KR20230083172A - 반도체 자재 검사 장치 및 이를 이용한 반도체 자재 검사 방법 - Google Patents

반도체 자재 검사 장치 및 이를 이용한 반도체 자재 검사 방법 Download PDF

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Abstract

본 발명은 반도체 자재 검사 장치 및 이를 이용한 반도체 자재 검사 방법으로서, 비젼 검사의 촬영 영역(FOV: Field of Vision)보다 크기가 더 큰 대면적 반도체 자재에 대한 사이즈를 측정하여 반도체 자재에 대한 품질을 검사할 수 있는 기술을 개시한다.

Description

반도체 자재 검사 장치 및 이를 이용한 반도체 자재 검사 방법{Semiconductor material inspection device and semiconductor material inspection method using the same}
본 발명은 반도체 자재 검사 장치 및 이를 이용한 반도체 자재 검사 방법으로서, 보다 상세하게는 비젼 검사의 촬영 영역(FOV: Field of Vision)보다 크기가 더 큰 대면적 반도체 자재에 대한 사이즈를 측정하여 반도체 자재에 대한 품질을 검사할 수 있는 기술을 개시한다.
일반적으로 반도체 소자들은 일련의 제조 공정들을 반복적으로 수행함으로써 반도체 기판으로 사용되는 실리콘 웨이퍼 상에 형성될 수 있으며, 상기와 같이 형성된 반도체 소자들은 다이싱 공정과 다이 본딩 공정 및 몰딩 공정을 통해 다수의 반도체 패키지들로 이루어진 반도체 스트립으로 제조될 수 있다.
이와 같이 제조된 반도체 스트립은 절단 및 분류(Sawing & Sorting) 공정을 통해 복수의 반도체 패키지들로 개별화되고, 양품 또는 불량품 판정에 따라 분류될 수 있다.
반도체 스트립을 개별 단위의 낱개 패키지로 절단하기에 앞서 해당 반도체 스트립에 대한 사이즈 등의 품질 검사가 수행될 수 있는데, 반도체 스트립의 사이즈가 비젼 검사의 촬영 영역(FOV: Field of Vision)보다 더 크기에 한번의 촬영으로 반도체 스트립의 사이즈를 파악할 수 없는 문제가 있다.
또한 고용량, 고집적화를 구현하기 위해 패키지 온 패키지(PoP; Package on Package) 등의 다양한 반도체 패키징 기술이 적용되고 있는데, 패키지 온 패키지(PoP)는 한 개 이상의 반도체 칩을 내장한 패키지를 상하로 다층으로 적층하여 고용량, 고집적화를 구현하는 기술이다.
이러한 적층식 반도체 패키지를 제작시 개별 낱개 패키지를 일일이 적층하기 보다는 다수의 반도체 패키지를 포함하는 반도체 패키지 블록 단위를 적층하여 다수의 반도체 패키지 블록이 적층된 상태에서 개별 낱개 패키지로 절단함으로써 공정 수율을 향상시키고 있다.
반도체 패키지 블록의 경우도 그 사이즈가 비젼 검사의 촬영 영역(FOV)보다 더 크기에 한번의 촬영으로 반도체 패키지 블록의 사이즈를 파악할 수 없는 문제가 있다.
나아가서 디스플레이 패널에 대한 대면적 사이즈를 요구하는 추세에 따라 디스플레이용 반도체 기판의 경우도 그 사이즈가 그 사이즈가 비젼 검사의 촬영 영역(FOV)보다 더 크기에 한번의 촬영으로 디스플레이용 반도체 기판의 사이즈를 파악할 수 없는 문제가 있다.
이와 같은 다양한 대면적 자재에 대한 사이즈를 측정하기 위해 대면적 자재를 여러 영역으로 구분하여 각각의 영역마다 촬영하고 복수의 촬영 영상을 종합하여 대면적 자재의 전체 사이즈를 파악하고 있다.
이러한 사이즈 측정 방식은 자재의 모든 영역을 각각 촬영하여야 하기에 사이즈 측정에 여러 과정을 수행하고 오랜 시간이 소요되며, 자재의 사이즈가 더욱 커지는 경우에는 그만큼 더 많은 과정과 시간이 소요되는 문제가 있다.
자재의 사이즈 측정에 대한 다른 방식으로서, 자재가 안착되는 안착 테이블 상의 자재 모서리에 위치한 패턴과 자재 모서리 간의 거리를 측정하고 티칭 당시의 추정값을 이용하여 자재의 크기를 산출할 수 있다.
이러한 사이즈 측정 방식의 경우, 자재 내부의 패키지 상태와 자재의 휨(Warp) 상태 등 다양한 요인에 따른 편차를 반영하지 못하기에 정확도가 떨어지는 문제가 있다.
한국 특허등록공보 제10-1702752호
본 발명은 상술한 바와 같은 종래 기술의 문제점을 해결하기 위하여 안출된 것으로, 비젼 검사의 촬영 영역(FOV)보다 크기가 더 큰 대면적 반도체 자재에 대한 사이즈를 측정하여 반도체 자재에 대한 품질을 검사할 수 있는 방안을 제시하고자 한다.
특히, 대면적 자재에 대한 사이즈를 측정하기 위해 대면적 자재를 여러 영역으로 구분하여 각각의 영역마다 촬영하고 복수의 촬영 영상을 종합하여 대면적 자재의 전체 사이즈를 파악함에 따라 사이즈 측정에 여러 과정을 수행하는 번거로움과 오랜 시간이 소요되는 문제를 해결하고자 하며, 또한 자재의 사이즈가 더욱 커지는 경우에는 그만큼 더 많은 과정과 시간이 소요되는 문제를 해결하고자 한다.
나아가서 자재가 안착되는 안착 테이블 상의 자재 모서리에 위치한 패턴과 자재 모서리 간의 거리를 측정하고 티칭 당시의 추정값을 이용하여 자재의 크기를 산출하는 방식을 적용시, 자재 내부의 패키지 상태와 자재의 휨(Warp) 상태 등 다양한 요인에 따른 편차를 반영하지 못하기에 정확도가 떨어지는 문제를 해결하고자 한다.
본 발명의 목적은 전술한 바에 제한되지 않으며, 언급되지 않은 본 발명의 다른 목적 및 장점들은 하기의 설명에 의해서 이해될 수 있다.
본 발명에 따른 반도체 자재 검사 방법의 일실시예는, 반도체 자재가 안착되는 안착 테이블에 대한 기준 정보를 기초로 가상 평면을 설정하는 가상 평면 설정 단계; 상기 안착 테이블에 안착된 반도체 자재에 대하여 복수의 모서리 영역 각각에 대한 촬영 영상을 획득하는 촬영 영상 획득 단계; 각각의 상기 촬영 영상에서 상기 반도체 자재의 모서리 지점을 검출하고, 상기 기준 정보를 기초로 각각의 상기 모서리 지점에 대한 상기 가상 평면 상의 상대 좌표를 판단하는 상대 좌표 판단 단계; 및 각각의 상기 모서리 지점에 대한 상대 좌표를 기초로 상기 반도체 자재에 대한 사이즈를 산출하는 자재 사이즈 산출 단계를 포함할 수 있다.
바람직하게는 상기 가상 평면 설정 단계는, 상기 안착 테이블에 마련된 복수의 기준 마크를 기초로 가상 평면을 설정할 수 있다.
일례로서, 상기 촬영 영상 획득 단계는, 상기 반도체 자재의 네 개의 모서리 영역 각각에 대한 촬영 영상을 획득할 수 있다.
반도체 자재의 네 개의 모서리 영역 각각에 대한 촬영 영상을 획득하는 경우, 상기 상대 좌표 판단 단계는, 각각의 상기 촬영 영상에서 상기 반도체 자재의 외각선을 파악하고, 파악된 외각선을 기초로 상기 반도체 자재의 네 개의 모서리 지점을 판단하는 모서리 지점 검출 단계; 및 각각의 상기 촬영 영상에서 상기 기준 정보에 따른 기준 마크를 기초로 네 개의 상기 모서리 지점에 대한 상기 가상 평면 상의 상대 좌표를 판단하는 모서리 지점 좌표 판단 단계를 포함할 수 있다.
바람직하게는 상기 모서리 지점 검출 단계는, 상기 반도체 자재의 수평 방향 외각선과 수직 방향 외각선을 파악하는 단계; 상기 수평 방향 외각선과 상기 수직 방향 외각선의 교차 지점을 파악하는 단계; 및 상기 교차 지점을 상기 반도체 자재의 모서리 지점으로 설정하는 단계를 포함할 수 있다.
나아가서 상기 자재 사이즈 산출 단계는, 각각의 상기 모서리 지점에 대한 상기 가상 평면 상의 상대 좌표 간 거리를 산출하는 단계; 및 산출된 상대 좌표 간 거리를 기초로 상기 반도체 자재의 사이즈를 산출하는 단계를 포함할 수 있다.
다른 일례로서, 상기 촬영 영상 획득 단계는, 상기 반도체 자재의 대각선 상에 위치된 두 개의 모서리 영역 각각에 대한 촬영 영상을 획득할 수 있다.
바람직하게는 상기 상대 좌표 판단 단계는, 각각의 상기 촬영 영상에서 상기 반도체 자재의 외각선을 파악하고, 파악된 외각선을 기초로 상기 반도체 자재의 대각선에 위치된 두 개의 모서리 지점을 검출하는 모서리 지점 검출 단계; 각각의 상기 촬영 영상에서 상기 기준 정보에 따른 기준 마크를 기초로 두 개의 상기 모서리 지점에 대한 상기 가상 평면 상의 상대 좌표를 판단하는 모서리 지점 좌표 판단 단계; 상기 가상 평면 상에서 두 개의 상기 모서리 지점에 대한 상대 좌표를 기준으로 상기 반도체 자재의 외각선을 따라 연장된 가상의 외각선을 생성하는 가상의 외각선 생성 단계; 및 상기 가상의 외각선 간의 교차 지점을 기초로 나머지 두 개의 모서리 지점을 추정하고, 추정된 두 개의 모서리 지점에 대한 상대 좌표를 판단하는 추정 모서리 지점 좌표 판단 단계를 포함할 수 있다.
나아가서 상기 가상의 외각선 생성 단계는, 상기 가상 평면 상에서 두 개의 상기 모서리 지점에 대한 상대 좌표를 기준으로 상기 반도체 자재의 외각선에 대한 직선 방정식을 수립하는 직선 방정식 수립 단계; 및 수립된 상기 직선 방정식을 기초로 상기 반도체 자재의 외각선으로부터 연장된 가상의 연장선을 생성하는 연장선 생성 단계를 포함할 수 있다.
바람직하게는 상기 직선 방정식 수립 단계는, 상기 가상 평면 상에서 두 개의 상기 모서리 지점 각각을 기초로 상기 반도체 자재의 수평 방향 외각선과 수직 방향 외각선에 대한 직선 방정식을 수립할 수 있다.
나아가서 산출된 상기 반도체 자재에 대한 사이즈를 기초로 상기 반도체 자재에 대한 품질을 판단하는 품질 판단 단계를 더 포함할 수 있다.
또한 본 발명에 따른 반도체 자재 검사 장치의 일실시예는, 반도체 자재가 안착되며 설계 기준에 따른 기준 정보를 갖는 안착 테이블; 상기 안착 테이블에 안착된 반도체 자재의 복수의 모서리 영역 각각에 대한 촬영 영상을 획득하는 촬영 수단; 및 상기 안착 테이블의 기준 정보를 기초로 가상 평면을 설정하며, 각각의 상기 촬영 영상에서 상기 반도체 자재의 모서리 지점을 검출하여 각각의 모서리 지점에 대한 상기 가상 평면 상의 상대 좌표를 설정하고, 상기 상대 좌표를 기초로 상기 반도체 자재에 대한 사이즈를 산출하는 자재 검사 수단을 포함할 수 있다.
바람직하게는 상기 안착 테이블은, 설계 기준에 대한 기준 정보로서 복수의 기준 마크가 마련될 수 있다.
여기서 상기 안착 테이블에는, 상기 촬영 수단의 촬영 영역(FOV: Field of Vision) 크기보다 큰 반도체 자재가 안착되며, 상기 촬영 수단은, 상기 반도체 자재의 네 개의 모서리 영역 또는 대각선 상에 위치된 두 개의 모서리 영역 각각에 대한 촬영 영상을 획득할 수 있다.
나아가서 상기 자재 검사 수단은, 상기 안착 테이블에 마련된 복수의 기준 마크를 기초로 가상 평면을 설정하는 가상 평면 설정부; 상기 촬영 수단을 통해 반도체 자재의 복수의 모서리 영역 각각에 대한 촬영 영상을 획득하는 영상 획득부; 각각의 상기 촬영 영상에서 반도체 자재의 모서리 지점을 검출하는 모서리 검출부; 각각의 상기 모서리 지점에 대한 상기 가상 평면 상의 상대 좌표를 판단하는 상대 좌표 설정부; 및 각각의 상기 모서리 지점에 대한 상대 상표를 기초로 상기 반도체 자재에 대한 사이즈를 산출하는 자재 사이즈 산출부를 포함할 수 있다.
일례로서, 상기 영상 획득부는, 상기 촬영 수단을 통해 반도체 자재의 네 개의 모서리 영역 각각에 대한 촬영 영상을 획득하며, 상기 모서리 검출부는, 각각의 상기 촬영 영상에서 상기 반도체 자재의 외각선을 파악하고, 파악된 외각선을 기초로 상기 반도체 자재의 네 개의 모서리 지점을 판단하며, 상기 상대 좌표 설정부는, 각각의 상기 촬영 영상에서 상기 기준 정보에 따른 기준 마크를 기초로 네 개의 상기 모서리 지점에 대한 상기 가상 평면 상의 상대 좌표를 판단할 수 있다.
다른 일례로서, 상기 영상 획득부는, 상기 촬영 수단을 통해 반도체 자재의 대각선 상에 위치된 두 개의 모서리 영역 각각에 대한 촬영 영상을 획득하며, 상기 모서리 검출부는, 각각의 상기 촬영 영상에서 상기 반도체 자재의 외각선을 파악하고, 파악된 외각선을 기초로 상기 반도체 자재의 대각선에 위치된 두 개의 모서리 지점을 검출하며, 상기 가상 평면 상에서 두 개의 상기 모서리 지점에 대한 상대 좌표를 기준으로 상기 반도체 자재의 외각선을 따라 연장된 가상의 외각선을 생성하고 상기 가상의 외각선 간의 교차 지점을 기초로 나머지 두 개의 모서리 지점을 추정하며, 상기 상대 좌표 설정부는, 각각의 상기 촬영 영상에서 상기 기준 정보에 따른 기준 마크를 기초로 두 개의 상기 모서리 지점에 대한 상기 가상 평면 상의 상대 좌표를 판단하고, 상기 모서리 검출부에서 추정한 나머지 두 개의 모서리 지점에 대한 상대 좌표를 판단할 수 있다.
나아가서 상기 자재 사이즈 산출부는, 각각의 상기 모서리 지점에 대한 상기 가상 평면 상의 상대 좌표 간 거리를 산출하고, 산출된 상대 좌표 간 거리를 기초로 상기 반도체 자재의 사이즈를 산출할 수 있다.
한걸음 더 나아가서 상기 자재 검사 수단은, 상기 자재 사이즈 산출부에서 산출한 반도체 자재에 대한 사이즈를 기준 범위와 대비하여 반도체 자재에 대한 품질을 판단하는 품질 판단부를 더 포함할 수 있다.
또한 본 발명에 따른 반도체 자재 검사 방법의 바람직한 일실시예는, 반도체 자재가 안착되는 안착 테이블에 마련된 복수의 기준 마크를 기초로 가상 평면을 설정하는 가상 평면 설정 단계; 상기 안착 테이블에 안착된 반도체 자재의 네 개의 모서리 영역 각각에 대한 촬영 영상을 획득하는 촬영 영상 획득 단계; 각각의 상기 촬영 영상에서 상기 반도체 자재의 수평 방향 외각선과 수직 방향 외각선을 파악하고, 파악된 외각선 간의 교차 지점을 상기 반도체 자재의 모서리 지점으로 설정하는 모서리 지점 검출 단계; 각각의 상기 촬영 영상에서 상기 기준 마크를 기초로 상기 모서리 지점에 대한 상기 가상 평면 상의 상대 좌표를 판단하는 모서리 지점 좌표 판단 단계; 각각의 상기 모서리 지점에 대한 상기 가상 평면 상의 상대 좌표 간 거리를 산출하는 단계; 및 산출된 상대 좌표 간 거리를 기초로 상기 반도체 자재의 사이즈를 산출하는 단계를 포함할 수 있다.
이와 같은 본 발명에 의하면, 비젼 검사의 촬영 영역(FOV)보다 크기가 더 큰 대면적 반도체 자재에 대한 사이즈를 측정하여 반도체 자재에 대한 품질을 검사할 수 있다.
특히, 본 발명에 따른 일실시예는, 반도체 자재의 네 개 모서리 지점을 파악하고 이를 기초로 반도체 자재에 대한 사이즈를 산출함으로써, 반도체 자재 내부의 패키지 상태와 자재의 휨(Warp) 상태 등 다양한 요인이 반영된 실제 반도체 자재의 사이즈를 정확하게 측정할 수 있게 된다.
또한 본 발명에 따른 다른 실시예는, 비젼 검사의 촬영 영역(FOV)보다 큰 반도체 자재에 대하여 전영역을 촬영하지 않고 두 개의 촬영 영상을 통해 빠른 시간 내에 대면적 반도체 자재에 대한 사이즈 측정이 가능하게 된다.
본 발명의 효과는 위에서 언급한 것들로 제한되지 않으며, 언급하지 않은 또 다른 효과들은 아래의 기재로부터 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 명확하게 이해될 수 있을 것이다.
도 1은 본 발명에 따른 반도체 자재 검사 장치의 일실시예에 대한 구성도를 도시한다.
도 2는 본 발명에서 대면적 반도체 자재가 안착되는 안착 테이블의 일실시예를 도시한다.
도 3은 본 발명에 따른 반도체 자재 검사 장치의 촬영 수단에 대한 일례를 도시한다.
도 4는 본 발명에 따른 반도체 자재 검사 장치의 자재 검사 수단에 대한 일실시예의 구성도를 도시한다.
도 5는 본 발명에 따른 반도체 자재 검사 방법의 일실시예에 대한 흐름도를 도시한다.
도 6은 본 발명에 따른 반도체 자재 검사 방법에서 가상 평면을 설정하는 일례를 도시한다.
도 7은 본 발명에 따른 반도체 자재 검사 방법을 통해 반도체 자재 사이즈를 산출하는 제1 실시예에 대한 흐름도를 도시한다.
도 8 내지 도 11은 본 발명에 따른 상기 제1 실시예의 수행 과정에 대한 일례를 도시한다.
도 12는 본 발명에 따른 반도체 자재 검사 방법을 통해 반도체 자재 사이즈를 산출하는 제2 실시예에 대한 흐름도를 도시한다.
도 13 내지 도 18은 본 발명에 따른 상기 제2 실시예의 수행 과정에 대한 일례를 도시한다.
이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 바람직한 실시예들을 상세하게 설명하지만, 본 발명이 실시예들에 의해 한정되거나 제한되는 것은 아니다.
본 발명과 본 발명의 동작상의 이점 및 본 발명의 실시에 의하여 달성되는 목적을 설명하기 위하여 이하에서는 본 발명의 바람직한 실시예를 예시하고 이를 참조하여 살펴본다.
먼저, 본 출원에서 사용한 용어는 단지 특정한 실시예를 설명하기 위해 사용된 것으로서, 본 발명을 한정하려는 의도가 아니며, 단수의 표현은 문맥상 명백하게 다르게 뜻하지 않는 한, 복수의 표현을 포함할 수 있다. 또한 본 출원에서, "포함하다" 또는 "가지다" 등의 용어는 명세서 상에 기재된 특징, 숫자, 단계, 동작, 구성요소, 부품 또는 이들을 조합한 것이 존재함을 지정하려는 것이지, 하나 또는 그 이상의 다른 특징들이나 숫자, 단계, 동작, 구성요소, 부품 또는 이들을 조합한 것들의 존재 또는 부가 가능성을 미리 배제하지 않는 것으로 이해되어야 한다.
본 발명을 설명함에 있어서, 관련된 공지 구성 또는 기능에 대한 구체적인 설명이 본 발명의 요지를 흐릴 수 있다고 판단되는 경우에는 그 상세한 설명은 생략한다.
본 발명은 비젼 검사의 촬영 영역(FOV: Field of Vision)보다 크기가 더 큰 대면적 반도체 자재에 대한 사이즈를 측정하여 반도체 자재에 대한 품질을 검사할 수 있는 기술을 제시한다.
본 발명에서 언급하는 반도체 자재는, 다수의 반도체 패키지를 개별 낱개 단위로 절단하기 이전의 반도체 스트립 자재이나 반도체 스트립을 다수의 반도체 패키지들을 포함하는 소정 사이즈로 절단한 반도체 패키지 블록 자재, 또는 일정 수준 이상의 사이즈를 갖는 디스플레이 기판 자재 등 비젼 검사시 하나의 촬영 영역에 해당 자재 전체를 촬영할 수 없는 사이즈를 갖는 다양한 종류의 자재를 포함할 수 있다.
도 1은 본 발명에 따른 반도체 자재 검사 장치의 일실시예에 대한 구성도를 도시한다.
반도체 자재 검사 장치는, 안착 테이블(100), 촬영 수단(200), 자재 검사 수단(300) 등을 포함할 수 있다.
안착 테이블(100)은 대면적 반도체 자재가 안착되는 지지 테이블로서, 사전에 설정된 설계 기준을 기초로 제작되므로, 설계 기준에 따른 기준 정보가 파악될 수 있다. 일례로서, 기준 정보는 안착 테이블(100)의 전체 사이즈 정보를 포함할 수도 있고, 안착 테이블(100)에 마련된 기준 마크(110)의 위치 정보를 포함할 수도 있다.
안착 테이블(100)과 관련하여, 도 2에 도시된 본 발명에서 대면적 반도체 자재가 안착되는 안착 테이블의 일실시예를 함께 참조하여 살펴본다.
검사 대상의 반도체 자재(10a, 10b)는 안착 테이블(100a, 100b) 상에 안착되어 검사가 수행될 수 있다.
본 실시예에서는 두 개의 안착 테이블(100a, 100b)이 일정 간격 이격되어 위치되는 것으로 도시하였는데, 상황에 따라 하나의 안착 테이블이 위치될 수도 있고, 또는 더 많은 복수개의 안착 테이블이 일정 간격 이격되어 위치될 수도 있다.
안착 테이블(100a, 100b)은 하나의 반도체 자재가 안착될 수 있는 크기일 수도 있으나, 바람직하게는 복수개의 반도체 자재가 안착될 수 있는 크기를 가질 수 있다.
복수개의 반도체 자재가 안착될 수 있는 크기의 안착 테이블(100a, 100b) 상에 촘촘하게 복수개의 반도체 자재를 안착시켜 검사를 수행할 수도 있으나, 반도체 자재 간을 구별하여 검사의 정확도를 향상시키기 위해 안착 테이블(100a, 100b) 상에 서로 대칭되어 반도체 자재와 빈공간이 교번하도록 반도체 자재(10a, 10b)를 안착시킬 수 있다.
안착 테이블(100a, 100b)에는 기준 마크(110a, 110b)로서 피두셜 마크(Fiducial Mark)가 마련될 수 있다. 기준 마크(100a, 100b)는 안착 테이블(100a, 100b) 상에 복수개가 마련될 수 있으며, 각 기준 마크(100a, 100b)의 위치는 사전에 결정될 수 있다.
안착 테이블(100a, 100b)에 안착된 반도체 자재(10a, 10b)를 촬영하면, 촬영 영상에서 기준 마크(100a, 100b)를 기준으로 반도체 자재(10a, 10b)의 위치를 파악할 수 있다.
이러한 안착 테이블은 안착될 반도체 자재의 크기와 형태에 대응되어 설계 기준이 조정될 수 있으며, 그에 따라 안착 테이블의 크기와 형태가 변경될 수 있다.
촬영 수단(200)은 안착 테이블(100)에 안착된 대면적 반도체 자재에 대한 일부 영역을 촬영할 수 있다. 촬영 수단(200)은 카메라를 포함하며, 카메라의 촬영 영역(FOV)보다 안착 테이블(100)에 안착되는 반도체 자재의 사이즈가 더 크므로 반도체 자재 전체에 대한 촬영이 불가능하여 반도체 자재의 일부 영역에 대한 촬영이 가능할 수 있다.
촬영 수단(200)에 대한 일례로서, 도 3을 참조한다.
촬영 수단(200)은 카메라(210a, 210b)를 포함하며, 안착 테이블(100) 상에 안착된 반도체 자재(10)는 사이즈가 카메라(210a, 210b)의 촬영 영역(FOV)보다 크기에 카메라(210a, 210b)를 통해 반도체 자재(10)의 일부 영역에 대한 촬영이 가능할 수 있다.
본 발명에서는 대면적 반도체 자재의 사이즈를 측정하기 위해 반도체 자재의 외각 부위에 대한 촬영 영상을 획득하는데, 이를 위해 촬영 수단(200)은 복수의 카메라를 포함하여 각각의 카메라를 통해 대면적 반도체 자재의 각 모서리 부위를 촬영할 수 있다. 또는 촬영 수단(200)은 하나의 카메라를 포함하여 하나의 카메라의 위치를 이동시키거나 안착 테이블의 위치를 이동시키면서 대면적 반도체 자재의 각 모서리 부위를 촬영할 수도 있다. 또는 촬영 수단의 카메라와 안착 테이블 모두의 위치를 이동시키면서 대면적 반도체 자재의 각 모서리 부위를 촬영할 수도 있다.
이를 위해 촬영 수단(200)은 카메라를 이동시키는 이동 레일과 모터 등을 포함하는 구동부를 구비할 수도 있다.
본 발명에서 촬영 수단(200)은 안착 테이블(100)에 안착된 반도체 자재(10)에 대한 네 개의 모서리 영역을 각각 촬영하거나 대각선 상에 위치된 두 개의 모서리 영역을 각각 촬영할 수 있다. 촬영 수단(200)은 자재 검사 수단(300)의 제어를 통해 반도체 자재의 각 영역에 대한 촬영을 수행할 수 있다.
자재 검사 수단(300)은, 안착 테이블의 기준 정보를 기초로 가상 평면을 설정하며, 각각의 촬영 영상에서 반도체 자재의 모서리 지점을 검출하여 각각의 모서리 지점에 대한 가상 평면 상의 상대 좌표를 설정하고, 상대 좌표를 기초로 반도체 자재에 대한 사이즈를 산출할 수 있다. 나아가서 자재 검사 수단(300)은 산출된 반도체 자재에 대한 사이즈를 기초로 반도체 자재에 대한 품질을 판단할 수 있다.
자재 검사 수단(300)과 관련하여, 도 4는 본 발명에 따른 반도체 자재 검사 장치의 자재 검사 수단에 대한 일실시예의 구성도를 도시한다.
자재 검사 수단(300)은, 가상 평면 설정부(310), 영상 획득부(330), 모서리 검출부(350), 상대 좌표 설정부(370), 자재 사이즈 산출부(390) 등을 포함할 수 있다.
가상 평면 설정부(310)는 안착 테이블에 마련된 복수의 기준 마크를 기초로 가상 평면을 설정할 수 있다. 일례로서, 가상 평면 설정부(310) 대칭되거나 대각선 상에 마련된 네 개의 기준 마크를 선택하여 이를 가상 평면의 각 모서리로 하여 가상 평면을 설정할 수 있다. 또는 선택된 네 개의 기준 마크로부터 일정 거리 이격되어 외각을 갖도록 가상 평면을 설정할 수도 있다.
가상 평면 설정부(310)가 기준 마크를 기초로 가상 평면을 설정하는 방식은 안착 테이블의 사이즈와 형태, 반도체 자재의 사이즈와 형태 등 다양한 요인을 고려하여 변경될 수 있다.
영상 획득부(330)는 촬영 수단(200)을 통해 반도체 자재에 대한 촬영 영상을 획득할 수 있다. 영상 획득부(330)는 촬영 수단(200)을 제어하여 안착 테이블에 안착된 반도체 자재의 복수의 모서리 영역 각각에 대한 촬영 영상을 획득할 수 있다.
바람직하게는 영상 획득부(330)는 반도체 자재의 네 개의 모서리 영역에 대한 각각의 촬영 영상을 획득할 수도 있고, 또는 영상 획득부(330)는 반도체 자재의 대각선 상에 위치된 두 개의 모서리 영역 각각에 대한 촬영 영상을 획득할 수도 있다.
모서리 검출부(350)는 영상 획득부(330)가 획득한 촬영 영상에 대한 영상 분석을 통해 반도체 자재의 모서리 지점을 검출할 수 있다. 여기서 모서리 검출부(350)의 영상 분석은 공지된 다양한 방식이 적용될 수 있으므로, 이에 대한 자세한 설명은 생략하도록 한다.
일례로서, 네 개의 모서리 영역에 대한 촬영 영상이 획득된 경우, 모서리 검출부(350)는 각각의 촬영 영상에 대한 영상 분석을 통해 반도체 자재의 외각선을 파악하고, 파악된 외각선을 기초로 반도체 자재의 네 개의 모서리 지점을 판단할 수 있다.
다른 일례로서, 대각선 상의 두 개의 모서리 영역에 대한 촬영 영상이 획득된 경우, 모서리 검출부(350)는 각각의 촬영 영상에서 반도체 자재의 외각선을 파악하고, 파악된 외각선을 기초로 반도체 자재의 대각선에 위치된 두 개의 모서리 지점을 검출하며, 가상 평면 상에서 두 개의 상기 모서리 지점에 대한 상대 좌표를 기준으로 반도체 자재의 외각선을 따라 연장된 가상의 외각선을 생성하고 가상의 외각선 간의 교차 지점을 기초로 나머지 두 개의 모서리 지점을 추정할 수 있다.
상대 좌표 설정부(370)는 모서리 검출부(350)에서 검출한 각각의 모서리 지점에 대한 가상 평면 상의 상대 좌표를 판단할 수 있다.
상대 좌표 설정부(370)는 각각의 촬영 영상에서 기준 마크를 기초로 각 모서리 지점에 대한 가상 평면 상의 상대적인 좌표를 판단할 수 있다. 즉, 가상 평면은 기준 마크를 기초로 설정되므로, 기준 마크와 각 모서리 지점 간의 이격 거리 내지 이격 비율을 파악하여 기준 마크에 대한 상대 좌표를 판단할 수 있다.
일례로서, 네 개의 모서리 지점이 검출된 경우, 상대 좌표 설정부(370)는 촬영 영상에서 기준 마크를 기초로 네 개의 모서리 지점에 대한 가상 평면의 상대 좌표를 판단할 수 있다.
다른 일례로서, 대각선 상의 두 개의 모서리 지점이 검출되고, 나머지 두 개의 모서리 지점이 추정된 경우, 상대 좌표 설정부(370)는 검출된 두 개의 모서리 지점에 대해서는 해당 촬영 영상에서 기준 마크를 기초로 가상 평면 상의 상대적인 좌표를 판단할 수 있으며, 추정된 나머지 두 개의 모서리 지점에 대해서는 해당 지점 인근의 기준 마크를 기초로 가상 평면 상의 상대적인 좌표를 판단할 수 있다.
자재 사이즈 산출부(390)는 각각의 모서리 지점에 대한 상대 좌표를 기초로 반도체 자재의 사이즈를 산출할 수 있다.
자재 사이즈 산출부(390)는 각각의 모서리 지점에 대한 가상 평면 상의 상대 좌표 간 거리를 산출하고, 산출된 상대 좌표 간 거리를 기초로 반도체 자재의 사이즈를 산출할 수 있다.
나아가서 자재 검사 수단(300)은 품질 판단부(미도시)를 더 포함할 수도 있다.
해당 반도체 자재에 대해서는 사전에 양품과 불량품을 구분하기 위한 기준이 설정될 수 있으며, 기준을 기초로 양품에 해당되는 기준 범위가 설정될 수 있다. 품질 판단부는, 자재 사이즈 산출부(390)에서 산출한 반도체 자재에 대한 사이즈를 기준 범위와 대비하여 반도체 자재에 대한 품질을 판단할 수 있다.
이와 같은 본 발명에 따른 반도체 자재 검사 장치를 통해 비젼 검사의 촬영 영역(FOV)보다 더 큰 대면적 자재에 대한 사이즈를 빠르고 정확하게 측정할 수 있다.
또한 본 발명에서는 상기에서 살펴본 본 발명에 따른 반도체 자재 검사 장치를 적용하여 반도체 자재에 대한 사이즈를 검사하는 방법을 제시하는데, 이하에서는 본 발명에 따른 반도체 자재 검사 방법을 다양한 실시예를 통해 살펴보기로 한다.
본 발명에 따른 반도체 자재 검사 방법은 앞서 설명한 본 발명에 따른 반도체 자재 검사 장치를 이용하므로, 상기의 반도체 자재 검사 장치에 대한 실시예를 함께 참조하기로 한다.
도 5는 본 발명에 따른 반도체 자재 검사 방법의 일실시예에 대한 흐름도를 도시한다.
자재 검사 수단(300)은 반도체 자재가 안착되는 안착 테이블에 대한 기준 정보를 기초로 가상 평면을 설정(S110)할 수 있다. 여기서 기준 정보는 안착 테이블의 설계 기준에 따른 다양한 정보를 포함하며, 가령 기준 정보는 안착 테이블의 가로, 세로 길이 정보, 안착 테이블의 모서리 간 대각선 길이 정보 등 다양한 정보를 포함할 수 있다. 바람직하게는 기준 정보는 안착 테이블에 마련된 복수의 기준 마크와 이에 대한 위치 정보를 포함할 수 있다.
일례로서, 자재 검사 수단(300)은 안착 테이블에 마련된 복수개의 기준 마크를 기초로 가상 평면을 설정하는데, 이와 관련하여 도 6에 도시된 본 발명에 따른 반도체 자재 검사 방법에서 가상 평면을 설정하는 일례를 참고하여 설명하도록 한다.
안착 테이블(100)에는 복수개의 기준 마크(110a, 110b, 110c, 110d)가 마련되어 있으며, 안착 테이블(100) 상에서 각 기준 마크(110a, 110b, 110c, 110d)의 위치는 설계 기준에 따라 사전에 결정되므로, 각 기준 마크(110a, 110b, 110c, 110d)의 상대적 위치, 이격 거리 등을 파악할 수 있다.
자재 검사 수단(300)은 안착 테이블(100)에 안착되는 반도체 자재의 위치를 고려하여 네 개의 기준 마크(110a, 110b, 110c, 110d)를 선택하고 이를 기초로 가상 평면(150)을 설정할 수 있다. 가령 각 기준 마크를 모서리로 하는 가상 평면을 설정할 수도 있고, 각 기준 마크로부터 외각으로 일정 거리씩 이격되어 최외각선이 위치되는 가상 평면을 설정할 수도 있다.
본 실시예에서는 각 기준 마크(110a, 110b, 110c, 110d)가 십자 모양이므로 자재 검사 수단(300)은 각 기준 마크(110a, 110b, 110c, 110d)의 중심점(111a, 111b, 111c, 111d)을 파악하고 각 기준 마크(110a, 110b, 110c, 110d)의 중심점(111a, 111b, 111c, 111d)으로부터 설정 거리 이격되어 최외각 모서리가 존재하는 가상 평면(150)을 설정하였다.
다시 상기 도 5로 회귀하여 본 발명에 따른 반도체 자재 검사 방법을 계속하여 살펴보기로 한다.
안착 테이블(100)에 안착된 반도체 자재(10)에 대한 복수의 모서리 영역 각각을 촬영(S120)하여 모서리 영역에 대한 촬영 영상을 획득할 수 있다.
본 실시예에서는 가상 평면을 설정한 후에 안착 테이블(100)에 안착된 반도체 자재(10)에 대한 모서리 영역을 촬영하는 과정을 설명하나, 상황에 따라서는 안착 테이블(100)에 안착된 반도체 자재(10)에 대한 복수의 모서리 영역 각각을 촬영하여 촬영 영상을 획득한 이후에 촬영 영상에 존재하는 기준 마크를 기초로 가상 평면을 설정할 수도 있다.
자재 검사 수단(300)은 각각의 촬영 영상에서 반도체 자재(10)의 모서리 지점을 검출(S130)하고, 기준 정보를 기초로 각각의 모서리 지점에 대한 가상 평면 상의 상대 좌표를 판단(S140)할 수 있다. 일례로서, 기준 정보에 포함된 기준 마크와 검출된 모서리 지점을 대비하여 상대적 거리를 기초로 가상 평면 상의 상대 좌표를 판단할 수 있다.
각각의 모서리 지점에 대한 상대 좌표가 파악되면, 자재 검사 수단(300)은 각각의 모서리 지점에 대한 상대 좌표 간의 거리를 기초로 반도체 자재에 대한 사이즈를 산출(S150)할 수 있다.
그리고 자재 검사 수단(300)은 산출된 반도체 자재에 대한 사이즈가 기준 범위와 대비하여 반도체 자재에 대한 품질을 판단(S160)할 수 있다.
이러한 본 발명에 따른 반도체 자재 검사 방법의 각 과정을 통해 대면적 반도체 자재에 대한 사이즈를 파악하고 파악된 사이즈를 기초로 반도체 자재에 대한 품질을 판단할 수 있다.
본 발명에 따른 반도체 자재 검사 방법에 대하여 보다 구체적인 실시예를 통해 좀더 자세히 살펴보도록 한다.
도 7은 본 발명에 따른 반도체 자재 검사 방법을 통해 반도체 자재 사이즈를 산출하는 제1 실시예에 대한 흐름도를 도시하며, 도 8 내지 도 11은 본 발명에 따른 상기 제1 실시예의 수행 과정에 대한 일례를 도시한다.
자재 검사 수단(300)은 촬영 수단(200)을 통해 안착 테이블(100)에 안착된 반도체 자재(10)를 촬영(S210)하는데, 안착 테이블(100)에 안착된 반도체 자재(10)의 네 개 모서리 영역 각각에 대한 촬영 영상을 획득할 수 있다.
자재 검사 수단(300)은 각각의 촬영 영상에서 반도체 자재(10)의 외각선을 파악(S220)하고 파악된 외각선을 기초로 반도체 자재(10)의 네 개의 모서리 지점을 판단(S230)할 수 있다.
가령, 상기 도 8과 같이 안착 테이블(100) 상에 안착된 반도체 자재(10)의 네 개 모서리 영역을 촬영하여 각 모서리 영역에 대한 촬영 영상(410, 420, 430, 440)을 획득할 수 있다.
그리고 상기 도 9와 같이 반도체 자재(10)의 모서리 영역에 대한 촬영 영상(420)에 대하여 영상 분석을 통해 반도체 자재(10)의 수직 방향 외각선(421)과 수평 방향 외각선(422)을 파악하고, 수직 방향 외각선(421)과 수평 방향 외각선(422)의 교차 지점을 파악하여 교차 지점을 반도체 자재(10)의 모서리 지점(425)으로 설정할 수 있다. 상기 도 9는 반도체 자재의 하단 좌측 모서리 영역에 대한 촬영 영상(420)에서 모서리 지점(25)을 파악하여 설정하는 것으로서, 다른 세 곳의 모서리 영역에 대해서도 동일한 과정을 통해 각 모서리 지점을 파악하여 설정할 수 있다.
네 개의 모서리 영역에 대한 각 촬영 영상(410, 420, 430, 440)에서 각 모서리 지점을 설정한 후 자재 검사 수단(300)은 기준 마크를 기초로 네 개의 모서리 지점에 대한 가상 평면 상의 상대 좌표를 판단(S240)할 수 있다.
상기 도 10에 도시된 바와 같이 네 개의 모서리 영역에 대한 각 촬영 영상(410, 420, 430, 440)에서 각 모서리 지점(415, 425, 435, 445)을 추출하고 각 촬영 영상(410, 420, 430, 440)에 존재하는 기준 마크(110a, 110b, 110c, 110d)의 중심점(111a, 111b, 111c, 111d)과 각 모서리 지점(415, 425, 435, 445) 간의 상대적인 거리를 기초로 가상 평면(150) 상에서 각 모서리 지점(415, 425, 435, 445)에 대한 상대 좌표 (x1, y1), (x2, y2), (x3, y3) 및 (x4, y4)를 판단할 수 있다.
가상 평면(150) 상에서 각 모서리 지점(415, 425, 435, 445)에 대한 상대 좌표 (x1, y1), (x2, y2), (x3, y3) 및 (x4, y4)가 획득됨으로써 자재 검사 수단(300)은 각 모서리 지점(415, 425, 435, 445)의 상대 좌표 (x1, y1), (x2, y2), (x3, y3) 및 (x4, y4) 간 거리를 산출(S250)하고 산출된 거리를 기초로 반도체 자재에 대한 사이즈를 산출(S260)할 수 있다.
상기 도 11에 도시된 바와 같이 가상 평면(150) 상의 기준 마크(110a, 110b, 110c, 110d)는 사전에 설계 기준에 따라 그 위치가 파악될 수 있고 그에 따라 기준 마크(110a, 110b, 110c, 110d)의 중심점(111a, 111b, 111c, 111d) 간 거리도 파악될 수 있다.
기준 마크(110a, 110b, 110c, 110d)를 기초로 생성된 가상 평면(150) 상에서 각 모서리 지점(415, 425, 435, 445)의 상대 좌표 (x1, y1), (x2, y2), (x3, y3) 및 (x4, y4) 간 거리는 기준 마크(110a, 110b, 110c, 110d)의 중심점(111a, 111b, 111c, 111d) 간 거리에 비례하여 산출할 수 있다.
이를 통해 좌측의 상하 모서리 지점(415, 425) 간 거리를 반도체 자재(450)의 좌측 외각선(451)으로 설정할 수 있고, 상측 좌우 모서리 지점(415, 435) 간 거리를 반도체 자재(450)의 상측 외각선(452)으로 설정할 수 있으며, 마찬가지 방식으로 반도체 자재(450)의 우측 외각선(453)과 하측 외각선(454)을 설정할 수 있다.
이에 따라 각 외각선(451, 452, 453, 454)을 갖는 반도체 자재(450)가 파악될 수 있고 반도체 자재(450)에 대한 사이즈 산출이 가능할 수 있다.
상기에서 설명한 본 발명에 따른 반도체 자재 검사 방법의 제1 실시예를 통해 비젼 검사의 촬영 영역(FOV)보다 큰 반도체 자재에 대한 사이즈를 측정할 수 있다.
특히 상기 제1 실시예에서는 반도체 자재의 네 개 모서리 지점을 모두 파악하므로, 반도체 자재 내부의 패키지 상태와 자재의 휨(Warp) 상태 등 다양한 요인이 반영된 실제 반도체 자재의 사이즈를 정확하게 측정할 수 있게 된다.
도 12는 본 발명에 따른 반도체 자재 검사 방법을 통해 반도체 자재 사이즈를 산출하는 제2 실시예에 대한 흐름도를 도시하며, 도 13 내지 도 18은 본 발명에 따른 상기 제2 실시예의 수행 과정에 대한 일례를 도시한다.
상기 제2 실시예에서는 앞서 살펴본 상기 제1 실시예와 다르게 안착 테이블(100)에 안착된 반도체 자재(10)의 대각선 상에 위치된 두 개 모서리 영역을 촬영(S310)하여 두 개의 모서리 영역에 대한 촬영 영상을 획득할 수 있다.
자재 검사 수단(300)은 각각의 촬영 영상에서 반도체 자재(10)의 외각선을 파악(S320)하고 파악된 외각선을 기초로 반도체 자재(10)의 대각선 방향으로 위치된 두 개의 모서리 지점을 판단(S330)할 수 있다.
가령, 상기 도 13과 같이 안착 테이블(100) 상에 안착된 반도체 자재(10)의 대각선 상에 위치된 두 개 모서리 영역을 촬영하여 각 모서리 영역에 대한 촬영 영상(520, 530)을 획득할 수 있다.
그리고 반도체 자재(10)의 모서리 영역에 대한 촬영 영상(520, 530)에 대하여 영상 분석을 통해 반도체 자재(10)의 모서리 지점을 추출하는데, 모서리 지점을 추출하는 과정은 상기 제1 실시예를 통해 유추 가능하므로 이에 대한 설명은 생략하도록 한다.
대각선 상의 두 개의 모서리 지점을 설정한 후 자재 검사 수단(300)은 기준 마크를 기초로 두 개의 모서리 지점에 대한 가상 평면 상의 상대 좌표를 판단(S340)할 수 있다.
상기 도 14에 도시된 바와 같이 두 개의 모서리 영역에 대한 촬영 영상(520, 530)에 존재하는 기준 마크(110b, 110c)의 중심점(111b, 111c)과 각 모서리 지점(525, 535) 간의 상대적인 거리를 기초로 가상 평면(150) 상에서 두 개 모서리 지점(525, 535)에 대한 상대 좌표 (x2, y2)와 (x3, y3)를 판단할 수 있다.
두 개의 모서리 지점(525, 535)에 대한 상대 좌표 (x2, y2)와 (x3, y3)가 파악되면, 자재 검사 수단(300)은 가상 평면 상에서 두 개의 모서리 지점(525, 535)에 대한 상대 좌표(x2, y2)와 (x3, y3)를 기준으로 반도체 자재(10)의 외각선을 따라 연장된 가상의 외각선을 생성(S350)할 수 있다.
자재 검사 수단(300)은 각 모서리 지점(525, 535)을 기준으로 반도체 자재(10)의 외각선에 대한 직선 방정식을 수립하고, 수립된 직선 방정식을 기초로 반도체 자재(10)의 외각선으로부터 연장된 가상의 연장선을 가상의 외각선으로 생성할 수 있다.
그리고 자재 검사 수단(300)은 가상의 외각선 간의 교차 지점을 기초로 나머지 두 개의 모서리 지점을 추정(S360)하여 추정된 두 개의 모서리 지점에 대한 상대 좌표를 판단(S370)할 수 있다.
일례로서 상기 도 15 및 도 16을 참조하여 살펴보면, 하단 좌측 모서리 영역에 대한 촬영 영상(520)에서 하단 좌측 모서리 지점(525)을 기준으로 수직 방향 외각선(521)과 수평 방향 외각선(522)을 파악할 수 있다.
가상 평면(150) 상에서 하단 좌측 모서리 지점(525)을 기준으로 수직 방향 외각선(521)에 대한 수직 방향 직선 방정식을 수립할 수 있고, 또한 수평 방향 외각선(522)에 대한 수평 방향 직선 방정식을 수립할 수 있다.
그리고 가상 평면(150) 상에서 하단 좌측 모서리 지점(525)을 기준으로 수립된 수직 방향 직선 방정식에 따라 수직 방향 외각선(521)으로부터 연장되는 가상의 연장선(521-1)을 생성할 수 있고, 수평 방향 직선 방정식에 따라 수평 방향 외각선(522)으로부터 연장되는 가상의 연장선(522-1)을 생성할 수 있다.
하단 좌측 모서리 지점(525)과 대각선 상의 상단 우측 모서리 영역에 대한 촬영 영상(530)에서 상단 우측 모서리 지점(535)을 기준으로 수직 방향 외각선(531)과 수평 방향 외각선(532)을 파악할 수 있다.
마찬가지 방식으로 가상 평면(150) 상에서 상단 우측 모서리 지점(535)을 기준으로 수직 방향 직선 방정식과 수평 방향 직선 방정식을 수립하고, 수립된 수직 방향 직선 방정식에 따라 수직 방향 외각선(531)으로부터 연장되는 가상의 연장선(531-1)을 생성할 수 있고, 수평 방향 직선 방정식에 따라 수평 방향 외각선(532)으로부터 연장되는 가상의 연장선(532-1)을 생성할 수 있다.
하단 좌측 모서리 지점(525)을 기준으로 생성된 수직방향 가상의 연장선(521-1)과 상단 우측 모서리 지점(535)을 기준으로 생성된 수평 방향 가상의 연장선(532-1)은 교차 지점이 발생되며, 교차 지점을 상단 좌측 모서리 지점(515)으로 추정할 수 있다.
또한 하단 좌측 모서리 지점(525)을 기준으로 생성된 수평방향 가상의 연장선(522-1)과 상단 우측 모서리 지점(535)을 기준으로 생성된 수직 방향 가상의 연장선(531-1)은 교차 지점이 발생되며, 교차 지점을 하단 우측 모서리 지점(545)으로 추정할 수 있다.
이와 같은 방식으로 자재 검사 수단(300)은 두 개의 촬영 영상(520, 530)을 통해 두 개의 모서리 지점(525, 535)을 파악하고 가상 평면(150) 상에서 나머지 두 개의 모서리 지점(515. 545)를 추정하여 파악함으로써, 반도체 자재(10)에 대응되는 네 개의 모서리 지점(515, 525, 535, 545)을 파악할 수 있게 된다.
상기 도 17과 같이, 자재 검사 수단(300)은 두 개의 촬영 영상(520, 530)을 통해 두 개의 모서리 지점(525, 535)에 대한 상대 좌표(x2, y2)와 (x3, y3)와 함께 추정된 두 개의 모서리 지점(535, 545)에 대한 가상 평면(150) 상의 상대 좌표(x1, y1)와 (x4, y4)를 추가적으로 판단하여 설정할 수 있다.
가상 평면(150) 상에서 반도체 자재(10)의 네 개의 모서리 지점(515, 525, 535, 545)에 대응되는 상대 좌표 (x1, y1), (x2, y2), (x3, y3) 및 (x4, y4)가 파악됨으로써, 자재 검사 수단(300)은 상대 좌표 (x1, y1), (x2, y2), (x3, y3) 및 (x4, y4) 간 거리를 산출(S380)하고 산출된 거리를 기초로 반도체 자재에 대한 사이즈를 산출(S390)할 수 있다.
상기 도 18에 도시된 바와 같이 기준 마크(110a, 110b, 110c, 110d)를 기초로 생성된 가상 평면(150) 상에서 각 모서리 지점(515, 525, 535, 545)의 상대 좌표 (x1, y1), (x2, y2), (x3, y3) 및 (x4, y4) 간 거리는 기준 마크(110a, 110b, 110c, 110d)의 중심점(111a, 111b, 111c, 111d) 간 거리에 비례하여 산출할 수 있다.
좌측의 상하 모서리 지점(515, 525) 간 거리를 반도체 자재(550)의 좌측 외각선(551)으로 설정할 수 있고, 상측 좌우 모서리 지점(515, 535) 간 거리를 반도체 자재(550)의 상측 외각선(552)으로 설정할 수 있으며, 마찬가지 방식으로 반도체 자재(550)의 우측 외각선(553)과 하측 외각선(554)을 설정할 수 있다.
이에 따라 각 외각선(551, 552, 553, 554)을 갖는 반도체 자재(550)가 파악될 수 있고 반도체 자재(550)에 대한 사이즈 산출이 가능할 수 있다.
상기에서 설명한 본 발명에 따른 반도체 자재 검사 방법의 제2 실시예를 통해 비젼 검사의 촬영 영역(FOV)보다 큰 반도체 자재에 대하여 전영역을 촬영하지 않고 두 개의 촬영 영상을 통해 빠른 시간 내에 대면적 자재에 대한 사이즈 측정이 가능하게 된다.
이상에서 살펴본 본 발명을 통해 비젼 검사의 촬영 영역(FOV)보다 크기가 더 큰 대면적 반도체 자재에 대한 사이즈를 측정하여 반도체 자재에 대한 품질을 정확하고 빠르게 검사할 수 있다.
이상의 설명은 본 발명의 기술 사상을 예시적으로 설명한 것에 불과한 것으로서, 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 본 발명의 본질적인 특성에서 벗어나지 않는 범위에서 다양한 수정 및 변형이 가능할 것이다. 따라서 본 발명에 기재된 실시예들은 본 발명의 기술 사상을 한정하기 위한 것이 아니라 설명하기 위한 것이고, 이러한 실시예에 의하여 본 발명의 기술 사상이 한정되는 것은 아니다. 본 발명의 보호 범위는 아래의 청구범위에 의해서 해석되어야하며, 그와 동등한 범위 내에 있는 모든 기술 사상은 본 발명의 권리범위에 포함되는 것으로 해석되어야 할 것이다.
10, 10a, 10b : 반도체 자재,
100, 100a, 100b : 안착 테이블,
110a, 110b, 100c, 110d : 기준 마크,
200 : 촬영 수단,
210a, 210b : 카메라,
300 : 자재 검사 수단,
310 : 가상 평면 설정부,
330 : 영상 획득부,
350 : 모서리 검출부,
370 : 상대 좌표 설정부,
390 : 자재 사이즈 산출부,
410, 420, 430, 440, 520, 530 : 촬영 영상.

Claims (20)

  1. 반도체 자재가 안착되는 안착 테이블에 대한 기준 정보를 기초로 가상 평면을 설정하는 가상 평면 설정 단계;
    상기 안착 테이블에 안착된 반도체 자재에 대하여 복수의 모서리 영역 각각에 대한 촬영 영상을 획득하는 촬영 영상 획득 단계;
    각각의 상기 촬영 영상에서 상기 반도체 자재의 모서리 지점을 검출하고, 상기 기준 정보를 기초로 각각의 상기 모서리 지점에 대한 상기 가상 평면 상의 상대 좌표를 판단하는 상대 좌표 판단 단계; 및
    각각의 상기 모서리 지점에 대한 상대 좌표를 기초로 상기 반도체 자재에 대한 사이즈를 산출하는 자재 사이즈 산출 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 반도체 자재 검사 방법.
  2. 제 1 항에 있어서,
    상기 가상 평면 설정 단계는,
    상기 안착 테이블에 마련된 복수의 기준 마크를 기초로 가상 평면을 설정하는 것을 특징으로 하는 반도체 자재 검사 방법.
  3. 제 1 항에 있어서,
    상기 촬영 영상 획득 단계는,
    상기 반도체 자재의 네 개의 모서리 영역 각각에 대한 촬영 영상을 획득하는 것을 특징으로 하는 반도체 자재 검사 방법.
  4. 제 3 항에 있어서,
    상기 상대 좌표 판단 단계는,
    각각의 상기 촬영 영상에서 상기 반도체 자재의 외각선을 파악하고, 파악된 외각선을 기초로 상기 반도체 자재의 네 개의 모서리 지점을 판단하는 모서리 지점 검출 단계; 및
    각각의 상기 촬영 영상에서 상기 기준 정보에 따른 기준 마크를 기초로 네 개의 상기 모서리 지점에 대한 상기 가상 평면 상의 상대 좌표를 판단하는 모서리 지점 좌표 판단 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 반도체 자재 검사 방법.
  5. 제 4 항에 있어서,
    상기 모서리 지점 검출 단계는,
    상기 반도체 자재의 수평 방향 외각선과 수직 방향 외각선을 파악하는 단계;
    상기 수평 방향 외각선과 상기 수직 방향 외각선의 교차 지점을 파악하는 단계; 및
    상기 교차 지점을 상기 반도체 자재의 모서리 지점으로 설정하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 반도체 자재 검사 방법.
  6. 제 1 항에 있어서,
    상기 자재 사이즈 산출 단계는,
    각각의 상기 모서리 지점에 대한 상기 가상 평면 상의 상대 좌표 간 거리를 산출하는 단계; 및
    산출된 상대 좌표 간 거리를 기초로 상기 반도체 자재의 사이즈를 산출하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 반도체 자재 검사 방법.
  7. 제 1 항에 있어서,
    상기 촬영 영상 획득 단계는,
    상기 반도체 자재의 대각선 상에 위치된 두 개의 모서리 영역 각각에 대한 촬영 영상을 획득하는 것을 특징으로 하는 반도체 자재 검사 방법.
  8. 제 7 항에 있어서,
    상기 상대 좌표 판단 단계는,
    각각의 상기 촬영 영상에서 상기 반도체 자재의 외각선을 파악하고, 파악된 외각선을 기초로 상기 반도체 자재의 대각선에 위치된 두 개의 모서리 지점을 검출하는 모서리 지점 검출 단계;
    각각의 상기 촬영 영상에서 상기 기준 정보에 따른 기준 마크를 기초로 두 개의 상기 모서리 지점에 대한 상기 가상 평면 상의 상대 좌표를 판단하는 모서리 지점 좌표 판단 단계;
    상기 가상 평면 상에서 두 개의 상기 모서리 지점에 대한 상대 좌표를 기준으로 상기 반도체 자재의 외각선을 따라 연장된 가상의 외각선을 생성하는 가상의 외각선 생성 단계; 및
    상기 가상의 외각선 간의 교차 지점을 기초로 나머지 두 개의 모서리 지점을 추정하고, 추정된 두 개의 모서리 지점에 대한 상대 좌표를 판단하는 추정 모서리 지점 좌표 판단 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 반도체 자재 검사 방법.
  9. 제 8 항에 있어서,
    상기 가상의 외각선 생성 단계는,
    상기 가상 평면 상에서 두 개의 상기 모서리 지점에 대한 상대 좌표를 기준으로 상기 반도체 자재의 외각선에 대한 직선 방정식을 수립하는 직선 방정식 수립 단계; 및
    수립된 상기 직선 방정식을 기초로 상기 반도체 자재의 외각선으로부터 연장된 가상의 연장선을 생성하는 연장선 생성 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 반도체 자재 검사 방법.
  10. 제 9 항에 있어서,
    상기 직선 방정식 수립 단계는,
    상기 가상 평면 상에서 두 개의 상기 모서리 지점 각각을 기초로 상기 반도체 자재의 수평 방향 외각선과 수직 방향 외각선에 대한 직선 방정식을 수립하는 것을 특징으로 하는 반도체 자재 검사 방법.
  11. 제 1 항에 있어서,
    산출된 상기 반도체 자재에 대한 사이즈를 기초로 상기 반도체 자재에 대한 품질을 판단하는 품질 판단 단계를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 반도체 자재 검사 방법.
  12. 반도체 자재가 안착되며 설계 기준에 따른 기준 정보를 갖는 안착 테이블;
    상기 안착 테이블에 안착된 반도체 자재의 복수의 모서리 영역 각각에 대한 촬영 영상을 획득하는 촬영 수단; 및
    상기 안착 테이블의 기준 정보를 기초로 가상 평면을 설정하며, 각각의 상기 촬영 영상에서 상기 반도체 자재의 모서리 지점을 검출하여 각각의 모서리 지점에 대한 상기 가상 평면 상의 상대 좌표를 설정하고, 상기 상대 좌표를 기초로 상기 반도체 자재에 대한 사이즈를 산출하는 자재 검사 수단을 포함하는 것을 특징으로 하는 반도체 자재 검사 장치.
  13. 제 12 항에 있어서,
    상기 안착 테이블은,
    설계 기준에 대한 기준 정보로서 복수의 기준 마크가 마련된 것을 특징으로 하는 반도체 자재 검사 장치.
  14. 제 12 항에 있어서,
    상기 안착 테이블에는,
    상기 촬영 수단의 촬영 영역(FOV: Field of Vision) 크기보다 큰 반도체 자재가 안착되며,
    상기 촬영 수단은,
    상기 반도체 자재의 네 개의 모서리 영역 또는 대각선 상에 위치된 두 개의 모서리 영역 각각에 대한 촬영 영상을 획득하는 것을 특징으로 하는 반도체 자재 검사 장치.
  15. 제 12 항에 있어서,
    상기 자재 검사 수단은,
    상기 안착 테이블에 마련된 복수의 기준 마크를 기초로 가상 평면을 설정하는 가상 평면 설정부;
    상기 촬영 수단을 통해 반도체 자재의 복수의 모서리 영역 각각에 대한 촬영 영상을 획득하는 영상 획득부;
    각각의 상기 촬영 영상에서 반도체 자재의 모서리 지점을 검출하는 모서리 검출부;
    각각의 상기 모서리 지점에 대한 상기 가상 평면 상의 상대 좌표를 판단하는 상대 좌표 설정부; 및
    각각의 상기 모서리 지점에 대한 상대 상표를 기초로 상기 반도체 자재에 대한 사이즈를 산출하는 자재 사이즈 산출부를 포함하는 것을 특징으로 하는 반도체 자재 검사 장치.
  16. 제 15 항에 있어서,
    상기 영상 획득부는,
    상기 촬영 수단을 통해 반도체 자재의 네 개의 모서리 영역 각각에 대한 촬영 영상을 획득하며,
    상기 모서리 검출부는,
    각각의 상기 촬영 영상에서 상기 반도체 자재의 외각선을 파악하고, 파악된 외각선을 기초로 상기 반도체 자재의 네 개의 모서리 지점을 판단하며,
    상기 상대 좌표 설정부는,
    각각의 상기 촬영 영상에서 상기 기준 정보에 따른 기준 마크를 기초로 네 개의 상기 모서리 지점에 대한 상기 가상 평면 상의 상대 좌표를 판단하는 것을 특징으로 하는 반도체 자재 검사 장치.
  17. 제 15 항에 있어서,
    상기 영상 획득부는,
    상기 촬영 수단을 통해 반도체 자재의 대각선 상에 위치된 두 개의 모서리 영역 각각에 대한 촬영 영상을 획득하며,
    상기 모서리 검출부는,
    각각의 상기 촬영 영상에서 상기 반도체 자재의 외각선을 파악하고, 파악된 외각선을 기초로 상기 반도체 자재의 대각선에 위치된 두 개의 모서리 지점을 검출하며, 상기 가상 평면 상에서 두 개의 상기 모서리 지점에 대한 상대 좌표를 기준으로 상기 반도체 자재의 외각선을 따라 연장된 가상의 외각선을 생성하고 상기 가상의 외각선 간의 교차 지점을 기초로 나머지 두 개의 모서리 지점을 추정하며,
    상기 상대 좌표 설정부는,
    각각의 상기 촬영 영상에서 상기 기준 정보에 따른 기준 마크를 기초로 두 개의 상기 모서리 지점에 대한 상기 가상 평면 상의 상대 좌표를 판단하고, 상기 모서리 검출부에서 추정한 나머지 두 개의 모서리 지점에 대한 상대 좌표를 판단하는 것을 특징으로 하는 반도체 자재 검사 장치.
  18. 제 15 항에 있어서,
    상기 자재 사이즈 산출부는,
    각각의 상기 모서리 지점에 대한 상기 가상 평면 상의 상대 좌표 간 거리를 산출하고, 산출된 상대 좌표 간 거리를 기초로 상기 반도체 자재의 사이즈를 산출하는 것을 특징으로 하는 것을 특징으로 하는 반도체 자재 검사 장치.
  19. 제 15 항에 있어서,
    상기 자재 검사 수단은,
    상기 자재 사이즈 산출부에서 산출한 반도체 자재에 대한 사이즈를 기준 범위와 대비하여 반도체 자재에 대한 품질을 판단하는 품질 판단부를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 반도체 자재 검사 장치.
  20. 반도체 자재가 안착되는 안착 테이블에 마련된 복수의 기준 마크를 기초로 가상 평면을 설정하는 가상 평면 설정 단계;
    상기 안착 테이블에 안착된 반도체 자재의 네 개의 모서리 영역 각각에 대한 촬영 영상을 획득하는 촬영 영상 획득 단계;
    각각의 상기 촬영 영상에서 상기 반도체 자재의 수평 방향 외각선과 수직 방향 외각선을 파악하고, 파악된 외각선 간의 교차 지점을 상기 반도체 자재의 모서리 지점으로 설정하는 모서리 지점 검출 단계;
    각각의 상기 촬영 영상에서 상기 기준 마크를 기초로 상기 모서리 지점에 대한 상기 가상 평면 상의 상대 좌표를 판단하는 모서리 지점 좌표 판단 단계;
    각각의 상기 모서리 지점에 대한 상기 가상 평면 상의 상대 좌표 간 거리를 산출하는 단계; 및
    산출된 상대 좌표 간 거리를 기초로 상기 반도체 자재의 사이즈를 산출하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 반도체 자재 검사 방법.
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