KR102132212B1 - Method and Apparatus for Determining of Plasma State - Google Patents
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Abstract
Description
본 발명은 플라즈마 상태 진단 방법 및 장치에 관한 것이다. The present invention relates to a method and apparatus for diagnosing plasma conditions.
반도체 공정 및 디스플레이 공정 등의 플라즈마 공정을 모니터링 하기 위해서 일반적으로 광학발광분석(OES; optical emission spectroscopy) 센싱 장치를 이용한다. 광학발광분석 센싱 장치는 플라즈마 공정 내에서 발생되는 고유한 빛의 스펙트럼에 대한 파장값과 세기값의 쌍을 갖는 OES데이터를 획득한다. In order to monitor plasma processes such as semiconductor processes and display processes, optical emission spectroscopy (OES) sensing devices are generally used. The optical emission analysis sensing device acquires OES data having a pair of wavelength values and intensity values for a spectrum of unique light generated in a plasma process.
플라즈마 상태 진단 장치는 획득된 OES데이터에서 일부 파장의 스펙트럼 데이터만을 이용하여 플라즈마 공정을 모니터링한다. 그러나, 이와 같이 일부 파장의 스펙트럼 데이터만을 이용할 경우, 선택된 일부 파장의 스펙트럼 데이터를 제외한 데이터의 변화를 감지할 수 없으므로, 플라즈마 공정의 모니터링 결과가 정확하지 않은 문제점이 발생한다.The plasma condition diagnosis apparatus monitors the plasma process using only the spectral data of some wavelengths from the obtained OES data. However, when only the spectral data of some wavelengths is used as described above, a change in data other than the selected spectral data of some wavelengths cannot be sensed, resulting in inaccurate monitoring results of the plasma process.
이러한 종래의 문제점을 해결하기 위한 본 발명의 실시 예들은 적어도 하나의 OES데이터를 이미지 데이터로 변환하고, 이미지 데이터의 RGB값을 이용하여 플라즈마 상태를 진단할 수 있는 플라즈마 상태 진단 방법 및 장치에 관한 것이다. Embodiments of the present invention for solving such a conventional problem relates to a plasma state diagnosis method and apparatus capable of converting at least one OES data into image data and diagnosing a plasma state using RGB values of the image data .
본 발명의 실시 예에 따른 플라즈마 상태 진단 방법은, OES(optical emission spectroscopy)장치에서 획득된 OES데이터를 수신하는 단계, 상기 OES데이터에서 선택조건에 수렴되는 OES데이터를 추출하고, 추출된 OES데이터를 조합하는 단계, 상기 조합된 OES데이터를 이미지 데이터로 변환하는 단계 및 상기 이미지 데이터의 분석을 통해 플라즈마 상태를 진단하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 한다. Plasma state diagnosis method according to an embodiment of the present invention, receiving OES data obtained from an optical emission spectroscopy (OES) device, extracting OES data converging to a selection condition from the OES data, and extracting the extracted OES data And a step of combining, converting the combined OES data into image data, and diagnosing a plasma state through analysis of the image data.
또한, 이미지 데이터로 변환하는 단계는, 상기 조합된 OES데이터를 RGB(Red, Green, Blue)값을 갖는 상기 이미지 데이터로 변환하는 단계인 것을 특징으로 한다. In addition, the step of converting to image data is characterized in that the step of converting the combined OES data to the image data having a RGB (Red, Green, Blue) value.
또한, OES데이터를 수신하는 단계 이후에, 상기 선택조건의 기 설정여부를 판단하는 단계 및 상기 선택조건이 기 설정된 상태가 아니면, 상기 선택조건을 설정하는 단계를 더 포함하는 것을 특징으로 한다. In addition, after the step of receiving the OES data, it is characterized in that it further comprises the step of determining whether or not the selection condition has been set, and setting the selection condition if the selection condition is not set.
또한, OES데이터를 조합하는 단계는, 상기 OES데이터에 포함된 스펙트럼의 파장값 및 세기값을 확인하는 단계, 상기 파장값을 기반으로 설정된 파장 단위로 상기 OES데이터를 그룹화하는 단계 및 그룹별로 상기 스펙트럼의 세기값을 조합하여 각 그룹에 포함된 상기 OES데이터의 조합값을 산출하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 한다. In addition, the step of combining OES data includes: checking the wavelength and intensity values of the spectrum included in the OES data, grouping the OES data in units of wavelengths set based on the wavelength value, and the spectrum by group And calculating the combined value of the OES data included in each group by combining the intensity values of.
또한, OES데이터의 조합값을 산출하는 단계는, 상기 그룹별로 상기 세기값의 총합, 평균값, 중앙값, 최대값 및 최소값 중 어느 하나의 값을 상기 조합값으로 산출하는 단계인 것을 특징으로 한다.In addition, the step of calculating the combined value of the OES data is characterized in that the step of calculating any one of the sum, average value, median value, maximum value and minimum value of the intensity value for each group as the combination value.
또한, 그룹별로 산출된 상기 조합값의 상호비율값을 산출하는 단계를 더 포함하는 것을 특징으로 한다. In addition, it characterized in that it further comprises the step of calculating the mutual ratio value of the combination value calculated for each group.
또한, 이미지 데이터로 변환하는 단계는, 상기 상호비율값을 순차적으로 정규화하여 도출된 값으로 상기 RGB값을 설정하는 단계 및 상기 설정된 RGB값을 기반으로 상기 이미지 데이터를 생성하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 한다.In addition, the step of converting the image data comprises the steps of: setting the RGB value to a value derived by sequentially normalizing the mutual ratio values, and generating the image data based on the set RGB values. Is done.
또한, 이미지 데이터로 변환하는 단계는, 스펙트럼에 대한 파장별로 상기 상호비율값을 정규화하여 도출된 값으로 상기 RGB값을 설정하는 단계 및 상기 설정된 RGB값을 기반으로 상기 이미지 데이터를 생성하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 한다. In addition, the step of converting to image data includes the steps of setting the RGB value to a value derived by normalizing the mutual ratio value for each wavelength for a spectrum and generating the image data based on the set RGB value. It is characterized by.
아울러, 본 발명의 실시 예에 따른 플라즈마 상태 진단 장치는, OES(optical emission spectroscopy)장치와 통신을 수행하는 통신부 및 상기 OES장치로부터 수신된 OES데이터에서 선택조건에 수렴되는 OES데이터를 추출하고, 상기 추출된 OES데이터를 조합하여 이미지 데이터로 변환한 후, 플라즈마 상태를 진단하는 제어부를 포함하는 것을 특징으로 한다.In addition, the plasma state diagnostic apparatus according to an embodiment of the present invention, the communication unit for performing communication with the optical emission spectroscopy (OES) device and the OES data received from the OES device to extract the OES data converging to the selection condition, the It characterized in that it comprises a control unit for diagnosing the plasma state after converting the extracted OES data into image data by combining.
또한, 제어부는, 상기 조합된 OES데이터를 RGB(Red, Green, Blue)값을 갖는 상기 이미지 데이터로 변환하는 것을 특징으로 한다.In addition, the control unit is characterized in that for converting the combined OES data to the image data having an RGB (Red, Green, Blue) value.
또한, 제어부는, 상기 선택조건이 기 설정된 상태가 아니면, 상기 선택조건을 설정하는 것을 특징으로 한다.In addition, the control unit is characterized in that if the selection condition is not set, the selection condition is set.
또한, 제어부는, 상기 OES데이터에 포함된 스펙트럼의 파장값 및 세기값을 확인하고, 상기 파장값을 기반으로 설정된 파장 단위로 상기 OES데이터를 그룹화하고, 그룹별로 상기 스펙트럼의 세기값을 조합하여 각 그룹에 포함된 상기 OES데이터의 조합값을 산출하는 것을 특징으로 한다.In addition, the control unit checks the wavelength value and intensity value of the spectrum included in the OES data, groups the OES data in a wavelength unit set based on the wavelength value, and combines the intensity values of the spectrum for each group. It is characterized in that a combination value of the OES data included in the group is calculated.
또한, 제어부는, 상기 그룹별로 상기 세기값의 총합, 평균값, 중앙값, 최대값 및 최소값 중 어느 하나의 값을 상기 조합값으로 산출하는 것을 특징으로 한다. In addition, the control unit is characterized in that for each group, the sum of the intensity value, the average value, the median value, the maximum value and the minimum value of any one of the value to calculate the combination value.
또한, 제어부는, 상기 그룹별로 산출된 상기 조합값의 상호비율값을 산출하고, 상기 상호비율값을 순차적으로 정규화하여 도출된 값으로 설정된 상기 RGB값을 기반으로 상기 이미지 데이터를 생성하는 것을 특징으로 한다. In addition, the controller calculates the mutual ratio value of the combination value calculated for each group, and generates the image data based on the RGB value set as a value derived by sequentially normalizing the mutual ratio value. do.
또한, 제어부는, 상기 그룹별로 산출된 상기 조합값의 상호비율값을 산출하고, 스펙트럼에 대한 파장별로 상기 상호비율값을 정규화하여 도출된 값으로 설정된 상기 RGB값을 기반으로 상기 이미지 데이터를 생성하는 것을 특징으로 한다. In addition, the control unit calculates a mutual ratio value of the combination value calculated for each group, and normalizes the mutual ratio value for each wavelength for a spectrum to generate the image data based on the RGB value set as a derived value. It is characterized by.
상술한 바와 같이 본 발명에 따른 플라즈마 상태 진단 방법 및 장치는, 적어도 하나의 OES데이터를 이미지 데이터로 변환하고, 이미지 데이터의 RGB값을 이용하여 전체 파장 데이터의 변화를 실시간으로 확인함으로써 적은 용량의 데이터로 플라즈마 상태를 진단할 수 있는 효과가 있다. As described above, the method and apparatus for diagnosing plasma conditions according to the present invention converts at least one OES data into image data, and checks changes in the entire wavelength data in real time using RGB values of the image data, thereby reducing data of a small capacity. There is an effect that can diagnose the plasma state.
도 1은 본 발명의 실시 예에 따른 플라즈마 상태 진단 시스템을 나타내는 도면이다.
도 2는 본 발명의 실시 예에 따른 플라즈마 상태를 진단하는 진단장치의 주요 구성을 나타내는 도면이다.
도 3은 본 발명의 실시 예에 따른 플라즈마 상태를 진단하는 방법을 설명하기 위한 순서도이다.
도 4는 본 발명의 실시 예에 따른 설정된 조건에 대응되는 OES데이터를 분석한 결과를 나타낸 화면예시도이다.
도 5 내지 도 8은 본 발명의 실시 예에 따른 OES데이터를 조합하는 방법을 설명하기 위한 화면예시도이다.
도 9는 본 발명의 실시 예에 따른 조합이 완료된 OES데이터를 이미지 데이터로 변환하는 방법을 설명하기 위한 화면예시도이다.
도 10은 본 발명의 실시 예에 따른 OES데이터가 변환된 이미지 데이터를 나타내는 화면예시도이다.1 is a view showing a plasma state diagnosis system according to an embodiment of the present invention.
2 is a view showing a main configuration of a diagnostic device for diagnosing a plasma condition according to an embodiment of the present invention.
3 is a flowchart illustrating a method of diagnosing a plasma condition according to an embodiment of the present invention.
4 is a screen example showing a result of analyzing OES data corresponding to a set condition according to an embodiment of the present invention.
5 to 8 are screen example views illustrating a method of combining OES data according to an embodiment of the present invention.
9 is a screen example for explaining a method of converting the combined OES data into image data according to an embodiment of the present invention.
10 is a screen example showing image data converted from OES data according to an embodiment of the present invention.
이하, 본 발명에 따른 바람직한 실시 형태를 첨부된 도면을 참조하여 상세하게 설명한다. 첨부된 도면과 함께 이하에 개시될 상세한 설명은 본 발명의 예시적인 실시형태를 설명하고자 하는 것이며, 본 발명이 실시될 수 있는 유일한 실시형태를 나타내고자 하는 것이 아니다. 도면에서 본 발명을 명확하게 설명하기 위해서 설명과 관계없는 부분은 생략할 수 있고, 명세서 전체를 통하여 동일 또는 유사한 구성 요소에 대해서는 동일한 참조 부호를 사용할 수 있다.Hereinafter, preferred embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings. DETAILED DESCRIPTION The detailed description set forth below, in conjunction with the accompanying drawings, is intended to describe exemplary embodiments of the invention, and is not intended to represent the only embodiments in which the invention may be practiced. In the drawings, parts not related to the description may be omitted to clearly describe the present invention, and the same reference numerals may be used for the same or similar elements throughout the specification.
본 발명의 일 실시 예에서, “또는”, “적어도 하나” 등의 표현은 함께 나열된 단어들 중 하나를 나타내거나, 또는 둘 이상의 조합을 나타낼 수 있다. 예를 들어, “A 또는 B”, “A 및 B 중 적어도 하나”는 A 또는 B 중 하나만을 포함할 수 있고, A와 B를 모두 포함할 수도 있다.In an embodiment of the present invention, expressions such as “or” and “at least one” may represent one of the words listed together, or a combination of two or more. For example, “A or B”, “at least one of A and B” may include only one of A or B, and may include both A and B.
도 1은 본 발명의 실시 예에 따른 플라즈마 상태 진단 시스템을 나타내는 도면이다. 1 is a view showing a plasma state diagnosis system according to an embodiment of the present invention.
도 1을 참조하면, 본 발명에 따른 시스템(10)은 플라즈마 장치(100), OES(optical emission spectroscopy)장치(150) 및 진단장치(200)를 포함한다.Referring to FIG. 1, the
플라즈마 장치(100)는 플라즈마를 형성하기 위한 아르곤 가스, 산소 가스, 수소 가스 등의 가스를 이용하는 장치로, 기 설정된 유량의 가스를 챔버(미도시)로 주입하여 반도체 기판 식각 등의 플라즈마 공정을 수행한다.The
OES장치(150)는 플라즈마 장치(100)와 연결되어 플라즈마 장치(100)에 주입되는 가스에 의해 플라즈마 공정이 수행되는 동안 챔버 내부에서 형성된 플라즈마로부터 광신호 스펙트럼을 획득한다. OES장치(150)는 획득된 스펙트럼에 대한 파장값과 세기값의 쌍을 OES데이터로 획득한다. OES장치(150)는 획득된 OES데이터를 진단장치(200)로 전송한다. The
진단장치(200)는 OES데이터의 분석을 통해 광신호 스펙트럼에 대한 파장값 및 세기값을 확인한다. 하기의 도 2를 이용하여 진단장치(200)의 주요 동작을 구체적으로, 설명하기로 한다. 도 2는 본 발명의 실시 예에 따른 플라즈마 상태를 진단하는 진단장치의 주요 구성을 나타내는 도면이다. The
도 2를 참조하면, 본 발명에 따른 진단장치(200)는 통신부(210), 입력부(220), 표시부(230), 메모리(240) 및 제어부(250)를 포함한다. Referring to FIG. 2, the
통신부(210)는 OES장치(150)와의 통신을 수행한다. 이를 위해, 통신부(210)는 5G(5th generation communication), LTE-A(long term evolution-advanced), LTE(long term evolution), 블루투스, BLE(bluetooth low energy), NFC(near field communication) 등의 무선 통신을 수행할 수 있고, 케이블 통신 등의 유선 통신을 수행할 수 있다.The
입력부(220)는 진단장치(200)의 사용자의 입력에 대응하여, 입력데이터를 발생시킨다. 입력부(220)는 적어도 하나의 입력수단을 포함한다. 입력부(220)는 키보드(key board), 키패드(key pad), 돔 스위치(dome switch), 터치패널(touch panel), 터치 키(touch key), 마우스(mouse), 메뉴 버튼(menu button) 등을 포함할 수 있다.The
표시부(230)는 진단장치(200)의 동작에 따른 표시 데이터를 표시한다. 표시부(230)는 액정 디스플레이(LCD; liquid crystal display), 발광 다이오드(LED; light emitting diode) 디스플레이, 유기 발광 다이오드(OLED; organic LED) 디스플레이, 마이크로 전자기계 시스템(MEMS; micro electro mechanical systems) 디스레이 및 전자 종이(electronic paper) 디스플레이를 포함한다. 표시부(230)는 입력부(220)와 결합되어 터치 스크린(touch screen)으로 구현될 수 있다.The
메모리(240)는 진단장치(200)의 동작 프로그램들을 저장한다. 메모리(240)는 OES장치(150)로부터 수신된 OES데이터 중에서 플라즈마의 상태 진단 시 필요한 OES데이터를 선택적으로 취득하기 위한 OES데이터에 대한 선택조건을 저장한다. 메모리(240)는 선택조건에 따라 선택된 OES데이터를 조합하여 이미지 데이터로 변환하기 위한 알고리즘을 저장한다. The
제어부(250)는 OES장치(150)에서 획득된 OES데이터를 수신하고, OES데이터에서 선택조건에 수렴되는 OES데이터를 추출한다. 제어부(250)는 추출된 OES데이터를 조합하고, 조합된 OES데이터를 이미지 데이터로 변환한다. 제어부(250)는 변환된 이미지 데이터의 분석을 통해 플라즈마 상태를 진단한다. The
보다 구체적으로, 제어부(250)는 통신부(210)를 통해 OES장치(150)로부터 수신된 스펙트럼에 대한 파장값과 세기값의 쌍으로 구성된 OES데이터 중에서 플라즈마의 상태를 진단하기 위해 필요한 OES데이터를 선택적으로 취득한다. 이를 위해, 제어부(250)는 메모리(240)에 기 저장된 OES데이터에 대한 선택조건을 확인한다. 이때, 메모리(240)에 선택조건이 저장되지 않은 경우, 제어부(250)는 입력부(220)를 통해 선택조건을 수신하여 메모리(240)에 저장할 수 있다. 또한, 제어부(250)는 입력부(200)를 통해 수신된 변경신호에 의해 기 저장된 선택조건을 변경할 수 있다. More specifically, the
제어부(250)는 OES장치(150)로부터 수신된 OES데이터 중에서 선택조건에 수렴되는 OES데이터를 추출한다. 이때, 선택조건이 OES데이터가 가질 수 있는 전체 파장이 선택조건이면, OES장치(150)로부터 수신된 모든 OES데이터를 선택한다. 또한, 제어부(250)는 451.09nm, 751.49nm 등과 같이 개별 파장값 또는 400~500nm 등과 같이 파장값의 범위가 선택조건이면, OES장치(150)로부터 수신된 OES데이터 중에서 선택조건에 대응되는 OES데이터만을 추출한다. 제어부(250)는 Intensive>3 등과 같이 세기값이 선택조건이면, OES장치(150)로부터 수신된 OES데이터 중에서 세기값이 3이상인 OES데이터만을 추출한다. 제어부(250)는 플라즈마 공정에서 사용하는 가스 중 아르곤 가스가 선택조건이면, ES장치(150)로부터 수신된 OES데이터 중에서 아르곤 가스와 관련된 OES데이터만을 추출한다. 아울러, 선택조건은 단일 또는 복수개로 설정될 수 있다. The
제어부(250)는 추출된 OES데이터를 수치화한다. 예컨대, OES데이터는 스펙트럼의 파장값과 세기값을 포함하므로, 제어부(250)는 추출된 각각의 OES데이터에 대한 스펙트럼의 파장값, 세기값을 수치화하여 매핑하고, 식별자를 생성하여 매핑한다. 이때, 식별자는 각각의 OES데이터의 파장값의 소수점을 삭제하고 정수 값만을 이용하여 생성된 식별자로, OES데이터의 처리를 용이하게 하기 위한 식별자이다. The
이어서, 제어부(250)는 OES데이터를 조합하고 조합이 완료된 OES데이터를 이미지 데이터로 변환한다. 예컨대, 데이터 처리의 속도를 향상시키기 위해 일정 파장 단위로 추출된 OES데이터를 병합하여 OES데이터를 축소할 수 있다. 즉, 제어부(250)는 OES데이터를 병합하기 위한 파장 단위(예컨대, 1nm)를 설정하고, OES데이터의 병합방식을 설정할 수 있다. 이때, 병합방식은, 파장 단위를 기반으로 그룹화된 OES데이터에 포함된 세기값을 세기값의 총합, 평균값, 중앙값, 최대값 및 최소값 중 어느 하나로 조합하기 위한 방식을 의미한다. Subsequently, the
제어부(250)는 파장 단위로 추출된 OES데이터를 그룹화하고, 그룹에 포함된 OES데이터에 대한 스펙트럼의 세기값을 이용하여 세기값의 총합, 평균값, 중앙값, 최대값 및 최소값 중 어느 하나로 OES데이터에 대한 조합값을 생성한다. 제어부(250)는 생성된 각 조합값에서 두 개의 조합값에 대한 상호비율값을 산출한다. The
제어부(250)는 산출된 상호비율값을 정규화하여 0에서 255 사이의 값을 갖는 RGB값으로 변환하여 이미지 데이터를 생성한다. 이때, 제어부(250)는 상호비율값을 순차적으로 정규화할 수 있고, 동일 가스에서 발생하는 파장 또는 동일한 이온 에너지 준위에서 발생되는 파장 등과 같이 연관성이 있는 스펙트럼에 대한 파장별로 상호비율값을 정규할 수 있다. The
도 3은 본 발명의 실시 예에 따른 플라즈마 상태를 진단하는 방법을 설명하기 위한 순서도이다. 3 is a flowchart illustrating a method of diagnosing a plasma condition according to an embodiment of the present invention.
도 3을 참조하면, 301단계에서 제어부(250)는 통신부(210)를 통해 OES장치(150)로부터 플라즈마의 광신호 스펙트럼에 대한 파장값과 세기값의 쌍으로 구성된 OES데이터의 수신여부를 확인한다. 301단계의 확인결과, OES데이터가 수신되면 제어부(250)는 303단계를 수행하고 OES데이터가 수신되지 않으면 제어부(250)는 OES데이터의 수신을 대기한다. Referring to FIG. 3, in
303단계에서 제어부(250)는 메모리(240)에 선택조건의 존재여부를 확인한다. 이때, 선택조건은 수신된 OES데이터 중에서 플라즈마의 상태를 진단하기 위해 필요한 OES데이터를 선택적으로 취득하기 위한 조건을 의미한다. 303단계의 확인결과 메모리(240)에 선택조건이 저장된 상태이면 제어부(250)는 307단계를 수행하고, 선택조건이 저장된 상태가 아니면 제어부(250)는 305단계를 수행한다. 305단계에서 제어부(250)는 입력부(220)의 입력에 따라 선택조건을 설정하고 307단계를 수행한다. In
307단계에서 제어부(250)는 수신된 OES데이터 중에서 선택조건에 수렴되는 OES데이터의 존재여부를 확인한다. 309단계에서 제어부(250)는 선택조건에 수렴되는 OES데이터를 추출한다. 반대로, 제어부(250)는 선택조건에 수렴되는 OES데이터가 존재하지 않으면 상기 프로세스를 종료할 수 있다. 도시되지 않았으나, 제어부(250)는 선택조건에 수렴되는 OES데이터가 존재하지 않으면 선택조건을 변경하여 선택조건에 수렴되는 OES데이터를 추출할 수 있다. 보다 구체적으로, OES데이터가 가질 수 있는 전체 파장이 선택조건이면, 309단계에서 제어부(250)는 OES장치(150)로부터 수신된 모든 OES데이터를 선택한다. 또한, 451.09nm, 751.49nm 등과 같이 개별 파장값 또는 400~500nm 등과 같이 파장값의 범위가 선택조건이면, 309단계에서 제어부(250)는 OES장치(150)로부터 수신된 OES데이터 중에서 선택조건에 대응되는 OES데이터만을 추출한다. Intensive>3 등과 같이 세기값이 선택조건이면, 309단계에서 제어부(250)는 OES장치(150)로부터 수신된 OES데이터 중에서 세기값이 3이상인 OES데이터만을 추출한다. 플라즈마 공정에서 사용하는 아르곤 가스가 선택조건이면, 309단계에서 제어부(250)는 수신된 OES데이터 중에서 선택조건에 대응되는 OES데이터만을 추출한다. 아울러, 선택조건은 단일 또는 복수개로 설정될 수 있다. 아울러, 제어부(250)는 추출된 OES데이터를 수치화한다. 이는 하기의 도 4를 이용하여 보다 구체적으로 설명하기로 한다. 도 4는 본 발명의 실시 예에 따른 설정된 조건에 대응되는 OES데이터를 분석한 결과를 나타낸 화면예시도이다. In
도 4를 참조하면, 도 4의 (a)는 통신부(210)를 통해 수신된 OES데이터를 나타낸 그래프이고, 도 4의 (b)는 선택조건에 수렴되어 추출된 복수의 OES데이터를 수치화한 표이다. 이와 같이, 각각의 OES데이터는 스펙트럼에 대한 파장값과 세기값을 포함한다. 제어부(250)는 추출된 각각의 OES데이터에 대한 그래프의 파장값, 세기값을 도 4의 (b)와 같이 매핑하고, 식별자를 생성하여 매핑한다. 이때, 식별자는 각각의 OES데이터의 파장값의 소수점을 삭제하고 정수 값만을 이용하여 생성된 식별자로, OES데이터의 처리를 용이하게 하기 위한 식별자이다. Referring to FIG. 4, FIG. 4(a) is a graph showing OES data received through the
이어서, 제어부(250)는 311단계를 수행한다. 311단계에서 제어부(250)는 OES데이터를 조합하고 313단계에서 제어부(250)는 OES데이터의 조합이 완료되면 315단계를 수행한다. 반대로, 313단계에서 제어부(250)는 OES데이터의 조합이 완료되지 않으면 311단계로 회귀하여 OES데이터의 조합을 지속적으로 수행한다. OES데이터를 조합하는 방법은 하기의 도 5 내지 도 8을 이용하여 설명하기로 한다. 도 5 내지 도 8은 본 발명의 실시 예에 따른 OES데이터를 조합하는 방법을 설명하기 위한 화면예시도이다. Subsequently, the
우선적으로, 도 5 및 도 6을 참조하면, 제어부(250)는 선택조건에 수렴하는 OES데이터가 많은 경우, OES데이터 처리의 속도를 향상시키기 위해 일정 파장 단위로 OES데이터를 병합하여 OES데이터를 축소할 수 있다. 보다 구체적으로, 제어부(250)는 OES데이터를 병합하기 위한 파장 단위를 설정하고, OES데이터의 병합방식을 설정할 수 있다. 이때, 병합방식은, 파장 단위를 기반으로 그룹화된 OES데이터에 포함된 세기값을 세기값의 총합, 평균값, 중앙값, 최대값 및 최소값 중 어느 하나로 조합하기 위한 방식을 의미한다. First, referring to FIGS. 5 and 6, when there is a large amount of OES data converging on a selection condition, the
도 5는 파장 단위가 1nm로 설정되어 1nm단위로 OES데이터를 그룹화하고, 각각의 그룹에 포함된 세기값의 총합으로 OES데이터를 조합하도록 병합방식이 설정된 상태에서 OES데이터를 병합하는 방법을 나타낸다. 제어부(250)는 도 5의 (a)와 같이 복수의 OES데이터에서 1nm의 간격을 갖는 파장 단위에 따라 OES데이터를 그룹화한다. 예컨대, 도 5의 (a)에서와 같이 파장값이 768.48, 768,66, 768.84, 769.02, 769.2, 769.38, 769.56, 769.75, 769.93일 경우, 제어부(250)는 도 5의 (b)에서와 같이 768.48, 768,66, 768.84를 제1 조합식별자인 I768을 갖도록 그룹화하고, 769.02, 769.2, 769.38, 769.56, 769.75, 769.93를 도 5의 (b)와 같이 제1 조합식별자인 I769를 갖도록 그룹화한다. 그리고, 제어부(250)는 제1 조합식별자가 I768인 OES데이터들의 세기값의 총합을 조합값으로 산출하고, 제1 조합식별자가 I769인 OES데이터들의 세기값의 총합을 조합값으로 산출한다. 이때, 세기값의 총합으로 조합값을 산출하는 수학식을 하기의 수학식 1과 같다. FIG. 5 shows a method of merging OES data in a state in which a merging method is set so that OES data is grouped in units of 1 nm with a wavelength unit set to 1 nm, and OES data is combined as a sum of intensity values included in each group. The
(단, Ix는 제1 조합식별자를 의미하고, x는 파장값에서 정수값을 의미한다.)(However, Ix means the first combination identifier, and x means the integer value in the wavelength value.)
수학식 1을 이용하면, 제1 조합식별자가 I768인 OES데이터들의 조합값은 도 5의 (b) 와 같이 로, 49.66+180.73+125.44의 단순 총합인 355.83가 된다. 또한, 수학식 1을 이용한 제1 조합식별자가 I769인 OES데이터들의 조합값은 로, 141.82+145.92+174.59+59.9+66.05+168.45의 단순 총합인 756.73이 된다. 이와 같이, 수학식 1을 이용한 조합값은 I768=355.83, I769=756.73, I770=412.15, I771=457.72, I772=27034.22 등이 된다. When using
또한, 도 6은 파장 단위가 1nm로 설정되어 1nm단위로 OES데이터를 그룹화하고, 각각의 그룹에 포함된 세기값의 최대값으로 OES데이터를 조합하도록 병합방식이 설정된 상태에서 OES데이터를 병합하는 방법을 나타낸다. 제어부(250)는 도 6의 (a)와 같이 복수의 OES데이터에서 1nm의 간격을 갖는 파장 단위에 따라 OES데이터를 그룹화한다. 예컨대, 도 6의 (a)에서와 같이 파장값이 768.48, 768,66, 768.84, 769.02, 769.2, 769.38, 769.56, 769.75, 769.93일 경우, 제어부(250)는 도 6의 (b)와 같이 768.48, 768,66, 768.84를 도 6의 (b)와 같이 제1 조합식별자인 I768을 갖도록 그룹화하고, 769.02, 769.2, 769.38, 769.56, 769.75, 769.93를 제1 조합식별자인 I769를 갖도록 그룹화한다. 그리고, 제어부(250)는 제1 조합식별자가 I768인 OES데이터들의 세기값의 최대값을 조합값으로 산출하고, 제1 조합식별자가 I769인 OES데이터들의 세기값의 최대값을 조합값으로 산출한다. 이때, 세기값의 최대값을 조합값으로 산출하는 수학식을 하기의 수학식 2와 같다. In addition, FIG. 6 is a method for merging OES data in a state in which a merging method is set to group OES data in a 1 nm unit with a wavelength unit set to 1 nm, and to combine OES data with a maximum value of intensity values included in each group. Indicates. The
(단, Ix는 제1 조합식별자를 의미하고, x는 파장값에서 정수값을 의미한다.)(However, Ix means the first combination identifier, and x means the integer value in the wavelength value.)
수학식 2를 이용하면, 제1 조합식별자가 I768인 OES데이터들의 조합값은 도 6의 (b) 와 같이 로, 49.66, 180.73, 125.44 중에서 최대값인 180.73이 된다. 또한, 제1 조합식별자가 I769인 OES데이터들의 조합값은 로, 141.82, 145.92, 174.59, 59.9, 66.05, 168.45 중에서 최대값인 174.59이 된다. 이와 같이, 수학식 2를 이용한 조합값은 I768=180.73 I769=174.59, I770=131.58, I771=164.385, I772=7555.47 등이 된다. When using Equation 2, the combination value of the OES data with the first combination identifier I768 is as shown in FIG. 6(b). It is the maximum value of 49.66, 180.73, and 125.44, which is 180.73. In addition, the combination value of the OES data of which the first combination identifier is I769 is The maximum value of 141.82, 145.92, 174.59, 59.9, 66.05, and 168.45 is 174.59. As described above, the combined values using Equation 2 are I768=180.73 I769=174.59, I770=131.58, I771=164.385, I772=7555.47, and the like.
이어서, 제어부(250)는 도 5 또는 도 6과 같이 설정된 병합방식을 기반으로 병합하여 산출된 조합값을 산출하여 OES데이터의 축소를 수행한 이후에 도 7 및 도 8과 같이 OES데이터의 상호비율값을 산출한다. Subsequently, the
도 7을 참조하면, 제어부(250)는 도 7의 (a)와 같은 OES데이터를 수학식 1에 적용하여 도 7의 (b)와 같이 축소한 후, 도 7의 (c)와 같이 각 조합값의 상호비율값을 산출한다. 이때, 본 발명의 실시 예에서는 설명의 편의를 위해 도 7의 (a) 및 도 7의 (b)는 도 5의 (a) 및 도 5의 (b)와 동일한 것을 예로 설명하고 있으나, 반드시 이에 한정되는 것은 아니다. 즉, OES데이터에 포함된 세기값의 총합, 평균값, 중앙값, 최대값 및 최소값 중 어느 하나로 조합하도록 선택된 병합방식에 의해 산출된 조합값이 도 7의 (b)에 적용될 수 있다. Referring to FIG. 7, the
보다 구체적으로, 제어부(250)는 제1 조합식별자에 대응되는 조합값의 상호비율값을 산출하기 위해 도 7의 (c)에서와 같이 두 개의 제1 조합식별자를 이용하여 제2 조합식별자를 생성하고, 두 개의 제1 조합식별자에 대응되는 조합값의 상호비율값을 조합값으로 산출한다. 예컨대, 제어부(250)는 I768에 I768에서 I772를 각각 적용하여 제2 조합식별자를 생성하고, I769에 I768에서 I772를 각각 적용하여 제2 조합식별자를 생성한다. 이와 같이, 제어부(250)는 I770에 I768에서 I772를 각각 적용하고, I771에 I768에서 I772를 각각 적용하고, I772에 I768에서 I772까지를 각각 적용하여 제2 조합식별자를 생성한다. 제어부(250)는 제2 조합식별자에 포함된 두 개의 제1 조합식별자에 대응되는 조합값의 상호비율값을 산출한다. I768과 I768의 조합값은 도 7의 (c)와 같이 355.83/355.83으로 1이 된다. I768과 I769의 상호비율값은 355.83/756.73으로 0.47022055가 된다. More specifically, the
도 8을 참조하면, 제어부(250)는 도 8의 (a)와 같은 OES데이터를 수학식 2에 적용하여 도 8의 (b)와 같이 축소한 후, 도 8의 (c)와 같이 각 조합값의 상호비율값을 산출한다. 이때, 도 8의 (a) 및 도 8의 (b)는 도 6의 (a) 및 도 6의 (b)와 동일할 수 있다. Referring to FIG. 8, the
보다 구체적으로, 제어부(250)는 제1 조합식별자에 대응되는 조합값의 상호비율값을 산출하기 위해 도 8의 (c)에서와 두 개의 제1 조합식별자를 이용하여 제2 조합식별자를 생성하고, 두 개의 제1 조합식별자에 대응되는 조합값의 상호비율값을 조합값으로 산출한다. 예컨대, 제어부(250)는 I768에 I768에서 I772를 각각 적용하여 제2 조합식별자를 생성하고, I769에 I768에서 I772를 각각 적용하여 제2 조합식별자를 생성한다. 이와 같이, 제어부(250)는 I770에 I768에서 I772를 각각 적용하고, I771에 I768에서 I772를 각각 적용하고, I772에 I768에서 I772까지를 각각 적용하여 제2 조합식별자를 생성한다. 제어부(250)는 제2 조합식별자에 포함된 두 개의 제1 조합식별자에 대응되는 조합값의 상호비율값을 산출한다. I768과 I768의 조합값은 도 8의 (c)와 같이 180.73/180.73으로 1이 된다. I768과 I769의 상호비율값은 170.73/174.59으로 1.03516811이 된다. More specifically, the
이와 같이, OES데이터의 조합이 완료되면 315단계에서 제어부(250)는 도 7의 (c) 또는 도 8의 (c)에서와 같이 산출된 조합값을 이용하여 OES데이터를 이미지 데이터로 변환한다. OES데이터를 이미지 데이터로 변환하는 방법은 하기의 도 9를 이용하여 상세하게 설명하기로 한다. 도 9는 본 발명의 실시 예에 따른 조합이 완료된 OES데이터를 이미지 데이터로 변환하는 방법을 설명하기 위한 화면예시도이다. As described above, when the combination of OES data is completed, in
도 9를 참조하면, 제어부(250)는 도 9의 (a)와 같은 제2 조합식별자와 제2 조합식별자에 대응되는 조합값을 정규화하기 위해 하기의 수학식 3에 조합값을 적용하여 조합값이 0에서 255 사이의 값을 갖도록 RGB값을 순차적으로 변환한다. 이를 통해, 제어부(250)는 OES데이터를 도 9의 (b)와 같은 이미지 데이터로 변환할 수 있다. 이때, 이미지 데이터는 복수의 픽셀로 구성되고, 하나의 픽셀은 0에서 255사이의 RGB(red, green, blue)값을 각각 갖는다. 아울러, 도 9의 (a)는 도 7의 (c)와 동일한 것을 예로 설명하기로 한다.Referring to FIG. 9, the
(이때, 은 이미지 데이터에서 첫 번째 픽셀의 RGB값을 각각 나타낸다.) (At this time, Indicates the RGB value of the first pixel in the image data.)
일반적으로, 정규화를 위해 사용하는 수학식은 하기의 수학식 4와 같다. In general, the equation used for normalization is as shown in Equation 4 below.
(이때, min(x)는 전체 데이터에서의 최소값을 나타내고, max(x)는 전체 데이터에서의 최대값을 나타낸다.)(At this time, min(x) represents the minimum value in all data, and max(x) represents the maximum value in all data.)
그러나, OES데이터를 이미지 데이터로 변환하기 위해서는 0에서 255 사이의 값을 갖는 RGB값으로 변환해야 하므로, 본 발명에서는 하기의 수학식 5가 적용된다. However, in order to convert the OES data to image data, it is necessary to convert to an RGB value having a value between 0 and 255. Therefore, Equation 5 below is applied in the present invention.
아울러, 제어부(250)는 동일 가스에서 발생하는 파장 또는 동일한 이온 에너지 준위에서 발생되는 파장 등과 같이 연관성이 있는 OES데이터를 이미지 데이터로 변환하고자 할 경우, 제어부(250)는 하기의 수학식 6에 조합값을 적용하여 조합값이 0에서 255 사이의 값을 갖도록 변환한다. 이를 통해, 제어부(250)는 OES데이터를 도 9의 (b)와 같은 이미지 데이터로 변환할 수 있다. In addition, when the
(이때, 은 이미지 데이터에서 첫 번째 픽셀의 RGB값을 각각 나타낸다.) (At this time, Indicates the RGB value of the first pixel in the image data.)
상기와 같은 동작을 통해 도 10과 같이 이미지 데이터로의 변환이 완료되면 제어부(250)는 317단계를 수행한다. 317단계에서 제어부(250)는 이미지 데이터를 분석하고 319단계를 수행한다. 319단계에서 제어부(250)는 이미지 데이터의 분석결과를 이용하여 플라즈마의 상태를 진단하고, 진단결과를 표시부(230)에 표시할 수 있다. When conversion to image data is completed as shown in FIG. 10 through the above-described operation, the
본 명세서와 도면에 개시된 본 발명의 실시 예들은 본 발명의 기술 내용을 쉽게 설명하고 본 발명의 이해를 돕기 위해 특정 예를 제시한 것일 뿐이며, 본 발명의 범위를 한정하고자 하는 것은 아니다. 따라서 본 발명의 범위는 여기에 개시된 실시 예들 이외에도 본 발명의 기술적 사상을 바탕으로 도출되는 모든 변경 또는 변형된 형태가 본 발명의 범위에 포함되는 것으로 해석되어야 한다.The embodiments of the present invention disclosed in the present specification and drawings are merely to provide a specific example to easily explain the technical content of the present invention and to understand the present invention, and are not intended to limit the scope of the present invention. Therefore, the scope of the present invention should be interpreted as including all the modified or modified forms derived on the basis of the technical spirit of the present invention in addition to the embodiments disclosed herein.
Claims (15)
상기 OES데이터에서 선택조건에 수렴되는 OES데이터를 추출하고, 추출된 OES데이터를 조합하는 단계;
상기 조합된 OES데이터를 이미지 데이터로 변환하는 단계; 및
상기 이미지 데이터의 분석을 통해 플라즈마 상태를 진단하는 단계;
를 포함하고,
상기 OES데이터를 조합하는 단계는,
상기 OES데이터에 포함된 스펙트럼의 파장값 및 세기값을 확인하고, 상기 파장값을 기반으로 상기 OES데이터를 그룹화하고, 그룹별로 상기 스펙트럼의 세기값을 조합하여 각 그룹에 포함된 상기 OES데이터의 조합값 중 두 개의 조합값에 대한 상호비율값을 산출하는 단계인 것을 특징으로 하는 플라즈마 상태 진단 방법.Receiving OES data obtained from an optical emission spectroscopy (OES) device;
Extracting OES data converging to a selection condition from the OES data, and combining the extracted OES data;
Converting the combined OES data to image data; And
Diagnosing a plasma state through analysis of the image data;
Including,
Combining the OES data,
Check the wavelength and intensity values of the spectrum included in the OES data, group the OES data based on the wavelength value, and combine the intensity values of the spectrum for each group to combine the OES data included in each group Plasma state diagnosis method characterized in that the step of calculating the mutual ratio value for the two combinations of the values.
상기 이미지 데이터로 변환하는 단계는,
상기 조합된 OES데이터를 RGB(Red, Green, Blue)값을 갖는 상기 이미지 데이터로 변환하는 단계인 것을 특징으로 하는 플라즈마 상태 진단 방법. According to claim 1,
The step of converting the image data,
And converting the combined OES data into the image data having RGB (Red, Green, Blue) values.
상기 OES데이터를 수신하는 단계 이후에,
상기 선택조건의 기 설정여부를 판단하는 단계; 및
상기 선택조건이 기 설정된 상태가 아니면, 상기 선택조건을 설정하는 단계;
를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 플라즈마 상태 진단 방법. According to claim 2,
After the step of receiving the OES data,
Determining whether or not the selection condition is previously set; And
Setting the selection condition if the selection condition is not in a preset state;
Plasma state diagnosis method further comprising a.
상기 OES데이터의 조합값은,
상기 그룹별로 상기 세기값의 총합, 평균값, 중앙값, 최대값 및 최소값 중 어느 하나의 값인 것을 특징으로 하는 플라즈마 상태 진단 방법.According to claim 3,
The combined value of the OES data is,
Plasma state diagnosis method, characterized in that any one of the sum, average value, median value, maximum value and minimum value of the intensity value for each group.
상기 이미지 데이터로 변환하는 단계는,
상기 상호비율값을 순차적으로 정규화하여 도출된 값으로 상기 RGB값을 설정하는 단계; 및
상기 설정된 RGB값을 기반으로 상기 이미지 데이터를 생성하는 단계;
를 포함하는 것을 특징으로 하는 플라즈마 상태 진단 방법. According to claim 3,
The step of converting the image data,
Setting the RGB values to values derived by sequentially normalizing the mutual ratio values; And
Generating the image data based on the set RGB value;
Plasma condition diagnosis method comprising a.
상기 이미지 데이터로 변환하는 단계는,
스펙트럼에 대한 파장별로 상기 상호비율값을 정규화하여 도출된 값으로 상기 RGB값을 설정하는 단계; 및
상기 설정된 RGB값을 기반으로 상기 이미지 데이터를 생성하는 단계;
를 포함하는 것을 특징으로 하는 플라즈마 상태 진단 방법. According to claim 3,
The step of converting the image data,
Setting the RGB value to a value derived by normalizing the mutual ratio value for each wavelength for a spectrum; And
Generating the image data based on the set RGB value;
Plasma condition diagnosis method comprising a.
상기 OES장치로부터 수신된 OES데이터에서 선택조건에 수렴되는 OES데이터를 추출하고, 상기 OES데이터에 포함된 스펙트럼의 파장값 및 세기값을 확인하고, 상기 파장값을 기반으로 상기 OES데이터를 그룹화하고, 그룹별로 상기 스펙트럼의 세기값을 조합하여 각 그룹에 포함된 상기 OES데이터의 조합값 중 두 개의 조합값의 상호비율값을 산출하여 조합한 상기 추출된 OES데이터를 이미지 데이터로 변환한 후, 플라즈마 상태를 진단하는 제어부;
를 포함하는 것을 특징으로 하는 플라즈마 상태 진단 장치. A communication unit performing communication with an optical emission spectroscopy (OES) device; And
Extracting OES data converging to a selection condition from OES data received from the OES device, checking the wavelength and intensity values of the spectrum included in the OES data, and grouping the OES data based on the wavelength value, Plasma state after converting the extracted OES data into image data by calculating the mutual ratio value of two combination values among the combination values of the OES data included in each group by combining the intensity values of the spectrum for each group Control unit for diagnosing;
Plasma condition diagnosis apparatus comprising a.
상기 제어부는,
상기 조합된 OES데이터를 RGB(Red, Green, Blue)값을 갖는 상기 이미지 데이터로 변환하는 것을 특징으로 하는 플라즈마 상태 진단 장치. The method of claim 9,
The control unit,
And converting the combined OES data into the image data having RGB (Red, Green, Blue) values.
상기 제어부는,
상기 선택조건이 기 설정된 상태가 아니면, 상기 선택조건을 설정하는 것을 특징으로 하는 플라즈마 상태 진단 장치. The method of claim 10,
The control unit,
If the selection condition is not a predetermined condition, the plasma condition diagnosis apparatus, characterized in that to set the selection condition.
상기 제어부는,
상기 OES데이터에 포함된 스펙트럼의 파장값 및 세기값을 확인하고, 상기 파장값을 기반으로 설정된 파장 단위로 상기 OES데이터를 그룹화하고, 그룹별로 상기 스펙트럼의 세기값을 조합하여 각 그룹에 포함된 상기 OES데이터의 조합값을 산출하는 것을 특징으로 하는 플라즈마 상태 진단 장치. The method of claim 11,
The control unit,
The wavelength values and intensity values of the spectrum included in the OES data are checked, and the OES data is grouped in units of wavelengths set based on the wavelength values, and the intensity values of the spectrum are combined for each group to be included in each group. A plasma condition diagnosis apparatus characterized by calculating a combination value of OES data.
상기 제어부는,
상기 그룹별로 상기 세기값의 총합, 평균값, 중앙값, 최대값 및 최소값 중 어느 하나의 값을 상기 조합값으로 산출하는 것을 특징으로 하는 플라즈마 상태 진단 장치. The method of claim 12,
The control unit,
Plasma diagnosis apparatus, characterized in that for calculating the sum of the intensity value, average value, median value, maximum value and minimum value for each group as the combination value.
상기 제어부는,
상기 스펙트럼에 대한 파장별로 상기 상호비율값을 정규화하여 도출된 값으로 설정된 상기 RGB값을 기반으로 상기 이미지 데이터를 생성하는 것을 특징으로 하는 플라즈마 상태 진단 장치.The method of claim 12,
The control unit,
Plasma state diagnosis apparatus, characterized in that for generating the image data based on the RGB value set to a value derived by normalizing the mutual ratio value for each wavelength for the spectrum.
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
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