KR20210109485A - 기판 측정 시스템 및 그 방법 - Google Patents

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보-충 린
관-쉰 황
쉰-하오 장
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유테크존 컴퍼니 리미티드
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Abstract

본 발명은 기판의 회로 정보를 측정하기 위한 기판 측정 시스템을 제공한다. 상기 기판 측정 시스템은 제1 이미지 캡처 장치, 제2 이미지 캡처 장치, 검출 플랫폼, 및 처리 장치를 포함한다. 제1 이미지 캡처 장치는 기판의 평면도 이미지를 획득하기 위해, 기판의 탑 뷰 방향으로 제공된다. 제2 이미지 캡처 장치는 기판의 측면도 이미지를 획득하기 위해 기판의 사이드 뷰 방향으로 제공된다. 검출 플랫폼은 기판, 제1 이미지 캡처 장치, 및 제2 이미지 캡처 장치들 사이의 상대 위치를 조정한다. 처리 장치는 기판의 평면도 이미지와 측면도 이미지를 수신하고, 그에 따라 회로 정보를 생성한다.

Description

기판 측정 시스템 및 그 방법{BOARD MEASUREMENT SYSTEM AND METHOD THEREOF}
본 발명은 기판 측정 시스템, 특히 회로의 3차원 이미지 다이아그램을 생성하기 위한 기판 측정 시스템을 제공한다.
기술의 발전과 함께, 전자 제품은 점차 소형화 및 집적화로 진화하고 있다. 과거의 일반적인 회로 설계에서는, 회로 기판(circuit board)의 면적, 부품 수, 제품 기능, 노이즈 및 특성은 집적 시 전부 고려되어야 한다. 집적 과정에서, 가장 가능성이 높은 문제는 집적으로 인해 야기되는 노이즈 문제이다.
일반적으로 집적 요구사항을 고려할 필요가 없는 경우, AC 신호에 의해 생성되는 전자기 유도(EMI)로 인해 라인 사이에서 생성되는 노이즈를 피하기 위해 상기 라인 사이에 일정한 간격이 확보될 수 있다. 그러나, 집적이 필요한 경우, 기판에서 사용될 수 있는 공간이 제한된다. 결과적으로, 배치할 때 엔지니어가 라우팅 경로(routing path)를 고려해야 할뿐만 아니라 회로의 전체 형상도 고려해야 한다. 집적 회로(integrated circuits)의 설계에서, 회로 유형은 노이즈 생성에 중요한 역할을 한다. 잘못된 형태의 회로(poorly-shaped circuit)는 임피던스 불일치(impedance mismatch)를 유발하고 반사된 신호를 생성할뿐만 아니라, 모서리의 형상이 전자기 유도(electromagnetic induction)의 효과를 증가시키고 주변의 다른 정상적인 회로에 영향을 미칠 수 있다.
기존의 제조 과정에서, 회로의 검출은 자동 광 검출 시스템(automatic optical detection system)(AOI system)에 의해 수행될 수 있으며, 기판은 2차원 광학 이미지를 통해 촬영되며 머신 비전 방법(machine vision method)으로 회로의 결함이 확인될 수 있다. 그러나, 종래 기술은 이미지를 통해 회로의 표면 결함을 획득할 수 있지만, 일부 유형의 결함은 효과적으로 식별할 수 없다. 반면에, 회로 유형(circuit type)과 임피던스 일치(impedance matching) 및 노이즈 생성(noise generation) 간에 밀접한 상관 관계(high correlation)가 있다. 또한 수동 식별에 의해 검출되기 어려운 일부 차이는 임피던스 불일치 또는 EMI 노이즈의 위험을 야기할 수 있으며, 이것은 분명히 극복되어야 한다.
상기 목적을 달성하기 위해, 본 발명은 기판상의 회로 정보를 측정하기 위한 기판 측정 시스템을 제공한다. 기판 측정 시스템은 제1 이미지 캡처 장치(first image capturing device), 제2 이미지 캡처 장치(second image capture device), 검출 플랫폼(detection platform), 및 처리 장치(processing device)를 포함한다. 상기 제1 이미지 캡처 장치는 기판의 평면도 이미지(top view image)를 획득하기 위해 기판의 탑 뷰 방향 측(top view direction side) 상에 제공된다. 상기 제2 이미지 캡처 장치는 기판의 측면도 이미지(side view image)를 획득하기 위해 기판의 사이드 뷰 방향 측(side view direction side) 상에 제공된다. 상기 검출 플랫폼은 기판, 제1 이미지 캡처 장치, 및 제2 이미지 캡처 장치들 사이의 상대 위치 관계(relative positional relationship)를 조정하는 데 사용된다. 상기 처리 장치는 평면도 이미지와 측면도 이미지를 기초로 기판 상에 라인 정보를 수신하고 생성한다.
본 발명의 다른 목적은 기판의 평면도 이미지를 획득하기 위해 기판의 탑 뷰 방향 측에 제1 이미지 캡처 장치를 제공하는 단계; 기판의 측면도 이미지를 획득하기 위해 기판의 사이드 뷰 방향 측에 제2 이미지 캡처 장치를 제공하는 단계; 기판, 제1 이미지 캡처 장치 및 제2 이미지 캡처 장치 사이의 상대 위치 관계를 조정하기 위한 검출 플랫폼을 제공하는 단계; 및 평면도 이미지 및 측면도 이미지를 기초로 기판 상의 회로 정보를 수신하고 생성하기 위한 처리 장치를 제공하는 단계를 포함하는 기판 측정 방법을 제공하는 것이다.
본 발명은 인간 탐지(human detection) 또는 기계 탐지(machine detection)의 정확도를 효과적으로 개선시킴으로써, 제품의 최종 수율(final yield) 및 효율성을 더욱 향상시킬 수 있다.
본 발명은 회로의 각 섹션의 운반 값(carrying value)을 획득함으로써, 회로 기판 상의 회로의 전류-운반 용량(current-carrying capacity)을 계산하고 획득할 수 있다.
본 발명은 기판의 평면 구조 특성(planar structure characteristics)을 측정하는 것 이외에도, 기판의 3차원 구조(three-dimensional structure)의 크기 및 결함을 측정 및 검출할 수 있는 데, 이것은 제품 제조 과정에서 검출의 유형을 보다 쉽게 확인하고 결함 추적(track defects)에 도움을 줄 수 있다.
도 1은 본 발명의 기판 측정 시스템의 블록 다이아그램이다.
도 2는 본 발명의 제1 실시예의 외관의 단순화된 개략적인 다이아그램이다.
도 3은 본 발명의 제2 실시예의 외관의 단순화된 개략적인 다이아그램이다.
도 4는 본 발명의 제3 실시예의 외관의 단순화된 개략적인 다이아그램이다.
도 5는 기판 상의 회로의 개략적인 단면도이다.
도 6은 기판 회로의 3차원의 개략적인 다이아그램이다.
도 7은 기판 회로의 좌표 위치를 나타내는 다이아그램이다.
도 8은 기판 회로의 개략적인 평면도 이미지이다.
도 9는 기판 회로의 개략적인 측면도 이미지이다.
도 10은 본 발명의 기판 측정 시스템의 3차원 이미지의 개략적인 다이아그램(1)이다.
도 11은 본 발명의 기판 측정 시스템의 3차원 이미지의 개략적인 다이아그램(2)이다.
도 12는 본 발명의 기판 측정 시스템의 3차원 이미지의 개략적인 다이아그램(3)이다.
도 13은 본 발명의 기판 측정 방법의 개략적인 흐름도이다.
이하, 첨부도면을 참조하여 본 발명의 세부사항 및 기술적 해결책을 설명한다. 예시적인 목적을 위해, 첨부된 도면은 일정한 비율로 도시되지 않는다. 첨부된 도면 및 그 비율은 본 발명을 제한하지 않는다.
본 발명에서는 각 장치의 칩과 그 협력 관계가 명확하게 정의되어 있지는 않지만, 당업계의 일반 실무자들은 본 발명의 각 장치에 의해 수행되는 기능이 기본적으로 서로 협력하기 위해 대응하는 펌웨어(firmware) 및 드라이버(drivers)를 실행하는 프로세서(processors) 또는 제어 칩(control chips)을 포함해야 한다는 것을 이해하여야 한다.
본 발명은 주로 기판 상의 회로 정보를 측정하고, 회로의 3차원 이미지를 획득하여 회로 특성(회로의 전류-운반 용량과 같이)의 결함 검출 및 측정을 수행하는 데 사용된다. 기판(B)은 예컨대, 인쇄 회로 기판(PCB), 연성 인쇄 회로(FPC), 세라믹 기판(ceramic board) 또는 표면에 전도성 회로를 형성할 수 있는 다른 기판일 수 있다; 본 발명은 이와 관련하여 제한이 없다.
다음은 본 발명의 바람직한 실시예 중 하나를 설명한다. 본 발명의 기판 측정 시스템의 블럭 다이아그램 및 제1 실시예의 외관의 단순화된 다이아그램에 대해 각각의 도 1 및 도 2를 참조한다.
본 실시예는 검출 플랫폼(10), 제1 이미지 캡처 장치(20), 제2 이미지 캡처 장치(30), 보조 광원(40, auxiliary light source) 및 처리 장치(50)를 주로 포함하는 기판 측정 시스템(100)을 개시한다.
검출 플랫폼(10)은 기판(B), 제1 이미지 캡처 장치(20), 및 제2 이미지 캡처 장치(30) 사이의 상대 위치 관계를 조정하는 데 사용된다. 실행 가능한 실시예에서, 도 2에 도시한 바와 같이, 검출 플랫폼(10)은, 기판(B)의 이미지를 캡처하기 위해 기판(B)을 제1 이미지 캡처 장치(20) 및 제2 이미지 캡처 장치(30)용 검출 영역(DA)으로 이동시킬 수 있도록 기판(B)을 운반 및 이송시키기 위한 컨베이어 벨트 장치(conveyor belt device), 스테이지 장치(stage device) 또는 다른 유사한 장치들을 포함한다. 기판(B)이 연질/연성 기판일 경우, 진공 흡입 장치(vacuum suction device)는 검출 영역(DA) 상의 기판(B)을 흡입하도록 검출 플랫폼(10) 상에 제공될 수 있고, 그렇게 함으로써 기판(B)의 표면을 평평하게 만들 수 있다.
다른 실행 가능한 실시예에서, 외관의 단순화된 개략적인 다이아그램으로서, 도 3에 도시한 바와 같이, 검출 플랫폼(10)은 제1 이미지 캡처 장치(20) 또는 제2 이미지 캡처 장치(30)를 운반 및 이송시키거나, 동일한 플랫폼 상에 제1 이미지 캡처 장치(20) 및 제2 이미지 캡처 장치(30)를 설정하고 제1 이미지 캡처 장치(20) 및 제2 이미지 캡처 장치(30)가 동일한 위치 상에 초점을 맞출 수 있도록 플랫폼 상의 제1 이미지 캡처 장치(20) 및 제2 이미지 캡처 장치(30)의 촬영 방향을 조정하기 위한 카메라 이동 장치(XY 스테이지, 로봇 팔 등과 같이)를 포함한다.
도 1 또는 도 2의 실시예를 다시 참조하면, 본 발명의 제1 이미지 캡처 장치(20)는 기판(B)의 표면의 평면도 이미지를 촬영 및 획득하기 위해 검출 플랫폼(10)의 탑 뷰 방향 측 상에 제공된다. 여기에 언급된 탑 뷰 방향 측은 기판(B)의 평면(도면의 번호) 위의 위치를 나타내고, 제1 이미지 캡처 장치(20)의 촬영 방향은 기판(B)의 표면에 실질적으로 직교한다. 제1 이미지 캡처 장치(20)는 광학 렌즈 및 상기 광학 렌즈에 결합된 감광 소자(photosensitive element)를 포함한다. 광학 렌즈는 감광 소자 상의 물체의 광학 패턴의 이미지를 이미지화하기 위해 촬영될 물체와 정렬된다. 감광 소자는 전하 결합 소자(charge coupled device (CCD)) 또는 상보형 금속 산화 반도체(complementary metal oxide semiconductor (CMOS))와 같은 장치이다. 실행 가능한 실시예에서, 제1 이미지 캡처 장치(20)는 라인 스캔 카메라(line scan camera) 또는 영역 스캔 카메라(area scan camera)일 수 있으며, 이것은 본 발명에서 제한되지 않는다.
제2 이미지 캡처 장치(30)는 기판(B)의 표면의 측면도 이미지를 촬영하고 획득하기 위해 검출 플랫폼(10)의 사이드 뷰 방향 측 상에 제공된다. 여기에 언급된 사이드 뷰 방향 측은 라인과 적절한 경사각을 유지하면서 기판(B)(도면의 번호)의 양측 가장자리의 양(+)의 측면 위치(positive lateral position) 또는 대각선 상방 위치(diagonally upward position)를 나타낸다. 제2 이미지 캡처 장치(30)는 광학 렌즈 및 상기 광학 렌즈에 결합된 감광 소자(photosensitive element)를 포함한다. 광학 렌즈는 감광 소자 상의 물체의 광학 패턴의 이미지를 이미지화하기 위해 촬영될 물체와 정렬된다. 감광 소자는 전하 결합 소자(charge coupled device (CCD)) 또는 상보형 금속 산화 반도체(complementary metal oxide semiconductor (CMOS))와 같은 장치이다. 제2 이미지 캡처 장치(30)는 영역 스캔 카메라(area scan camera) 또는 라인 스캔 카메라(line scan camera)일 수 있으며, 이것은 본 발명에서 제한되지 않는다.
다른 실행 가능한 실시예에서, 외관의 단순화된 개략적인 다이아그램으로서, 도 4에 도시한 바와 같이, 제2 이미지 캡처 장치(30)의 수는 실제 요구사항에 따라 다수를 포함할 수 있으며 단일 뷰 이미지에 의해 캡처될 수 없는 회로의 타측(도면의 번호)의 이미지를 획득하기 위해 기판(B)의 두 반대편 사이드 뷰 방향(opposite side view directions) 상에 제공된다. 제2 이미지 캡처 장치(30)의 시야 각도(viewing angle) 또는 틸트 각도(tilt angle)는 조정 가능하다.
제1 이미지 캡처 장치(20) 및 제2 이미지 캡처 장치(30)는 화질에서 동일하지만, 이미지 캡처 장치들은 또한 매시업(mashup) 방식으로 다른 유형의 카메라에 의해 구현될 수 있다; 본 발명은 이와 관련하여 제한이 없다. 실행 가능한 실시예에서, 제1 이미지 캡처 장치(20) 및 제2 이미지 캡처 장치(30)의 렌즈들은 텔레센트릭 렌즈(telecentric lenses)일 수 있다. 텔레센트릭 렌즈의 특성을 통해, 특정 물체 거리 범위 내에서 촬영된 물체가 렌즈 시차(lens parallax)의 영향을 받지 않으므로, 이미지 배율(image magnification)이 변하지 않고, 넓은 피사계 심도(depth of field) 효과를 획득할 수 있다. 텔레센트릭 렌즈를 사용하는 실시예에서, 범위 내의 라인의 면적은 한 번에 캡처될 수 있고, 시차의 영향에 의해 야기되는 보정 절차를 뺄 수 있다. 텔레센트릭 렌즈 이외에도, 광학 렌즈는 또한 일반 렌즈(general lens), 광각 렌즈(wide-angle lens), 망원 렌즈(telephoto lens) 등이 될 수 있으며, 이것은 본 발명에서 제한되지 않는다.
실시예에서 설명된 보조 광원(40)은 검출 영역(DA)상의 기판(B) 상에서 광을 보충하기 위해 검출 플랫폼(10)에 정렬된다. 실행 가능한 실시예에서, 보조 광원(40)은 백라이트(backlight), 링 라이트(ring light), 돔 라이트(dome light), 평행 광(parallel light), 확산 광(diffuse light) 및/또는 동축 광 그룹(coaxial light group)이며, 이것은 본 발명에서 제한되지 않는다. 실행 가능한 실시예에서, 보조 광원(40)의 수는 복수일 수 있으며, 복수의 광원(예컨대, 양면 광원)을 제공함으로써 검출 측의 효율이 개선된다. 다른 실행 가능한 실시예에서, 예컨대, 복수의 상이한 유형의 광원에 연결된 광 스위칭 제어기(light switching controller)가 제공될 수 있고, 기판(B)의 이미지는 이미지 분할(image segmentation) 및 관심 영역의 캡처를 용이하게 하기 위해 서로 다른 이미지의 특징 간의 대비(contrast)를 강조하기 위해 서로 다른 광 모드를 스위칭하는 환경 아래에서 개별적으로 캡처될 수 있다.
처리 장치(50)는 기판(B)의 평면도 이미지 및 측면도 이미지를 획득하기 위해 제1 이미지 캡처 장치(20) 및 제2 이미지 캡처 장치(30)에 연결 또는 결합되며, 평면도 이미지 및 측면도 이미지에 따라 기판(B) 상의 회로 라인 정보(circuit line information)를 생성한다. 처리 장치(50)는 오버헤드 이미지(overhead image)로부터 라인의 상부 라인 폭(upper line width) 및/또는 하부 라인 폭(lower line width)의 라인 정보를 획득한다. 제1 이미지 캡처 장치(20)는 검출 플랫폼(10)의 표면에 완전히 직교하지 않을 수 있기 때문에 합리적인 오류 범위 내에서 보정 절차를 통해 무시되거나 수정될 수 있다; 이러한 부분은 본 발명의 범주 내에 있지 않으므로, 반복되지 않을 것이다. 처리 장치(50)는 측면도 이미지를 통해 라인의 라인 사이드 뷰 길이(line side view length)의 라인 정보를 획득한다. 실행 가능한 실시예에서, 제2 이미지 캡처 장치(30)가 기판(B)의 양(+) 측 위치(positive side position) 상에 제공될 때, 라인의 라인 두께 값(line thickness value)은 직접 구하게 될 수 있다. 비스듬한 상부 위치에서 라인을 촬영하는 것은 물체가 겹치는 문제를 피할 수 있다. 라인의 라인 두께 값은 렌즈 촬영 각도(lens shooting angle), 라인의 상부 라인 폭, 하부 라인 폭, 및/또는 얻어진 라인 사이드 뷰 길이를 통해 계산될 수 있다(예컨대, 도 5 및 도 10에 도시한 바와 같이, 라인 사이드 뷰 길이(W3) 및 라인 사이드 뷰 길이(W4)). 높이 값의 계산 방법은 나중에 설명할 삼각함수 정리(trigonometric theorem)에 의해 계산될 수 있다.
처리 장치(50)는 개인용 컴퓨터(personal computer), 워크스테이션(workstation), 호스트 컴퓨터(host computer), 또는 다른 유형의 컴퓨터 또는 프로세서와 같은 컴퓨터를 공동으로 형성하기 위한 프로세서 및 저장 유닛을 포함할 수 있다. 본 발명은 이와 관련하여 제한이 없다. 프로세서는, 예컨대, 중앙 처리 장치(CPU), 또는 다른 프로그래밍 가능한 범용 또는 특수 목적 마이크로 프로세서, 디지털 신호 프로세서(DSP), 프로그래밍 가능한 제어기, 주문형 집적 회로(ASIC), 프로그래밍 가능한 논리 장치(PLD), 또는 다른 유사한 장치 또는 이러한 장치의 조합이다. 이러한 실시예에서, 프로세서는 시선 추적(eye tracking) 및 시선 추적 보정 방법(eye tracking correction method)을 완료하기 위해 저장 유닛(storage unit)에 프로그램을 로드하는데 사용된다. 저장 유닛은 임의의 휘발성 메모리(volatile memory) 또는 비휘발성 메모리(non-volatile memory)일 수 있으며, 이것은 본 발명에서 제한되지 않는다.
회로 두께의 계산 방법은, 기판 상의 회로의 개략적인 단면도인 도 5를 참조한다.
처리 장치(50)가 이미지 내의 라인의 상부 라인 폭(W1), 하부 라인 폭(W2), 라인 사이드 뷰 길이(W3)를 구한 후, 기판(B) 상의 라인 두께(H)는 삼각 측량에 의해 추가로 구하게 될 수 있다. 도 5에 도시한 바와 같이, 처리 장치(50)가 상부 라인 폭(W1)을 확인할 때, 상부 라인(top line)과 측벽(side wall) 사이의 경계를 통해 라인 탑-뷰 각도 폭(S1, line top-view angular width)을 더 확인할 수 있다. 이때, 피타고라스 정리(Pythagorean theorem)(평면 상에서 직각 삼각형의 두 직각 변의 길이의 제곱의 합은 빗변의 길이의 제곱과 같다)의 공식을 통해, 라인 두께(H), 라인 측벽 폭(W3), 및 라인 탑-뷰 각도 폭(S1)은 다음 공식을 충족할 것이다:
Figure pat00001
. 라인 사이드 뷰 길이(W3) 및 라인 탑-뷰 각도 폭(S1)이 공지되어 있기 때문에, 라인 두께(H)는 계산 후에 구할 수 있다. 라인 두께(H)를 구하게 될 때, 라인의 섹션의 단면적(A)은 사다리꼴 공식(trapezoidal formula)으로 계산하고 구할 수 있다. 계산 공식은 다음과 같다:
Figure pat00002
. 단면적을 구한 후, 처리 장치(50)는 회로 단면적(A)에 따라 기판(B) 상의 회로의 전류-운반 용량을 획득할 수 있으며; 회로의 전류-운반 용량은 다음 방정식에 의해 구하게 될 수 있다:
Figure pat00003
; 여기서, I는 최대 전류-운반 용량, k는 보정 계수,
Figure pat00004
는 최대 온도 차, 그리고 A는 라인의 단면적이다. 또한, 캡처된 평면도 이미지 및 측면도 이미지로부터, 라인 결함 정보(line flaw information)를 획득하기 위해 라인 상의 결함은 이미지 인식 방법(image recognition)으로 찾을 수 있다.
전술한 라인의 단면적(A)의 형상은 사다리꼴로 예시되었지만, 직사각형 또는 다른 형상일 수도 있으며, 이것은 여기서 제한되지 않는다. 또한, 전류-운반 공식은 IPC-2221과 같은 IPC 및 다른 관련 표준을 참조하고 준수할 수 있는 다른 계산 공식일 수 있다.
다른 실행 가능한 실시예에서, 계산 부담을 줄이기 위해, 처리 장치(50)는 또한 다음의 룩업 테이블(lookup table)과 같은 룩업 방법에 의해 룩업 테이블을 통해 회로의 전류-운반 용량을 획득할 수 있다:
Figure pat00005
룩업 테이블에서, 룩업 테이블에 나타나지 않는 값은 최단 근접 방법(the nearest neighbor method) 또는 보간 방법(interpolation method)에 의해 계산될 수 있다; 이러한 부분은 디자인 요구사항에 따라 다르다.
기판 상의 회로의 3차원의 개략적인 다이아그램인 도 6을 참조한다.
바람직한 실시예에서, 처리 장치(50)는 이미지로부터 기판(B) 상의 대상 라인 분할 경로(target line segment path, L)를 획득하고 대상 라인 분할 경로(L)의 라인 분할 볼륨(line segment volume)을 획득하기 위해 라인 단면적(A)을 상부 라인 폭(W1), 하부 라인 폭(W2), 라인 사이드 뷰 길이(W3), 및 대상 라인 분할 경로(L)에 따라 라인 분할 경로(line segment path)와 더 비교할 수 있다. 다른 실행 가능한 실시예에서, 복수의 단면적 후, 복수의 분할 볼륨은 각각의 단면적 및 그것이 위치하는 분할의 길이에 따라 획득될 수 있으며, 마지막으로 대상 라인 분할 경로(L)의 라인 분할 볼륨은 모든 분할 볼륨을 추가한 후 획득된다.
전술한 회로 정보 분석을 위한 기술적인 특징에 더하여, 본 발명에 의해 획득된 회로 정보는 스테레오 비전 방법(stereo vision method)을 통해 회로의 3차원 이미지를 생성하는데 더 사용될 수 있다.
다음은 본 발명의 기판 회로를 위한 3차원 이미지 형성 방법을 설명하고, 도 7 및 도 12를 참조한다.
먼저, 도 7을 참조하면, 경로(route)의 평면도 이미지 및 측면도 이미지를 수신한 후, 처리 장치(50)는 경로 이미지의 측면 경계(side boundary)를 기초로 복수의 연속적인 좌표 위치 M1(X1, Y1, Z1)...Mn(Xn, Yn, Zn)...MN(XN, YN, ZN)를 설정한다. 좌표 위치는 스테레오 비전 알고리즘을 사용하여 이미지 픽셀 좌표계(image pixel coordinate system)(u, v)를 세계 좌표계(world coordinate system)(XW, YW, ZW)로 변환하고 이미지에서 대상 좌표 위치의 보정을 완료하는 것으로 설정될 수 있다. 다른 실행 가능한 실시예에서, 복수의 좌표 위치는 또한 다른 측면 경계, 중심선 또는 다른 쉽게 식별 가능한 참조 특징들을 표본으로 할 수 있다. 다른 실행 가능한 실시예에서, 특히 온라인 스캐닝 카메라(online scanning camera)의 실시예에서, 좌표 위치는 컨베이어 벨트 장치, 캐리어 장치 또는 다른 유사한 장치들의 데이터로부터 피드백에 의해 확인될 수 있다.
다음으로, 또한 도 8을 참조하면, 좌표 위치가 설정된 후, 처리 장치(50)는 오버헤드 이미지에서 상부 라인 폭(W1) 및 하부 라인 폭(W2)을 획득한다. 상부 라인 폭(W1) 및 하부 라인 폭(W2) 사이의 상대 위치는 탑-라인 이미지에서 라인의 양 면에 대한 탑-뷰 각도 폭들(top-view angular widths)(S1, S2) 또는 양-면 탑-뷰 각도 폭들(two-side top-view angular widths)(S1, S2)의 비율로부터 획득될 수 있다.
다음으로, 또한 도 9를 참조하면, 라인의 측면도 이미지를 수신한 후, 처리 장치(50)는 측면도 이미지의 라인 이미지에서 라인 사이드 뷰 길이(W3)를 분석한다.
상기 두 단계 후, 처리 장치(50)는 상부 라인 폭(W1), 하부 라인 폭(W2), 라인 탑 각도 폭들(S1, S2), 및 라인 사이드 뷰 길이(W3)를 구하고, 이러한 매개변수가 속하는 좌표 위치 Mn(Xn, Yn, Zn)를 기록하면서 상기 라인 정보로부터 라인 두께(H)를 계산할 것이다.
다음으로, 또한 도 10을 참조하면, 상부 라인 폭(W1), 하부 라인 폭(W2), 라인 두께(H), 및 대응하는 좌표 위치 Mn(Xn, Yn, Zn)를 획득할 때, 처리 장치(50)는 상부 라인 폭(W1), 하부 라인 폭(W2), 및 라인 두께(H)를 기초로 대상 단면 이미지(target cross-sectional image)를 생성한다. 먼저, 제1 측면 라인(first side line)의 사이드 뷰 길이(W3)와 제2 측면 라인의 사이드 뷰 길이(W4)를 통해 상부 라인 폭(W1) 및 하부 라인 폭(W2) 사이의 상대적인 관계를 확인한다. 라인 두께(H)의 조건을 확인하는 경우, 사다리꼴 단면(trapezoidal section)의 바닥 길이(bottom length), 상단 길이(top length), 높이, 제1측 경사면(first side oblique side), 및 제2측 경사면(second side oblique side)은 3차원 이미지 단면도(three-dimensional image cross-sectional view)(ST)를 형성하는 것으로 확인될 수 있다. 3차원 이미지 단면도(ST)의 유형은 생성된 3차원 이미지 단면도(ST)를 통해 확인되어, 라인 결함 정보를 획득할 수 있다.
마지막으로, 또한 도 11 및 도 12를 참조하면, 좌표 위치 M1(X1, Y1, Z1)...Mn(Xn, Yn, Zn)...MN(XN, YN, ZN)에 대응하는 복수의 라인 M1(X1, Y1, Z1)...Mn(Xn, Yn, Zn)...MN(XN, YN, ZN) 및 3차원 이미지 단면도(three-dimensional image cross-sectional view)(ST1-STN)의 샘플링 좌표 위치들을 통해 이미지 스택(STK)이 설정된다. 이미지 스택(STK)이 완료된 후, 이미지 간격의 좌표 위치(M1(X1, Y1, Z1)...Mn(Xn, Yn, Zn)...MN(XN, YN, ZN))는 도 11에 도시한 바와 같이 3차원 이미지를 출력하기 위해 보간법(interpolation)으로 보충된다.
복원된 3차원 이미지를 통해, 라인 결함 정보는 단면 형상으로부터 획득된 라인 정보에서 획득될 수 있어, 결함의 범주 및 유형을 확인하고 사람에 의한 시각적 검출 효율을 개선할 수 있다.
다음은 본 발명의 기판 측정 방법의 상세한 설명이다. 또한 본 발명의 기판 측정 방법의 개략적인 플로우차트인 도 13을 참조한다.
이러한 실시예는 다음 단계를 포함하는 기판 측정 방법을 제공한다:
먼저, 기판(B)의 평면도 이미지를 획득하기 위해 하드웨어 구성 상의 기판(B)의 탑 뷰 방향 측에 제1 이미지 캡처 장치(20)를 제공한다(S01 단계); 동시에, 기판(B)의 측면도 이미지를 획득하기 위해 기판(B)의 사이드 뷰 방향 측에 제2 이미지 캡처 장치(30)를 제공한다(S02 단계).
기판(B), 제1 이미지 캡처 장치(20), 및 제2 이미지 캡처 장치(30) 사이의 상대 위치 관계를 조정하기 위해 검출 플랫폼(10)을 제공한다(S03 단계).
S03 단계에서, 제1 이미지 캡처 장치(20) 및 제2 이미지 캡처 장치(30)가 기판(B)을 캡처하는 시간은 반드시 순차적으로 실행될 필요는 없다. 제1 이미지 캡처 장치(20)의 촬영은 평면도 이미지를 획득하기 위해 먼저 수행될 수 있거나, 제2 이미지 캡처 장치(30)의 촬영은 측면도 이미지를 획득하기 위해 먼저 수행될 수 있거나, 둘 모두가 동시에 수행될 수 있다; 본 발명은 이와 관련하여 제한이 없다.
다음으로, 처리 장치(50)는 평면도 이미지 및 측면도 이미지를 기초로 기판(B) 상에 라인 정보를 수신하고 생성하도록 제공한다(S04 단계). 기판(B) 상의 라인 정보는 상부 라인 폭, 하부 라인 폭 및/또는 라인 사이드 뷰 길이를 포함한다.
상부 라인 폭, 하부 라인 폭 및/또는 라인 사이드 뷰 길이를 획득한 후 상부 라인 폭, 하부 라인 폭 및 라인 사이드 뷰 길이에 따라 처리 장치(50)에 의해 기판(B) 상의 라인 단면적을 획득한다(S05 단계).
마지막으로, 회로 단면적을 획득한 후 회로 단면적에 따라 처리 장치(50)에 의해 기판(B) 상의 회로의 전류-운반 용량을 획득한다(S06 단계).
요약하면, 본 발명은 제품의 최종 수율 및 효율성을 더욱 향상시키기 위해 회로의 3차원 이미지 맵을 수립함으로써 인간 탐지 또는 기계 탐지의 정확도를 효과적으로 개선할 수 있다. 또한, 본 발명은 회로 기판 상의 회로의 전류-운반 용량을 계산하고 획득하기 위해 회로의 3차원 이미지 맵(three-dimensional image map)을 재구성함으로써 회로의 각 섹션의 부하-운반 값(load-carrying value)을 획득할 수 있다. 또한, 본 발명은 회로의 3차원 이미지 다이아그램을 수립함으로써 검출된 결함이 평면 구조인지 3차원 구조인지를 사람이나 기계가 확인할 수 있도록 더 허용할 수 있으며, 이것은 결함의 유형을 더 쉽게 확인할 수 있고 제품 제조 과정의 결함을 추적하는 데 도움을 줄 수 있다.

Claims (15)

  1. 기판 상의 회로 정보를 측정하기 위한 기판 측정 시스템으로서,
    상기 기판의 평면도 이미지를 획득하기 위해 상기 기판의 탑 뷰 방향 측 상에 제공되는 제1 이미지 캡처 장치;
    상기 기판의 측면도 이미지를 획득하기 위해 상기 기판의 사이드 뷰 방향 측 상에 제공되는 제2 이미지 캡처 장치;
    상기 기판, 상기 제1 이미지 캡처 장치, 및 상기 제2 이미지 캡처 장치 사이의 상대 위치 관계를 조정하기 위한 검출 플랫폼; 및
    상기 평면도 이미지와 상기 측면도 이미지를 기초로 상기 기판 상의 라인 정보를 수신하고 생성하기 위한 처리 장치를 포함하는 기판 측정 시스템.
  2. 제1항에 있어서,
    상기 기판 상의 상기 라인 정보는 상기 라인의 상부 라인 폭, 하부 하인 폭 또는/및 사이드 뷰 길이를 포함하는 것을 특징으로 하는 기판 측정 시스템.
  3. 제2항에 있어서,
    상기 처리 장치는 상기 회로 정보에 따라 상기 기판 상의 회로의 두께 또는 상기 기판 상의 회로의 단면적을 획득하는 것을 특징으로 하는 기판 측정 시스템.
  4. 제3항에 있어서,
    상기 처리 장치는 상기 회로의 단면적에 따라 상기 기판 상의 회로의 전류-운반 용량을 획득하는 것을 특징으로 하는 기판 측정 시스템.
  5. 제2항에 있어서,
    상기 라인 정보는 상기 기판 상의 대상 라인 분할 경로를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 기판 측정 시스템.
  6. 제5항에 있어서,
    상기 처리 장치는 상기 라인 정보에 따라 상기 대상 라인 분할 경로의 라인 분할 볼륨을 획득하는 것을 특징으로 하는 기판 측정 시스템.
  7. 제1항에 있어서,
    상기 처리 장치는 스테레오 비전 방법에 따라 상기 기판의 상기 회로의 3차원 이미지를 획득하는 것을 특징으로 하는 기판 측정 시스템.
  8. 제1항에 있어서,
    상기 라인 정보는 라인 결함 정보를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 기판 측정 시스템.
  9. 제1항에 있어서,
    상기 제1 이미지 캡처 장치 또는 상기 제2 이미지 캡처 장치의 유형은 라인 스캔 카메라 또는 영역 스캔 카메라를 포함하는 것을 특징으로 하는 기판 측정 시스템.
  10. 제1항에 있어서,
    상기 제2 이미지 캡처 장치의 수는 다수를 포함하고, 상기 제2 이미지 캡처 장치는 상기 기판의 두 반대편 사이드 뷰 방향에 제공되고; 상기 제2 이미지 캡처 장치의 시야 각도 또는 틸트 각도는 조정 가능한 것을 특징으로 하는 기판 측정 시스템.
  11. 제1항에 있어서,
    상기 검출 플랫폼은 상기 제1 이미지 캡처 장치 또는 상기 제2 이미지 캡처 장치를 운반 및 이송시키기 위한 카메라 이동 장치를 포함하는 것을 특징으로 하는 기판 측정 시스템.
  12. 기판 측정 방법으로서,
    상기 기판의 평면도 이미지를 획득하기 위해 상기 기판의 탑 뷰 방향 측에 제1 이미지 캡처 장치를 제공하는 단계;
    상기 기판의 측면도 이미지를 획득하기 위해 상기 기판의 사이드 뷰 방향 측에 제2 이미지 캡처 장치를 제공하는 단계;
    상기 기판, 상기 제1 이미지 캡처 장치, 및 상기 제2 이미지 캡처 장치 사이의 상대 위치 관계를 조정하기 위한 검출 플랫폼을 제공하는 단계; 및
    상기 평면도 이미지 및 상기 측면도 이미지에 따라 상기 기판 상의 회로 정보를 수신하고 생성하기 위한 처리 장치를 제공하는 단계를 포함하는 기판 측정 방법.
  13. 제12항에 있어서,
    상기 기판 상의 라인 정보는 상기 라인의 상부 라인 폭, 하부 라인 폭 또는/및 사이드 뷰 길이를 포함하는 것을 특징으로 하는 기판 측정 방법.
  14. 제13항에 있어서,
    상기 회로 정보에 따라 상기 기판 상의 상기 회로 단면적을 획득하는 상기 처리 장치를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 기판 측정 방법.
  15. 제14항에 있어서,
    상기 회로 단면적에 따라 상기 기판 상의 상기 회로의 전류-운반 용량을 획득하는 상기 처리 장치를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 기판 측정 방법.
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