로부터 Le~(Le+Lq) 부분의 픽셀을 이용하여 2차 곡선(2)을 근사하며, 엣지의 양쪽 끝단에서 0~Le 부분은 엣지의 끝단 길이(Le) 지점에서 Le~(Le+Lq) 부분의 픽셀을 이용하여 얻은 2차 근사곡선을 연장하여 생성한다.
즉, 엣지의 양쪽 끝단에서 Le+Lq/2 길이보다 멀리 떨어진 영역에서는 골격화되어 있는 엣지 이미지상의 엣지 각 픽셀(xi, yi) 별로 현재 픽셀 주위의 (L-Lq/2)~(L+Lq/2) 부분의 픽셀을 이용하여 2차 곡선 근사식 y=f(x)를 구한 후, 근사된 2차 곡선에서의 현재 픽셀에 해당하는 2차 근사곡선 위치값(xi, f(xi))으로 현재 픽셀(xi, yi)을 옮겨주고, 엣지의 양쪽 끝단에서 Le~(Le+Lq/2) 길이만큼 떨어진 곳에서는 끝단으로부터 Le~(Le+Lq) 부분의 픽셀을 이용하여 위와 같은 방법으로 근사된 2차 곡선에서의 현재 픽셀에 해당하는 2차 근사곡선 위치값으로 현재 픽셀을 옮겨주며, 엣지의 양쪽 끝단에서 0~Le길이 부분은 엣지의 끝단 길이(Le)지점에서 근사한 2차 곡선을 연장하는 방식으로 근사된 2차 곡선에서의 현재 픽셀에 해당하는 2차 근사곡선 위치값으로 현재 픽셀을 옮겨주어 생성하게 된다.
위와 같이 정렬된 엣지 별로 2차 곡선이 생성되고 나면, 후술되는 보정픽셀 생성 단계(S35)가 진행된다.
⑤ 보정픽셀 생성 단계(S35)
이 단계는 위 2차 곡선 생성 단계(S34)를 통해 생성된 2차 곡선의 끝단에서 엣지 끝단 길이(Le)만큼 안쪽에서 근사된 2차 곡선을 끝단까지 연장한 곡선과 엣지 끝단 길이(Le)를 구성하는 끝단 엣지 픽셀 간의 거리를 계산하고, 각 픽셀에서의 두께(Tp)정보와 2차 곡선 근사에 사용된 픽셀의 평균 두께 즉, 제1 두께(Te)를 바탕으로 2차 곡선이 엣지 픽셀로부터 벗어나 있는 경우(Tp-Te)에는 근사된 2차 곡선을 보정하기 위한 보정픽셀을 생성하는 것이다.
이때 보정픽셀은 기존의 엣지 끝단의 픽셀로부터 2차 곡선(1) 방향으로 Tp-Te 만큼 이동되어 생성된다.
⑥ 2차 근사 곡선 계산 단계(S36)
이 단계는 위 보정픽셀 생성 단계(S35)에서 생성된 보정픽셀을 사용하여 엣지의 양 끝단에서의 최종 2차 근사 곡선을 계산하는 것이다.
(4) 검증 단계(S40)
이 단계는 위 엣지 세그먼트 추출 및 2차 근사 곡선 생성 단계(S30)를 통해 추출된 엣지 세그먼트 중에서 연결성을 가지는 엣지 세그먼트를 대상으로 와이어의 연결성을 검증하는 것이다.
이를 위해 현재 와이어의 끝단 픽셀을 공유하는 후보 엣지를 대상으로, 후보 엣지의 길이가 가장 짧은 엣지의 길이(Lmin) 이상으로 끝단에서의 근사 곡선이 생성되어 있으면, 양쪽의 근사 곡선을 비교(각도 및 거리)하여 와이어에 추가 여부를 판단하고, 후보 엣지의 길이가 가장 짧은 엣지의 길이(Lmin) 이하로 끝단에서의 근사 곡선이 생성되어 있지 않으면, 엣지의 끝단 길이(Le)만큼의 픽셀을 대상으로 상기 보정픽셀 생성 단계(S35)를 수행하되, 필요한 보정량이 기준 이하면 와이어에 연장 엣지로 받아들이고 그렇지 않으면 제외한다.
그리고 현재 와이어의 끝단 픽셀을 공유하는 후보 엣지를 대상으로 연장되는 엣지를 찾지 못하면, 상기 엣지 정보 구성 단계(S32)에서 생성된 연결성을 가진 나머지 엣지들을 대상으로 와이어의 연결성 검증 과정을 수행하고, 연장되는 엣지를 더 이상 찾지 못하면 해당 와이어의 생성을 종료하며, 아직 와이어에 포함되지 않은 가장 짧은 엣지의 길이(Lmin) 이상의 다음 길이의 엣지를 대상으로 새로운 와이어를 생성하고, 더 이상 와이어에 포함되지 않은 가장 짧은 엣지의 길이(Lmin) 이상의 엣지가 없으면 검증을 종료한다.
이상 설명한 바와 같이 본 발명은 X선을 이용하여 반도체 생산라인이나 패키지 검사 단계에서 와이어의 중첩, 간섭, 근접 등의 접속 불량 여부를 검사할 때, 기존의 X선 검사방법으로는 검출이 어렵던 와이어의 교차, 낮은 대비 및 와이어와 리드의 중첩 등의 불량을 더 검출할 수 있고, 이를 통해 반도체 생산라인이나 패키지 검사 단계에서 불량제품을 더욱 정확하게 판별할 수 있게 된다.
위에서는 설명의 편의를 위해 바람직한 실시예를 도시한 도면과 도면에 나타난 구성에 도면부호와 명칭을 부여하여 설명하였으나, 이는 본 발명에 따른 하나의 실시예로서 도면상에 나타난 형상과 부여된 명칭에 국한되어 그 권리범위가 해석되어서는 안 될 것이며, 발명의 설명으로부터 예측 가능한 다양한 형상으로의 변경과 동일한 작용을 하는 구성으로의 단순 치환은 통상의 기술자가 용이하게 실시하기 위해 변경 가능한 범위 내에 있음은 지극히 자명하다고 볼 것이다.
1: 2차 곡선
Claims (5)
- X선을 이용하여 측정대상의 와이어 이미지를 추출하는 와이어 이미지 추출 단계(S10);
추출된 와이어 이미지로부터 엣지 이미지를 추출하는 엣지 이미지 추출 단계(S20);
추출된 엣지 이미지로부터 엣지 세그먼트를 추출하고, 추출된 엣지 세그먼트를 이용하여 엣지의 2차 근사 곡선을 생성하는 엣지 세그먼트 추출 및 2차 근사 곡선 생성 단계(S30);
추출된 엣지 세그먼트 중에서 연결성을 가지는 엣지 세그먼트를 대상으로 와이어의 연결성을 검증하는 검증 단계(S40);
를 포함하고,
상기 엣지 이미지 추출 단계(S20)에서는,
추출되는 엣지의 끝단 두께를 계산하여 상기 엣지 세그먼트 추출 및 2차 근사 곡선 생성 단계(S30)로 엣지 이미지와 함께 전달되는 것을 특징으로 하는 X선을 이용한 반도체 소자의 결함 검사방법.
- 청구항 1에 있어서,
상기 엣지 세그먼트 추출 및 2차 근사 곡선 생성 단계(S30)는,
엣지 세그먼트 픽셀정보를 데이터베이스화 하는 데이터베이스화 단계(S31);
엣지의 양 끝단 사이의 거리 정보를 이용하여 각 엣지의 양 끝단에서 연결될 후보 엣지 정보를 구성하는 엣지 정보 구성 단계(S32);
상기 데이터베이스화 단계(S31)에서 데이터베이스화된 엣지 세그먼트 중에서 길이가 긴 것부터 작은 것 순으로 정렬하는 정렬 단계(S33);
정렬된 엣지 중에서 선택된 어느 하나의 엣지의 픽셀을 바탕으로 양끝단을 2차 곡선(Quadratic curve)으로 근사치를 형성하는 2차 곡선 생성 단계(S34);
를 포함하는 것을 특징으로 하는 X선을 이용한 반도체 소자의 결함 검사방법.
- 청구항 2에 있어서,
상기 2차 곡선 생성 단계(S34)에서는,
수학식 1을 통해 정렬된 엣지 중에서 어느 하나의 엣지가 선택되고, 선택된 엣지의 양 끝단 길이를 제외한 나머지 엣지의 길이를 2차 곡선으로 근사치를 형성하되, 엣지의 끝단 두께에 따라 끝단별로 최대 3개의 2차 곡선을 생성하는 것을 특징으로 하는 X선을 이용한 반도체 소자의 결함 검사방법.
[수학식 1]
여기서, Lmin은 길이가 가장 짧은 엣지의 길이, Le는 엣지의 끝단 길이, Lq는 엣지를 2차 곡선으로 근사치를 형성하기 위해 적용되는 엣지의 길이이다.
- 청구항 2에 있어서,
상기 2차 곡선 생성 단계(S34)에서 생성된 2차 곡선의 끝단에서 엣지 끝단 길이(Le)만큼 안쪽에서 근사된 2차 곡선을 끝단까지 연장한 곡선과 엣지 끝단 길이(Le)를 구성하는 끝단 엣지 픽셀 간의 거리를 계산하고, 각 픽셀에서의 두께(Tp)정보와 2차 곡선 근사에 사용된 픽셀의 평균 두께(Te)를 바탕으로 2차 곡선이 엣지 픽셀로부터 벗어나 있는 경우에는 근사된 2차 곡선을 보정하기 위한 보정픽셀을 생성하는 보정픽셀 생성 단계(S35); 및
상기 보정픽셀 생성 단계(S35)에서 생성된 보정픽셀을 사용하여 엣지의 양 끝단에서의 최종 2차 근사 곡선을 계산하는 2차 근사 곡선 계산 단계(S36);
를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 X선을 이용한 반도체 소자의 결함 검사방법.
- 청구항 4에 있어서,
상기 검증 단계(S40)는,
현재 와이어의 끝단 픽셀을 공유하는 후보 엣지를 대상으로, 후보 엣지의 길이가 가장 짧은 엣지의 길이(Lmin) 이상으로 끝단에서의 근사 곡선이 생성되어 있으면, 양쪽의 근사 곡선을 비교하여 와이어에 추가 여부를 판단하고, 후보 엣지의 길이가 가장 짧은 엣지의 길이(Lmin) 이하로 끝단에서의 근사 곡선이 생성되어 있지 않으면, 엣지의 끝단 길이(Le)만큼의 픽셀을 대상으로 상기 보정픽셀 생성 단계(S35)를 수행하되, 필요한 보정량이 기준 이하면 와이어에 연장 엣지로 받아들이고 그렇지 않으면 제외하며,
현재 와이어의 끝단 픽셀을 공유하는 후보 엣지를 대상으로 연장되는 엣지를 찾지 못하면, 상기 엣지 정보 구성 단계(S32)에서 생성된 연결성을 가진 나머지 엣지들을 대상으로 와이어의 연결성 검증 과정을 수행하고,
연장되는 엣지를 더 이상 찾지 못하면 해당 와이어의 생성을 종료하며, 아직 와이어에 포함되지 않은 가장 짧은 엣지의 길이(Lmin) 이상의 다음 길이의 엣지를 대상으로 새로운 와이어를 생성하고,
더 이상 와이어에 포함되지 않은 가장 짧은 엣지의 길이(Lmin) 이상의 엣지가 없으면 검증을 종료하도록 구성되는 것을 특징으로 하는 X선을 이용한 반도체 소자의 결함 검사방법.
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|---|---|---|---|
| KR1020220057657A KR102489548B1 (ko) | 2022-05-11 | 2022-05-11 | X선을 이용한 반도체 소자의 결함 검사방법 |
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