KR20180136778A - Apparatus for aligning semiconductor wafer using captured image and method thereof - Google Patents

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KR20180136778A
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Abstract

The present invention relates to an apparatus to align a semiconductor wafer using an image, capable of quickly and correctly aligning the central point of the semiconductor wafer, and a method thereof. According to the present invention, the apparatus to align a semiconductor wafer comprises: a wafer handler loading or unloading the semiconductor wafer on or from a cassette including the semiconductor wafer loaded in a plurality of slots, and having a support part formed on one end to be in contact with the bottom surface of the semiconductor wafer so as to support the semiconductor wafer; a wafer chuck to mount the semiconductor wafer thereon by the wafer handler; a camera to photograph the semiconductor wafer mounted on the wafer chuck; and a detection unit detecting a flat zone of the semiconductor wafer from an image photographed by the camera, comparing the detected flat zone with a previously stored reference horizontal line to confirm rotational offset of the semiconductor wafer, and controlling rotation of the wafer chuck in accordance with the confirmed rotational offset to rotate the semiconductor wafer. The detection unit confirms a position of the central point of the semiconductor wafer from the image and controls the wafer handler to align the position of the central point with a reference position on the support part.

Description

영상을 이용한 반도체 웨이퍼의 위치 정렬 장치 및 그 방법{APPARATUS FOR ALIGNING SEMICONDUCTOR WAFER USING CAPTURED IMAGE AND METHOD THEREOF}TECHNICAL FIELD [0001] The present invention relates to an apparatus and method for aligning a semiconductor wafer using an image,

본 발명은 반도체 웨이퍼의 위치 정렬 장치 및 그 방법에 관한 것으로, 더욱 자세하게는, 반도체 웨이퍼를 촬영한 영상을 이용하여 반도체 웨이퍼의 중심점 위치를 확인하고, 웨이퍼 핸들러를 이용하여 보정할 수 있도록 한 반도체 웨이퍼의 위치 정렬 장치 및 그 방법에 관한 것이다.BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to an apparatus and method for aligning semiconductor wafers and more particularly to a semiconductor wafer positioning apparatus and method for aligning semiconductor wafers using a wafer handler, And more particularly, to a position alignment apparatus and method thereof.

일반적으로 반도체 제조 공정은 전공정과 후공정으로 나뉘는데, 전공정은 반도체가 될 칩을 웨이퍼 상태에서 제작하는 과정이고, 후공정은 제조된 칩으로 반도체를 생산하는 과정을 말한다. 전공정의 마지막 단계에는 검사장비가 자동으로 웨이퍼 위에 구현된 각 칩에 탐침을 통해 전기 신호를 인가하여 불량 여부를 검사하는 웨이퍼 자동 선별 과정이 있다.Generally, the semiconductor manufacturing process is divided into a pre-process and a post-process. A major process is a process of manufacturing a chip to be a semiconductor in a wafer state, and a post-process is a process of producing a semiconductor with a manufactured chip. At the final stage of the definition, there is an automatic wafer sorting process in which the inspection equipment automatically applies an electrical signal to each chip implemented on the wafer through a probe to check for defects.

이때, 웨이퍼 상의 칩은 크기가 매우 작기 때문에 웨이퍼의 위치가 정밀하게 정렬되어 있지 않으면, 탐침이 올바른 위치에 전기신호를 인가할 수 없고, 그 결과, 반도체 칩의 양불 판정에 오류를 야기한다. 따라서 불량여부를 검사하는 웨이퍼 자동 선별 과정 직전에 웨이퍼의 위치를 반드시 정렬해 주어야 한다.At this time, since the chip on the wafer is very small, if the position of the wafer is not precisely aligned, the probe can not apply the electric signal to the correct position, and as a result, the semiconductor chip is judged to be malfunctioning. Therefore, the position of the wafer must be aligned just before the wafer automatic selection process to check for defects.

여기서, 도 1에 도시된 바와 같이, 반도체 웨이퍼(W)의 플랫존이 정렬 위치로부터 θ만큼 기울어진 상태일 경우, 반도체 공정 설비 내에는 회전 오프셋 θ를 보정하기 위한 별도의 장비가 구비된다. 이때, 별도의 장비를 이용하여 회전 오프셋 θ를 보정하더라도 반도체 웨이퍼의 중심점 위치는 정렬 위치로부터 XY 방향으로 편차가 발생할 수 있다. 따라서, 반도체 웨이퍼의 중심점 위치를 정렬시키는 작업이 필요하다. 이를 위해, 종래에는 작업자가 수동으로 직접 반도체 웨이퍼의 중심점 위치 정렬시키는 방법이 있으나, 이러한 방법은 반도체 웨이퍼의 중심점 위치를 반복해서 정확하게 정렬시키기에는 한계가 있으므로, 중심점 위치를 정확하게 정렬시키기 위한 시간이 많이 소요될 뿐만 아니라, 그에 따른 제조 설비의 가동률과 생산성이 저하되는 문제점이 있다.Here, as shown in FIG. 1, when the flat zone of the semiconductor wafer W is inclined from the alignment position by?, A separate equipment for correcting the rotation offset? Is provided in the semiconductor processing equipment. At this time, even if the rotation offset? Is corrected using a separate apparatus, the center point position of the semiconductor wafer may deviate from the alignment position in the X and Y directions. Therefore, it is necessary to align the center point positions of the semiconductor wafers. For this purpose, conventionally, there is a method in which an operator directly aligns the center point of a semiconductor wafer directly. However, this method has a limitation in accurately aligning the center point positions of semiconductor wafers repeatedly. There is a problem that the operation rate and the productivity of the manufacturing facility are deteriorated.

대한민국 공개특허공보 제10-2007-0024907호Korean Patent Publication No. 10-2007-0024907

본 발명은 상술한 문제를 해결하기 위해 제안된 것으로서, 영상으로부터 얻어진 반도체 웨이퍼의 중심점 위치 정보를 확인하고, 반도체 웨이퍼를 로딩 또는 언로딩하는 웨이퍼 핸들러를 제어하여 반도체 웨이퍼의 중심점 위치를 신속 정확하게 정렬시킬 수 있는 반도체 웨이퍼의 위치 정렬 장치 및 그 방법을 제공하는데 그 목적이 있다.SUMMARY OF THE INVENTION The present invention has been proposed in order to solve the above problems, and it is an object of the present invention to confirm the center point position information of a semiconductor wafer obtained from an image and to control a wafer handler for loading or unloading a semiconductor wafer, And an object of the present invention is to provide an apparatus and method for aligning a semiconductor wafer.

상기 기술적 과제를 달성하기 위해 개시된 본 발명의 실시예에 따른 반도체 웨이퍼의 위치 정렬 장치는, 복수의 슬롯에 반도체 웨이퍼가 적재된 카세트부로부터 상기 반도체 웨이퍼를 로딩(Loading) 또는 언로딩(Unloading)하고, 상기 반도체 웨이퍼의 저면에 접촉되어 상기 반도체 웨이퍼를 지지하는 지지부가 일단에 구비된 웨이퍼 핸들러; 상기 웨이퍼 핸들러에 의해 상기 반도체 웨이퍼가 안착되는 웨이퍼 척; 상기 웨이퍼 척에 안착된 반도체 웨이퍼를 촬영하는 카메라; 및 상기 카메라에 연결되고, 상기 카메라에서 촬영된 영상으로부터 상기 반도체 웨이퍼의 플랫존을 검출하며, 상기 검출된 플랫존과 미리 저장된 기준 수평선을 비교하여 상기 반도체 웨이퍼의 회전 오프셋을 확인하고, 확인된 회전 오프셋에 따라 상기 웨이퍼 척이 회전하도록 제어하여 상기 반도체 웨이퍼를 회전시키는 검출부를 포함하고, 상기 검출부는 상기 영상으로부터 상기 반도체 웨이퍼의 중심점 위치를 확인하며, 상기 웨이퍼 핸들러를 제어하여 상기 중심점 위치를 상기 지지부 상의 기준 위치로 정렬한다.According to an aspect of the present invention, there is provided an apparatus for aligning a semiconductor wafer, the apparatus comprising: a loading / unloading unit for loading / unloading the semiconductor wafer from a cassette unit having a plurality of slots; A wafer handler provided at one end thereof with a supporting portion for supporting the semiconductor wafer in contact with the bottom surface of the semiconductor wafer; A wafer chuck on which the semiconductor wafer is seated by the wafer handler; A camera for photographing a semiconductor wafer placed on the wafer chuck; And a control unit coupled to the camera, for detecting a flat zone of the semiconductor wafer from an image taken by the camera, comparing the detected flat zone with a previously stored reference horizontal line to confirm a rotation offset of the semiconductor wafer, And a detecting unit for controlling the wafer chuck to rotate according to an offset to rotate the semiconductor wafer, wherein the detecting unit confirms a position of a center point of the semiconductor wafer from the image, controls the wafer handler, Lt; / RTI >

상기와 같은 목적을 달성하기 위하여 본 발명의 실시예에 따른 반도체 웨이퍼의 위치 정렬 방법은, (a) 카세트부의 복수의 슬롯에 적재된 반도체 웨이퍼를 언로딩하는 단계; (b) 상기 언로딩된 반도체 웨이퍼를 웨이퍼 척의 일면에 안착시키는 단계; (c) 상기 웨이퍼 척에 안착된 반도체 웨이퍼를 촬영하는 단계; (d) 촬영된 영상으로부터 상기 반도체 웨이퍼의 플랫존을 검출하는 단계; (e) 상기 검출된 플랫존과 미리 저장된 기준 수평선을 비교하여 상기 반도체 웨이퍼의 회전 오프셋을 확인하고, 확인된 회전 오프셋에 따라 상기 반도체 웨이퍼가 안착된 웨이퍼 척을 회전시키는 단계; 및 (f) 상기 영상으로부터 상기 반도체 웨이퍼의 중심점 위치를 확인하고, 웨이퍼 핸들러를 제어하여 상기 중심점 위치를 상기 반도체 웨이퍼의 저면에 접촉되는 지지부 상의 기준 위치에 정렬하는 단계를 포함한다.According to an aspect of the present invention, there is provided a method of aligning semiconductor wafers comprising: (a) unloading a semiconductor wafer loaded in a plurality of slots of a cassette; (b) placing the unloaded semiconductor wafer on one side of the wafer chuck; (c) photographing a semiconductor wafer seated on the wafer chuck; (d) detecting a flat zone of the semiconductor wafer from the photographed image; (e) comparing the detected flat zone with a previously stored reference horizontal line to confirm the rotation offset of the semiconductor wafer, and rotating the wafer chuck with the semiconductor wafer mounted thereon according to the determined rotation offset; And (f) aligning a center position of the semiconductor wafer with the image, and controlling the wafer handler to align the center point position with a reference position on a support portion contacting the bottom surface of the semiconductor wafer.

개시된 기술의 실시예는 다음의 장점을 포함하는 효과를 가질 수 있다. 다만, 개시된 기술의 실시예가 이를 전부 포함하여야 한다는 의미는 아니므로, 개시된 기술의 권리범위는 이에 의하여 제한되는 것으로 이해되어서는 아니 될 것이다.Embodiments of the disclosed technique may have effects that include the following advantages. It should be understood, however, that the scope of the disclosed technology is not to be limited thereby, as it is not meant to be an exhaustive list of embodiments of the disclosed technology.

본 발명은 반도체 웨이퍼를 촬영하고 촬영된 영상을 이용하여 반도체 웨이퍼의 회전 오프셋을 확인함으로써, 반도체 웨이퍼의 회전 오프셋 보정 시간을 단축시킬 수 있는 효과가 있다.The present invention has the effect of shortening the rotation offset correction time of the semiconductor wafer by photographing the semiconductor wafer and checking the rotation offset of the semiconductor wafer by using the photographed image.

또한, 본 발명은 반도체 웨이퍼를 로딩 또는 언로딩하는 웨이퍼 핸들러를 제어하여 반도체 웨이퍼의 중심점 위치를 신속 정확하게 정렬시킬 수 있으므로 반도체 제조 공정의 생산성을 높일 수 있는 효과가 있다.In addition, the present invention can control the wafer handler for loading or unloading a semiconductor wafer to quickly and accurately align the center point position of the semiconductor wafer, thereby enhancing the productivity of the semiconductor manufacturing process.

도 1은 반도체 웨이퍼의 회전 오프셋을 설명하기 위한 예시도이다.
도 2a 및 도 2b는 본 발명의 실시예에 따른 반도체 웨이퍼의 위치 정렬 장치를 나타내는 도면이다.
도 3은 본 발명의 실시예에 따른 반도체 웨이퍼의 위치 정렬 장치에서 웨이퍼 핸들러를 나타내는 개략도이다.
도 4는 본 발명의 실시예에 따른 반도체 웨이퍼의 위치 정렬 방법을 나타내는 순서도이다.BRIEF DESCRIPTION OF THE DRAWINGS FIG. 1 is an exemplary view for explaining rotation offset of a semiconductor wafer. FIG.
2A and 2B are views showing an apparatus for aligning a semiconductor wafer according to an embodiment of the present invention.
3 is a schematic view showing a wafer handler in a semiconductor wafer alignment apparatus according to an embodiment of the present invention.
4 is a flowchart showing a method of aligning a semiconductor wafer according to an embodiment of the present invention.

개시된 기술에 관한 설명은 구조적 내지 기능적 설명을 위한 실시예에 불과하므로, 개시된 기술의 권리범위는 본문에 설명된 실시예에 의하여 제한되는 것으로 해석되어서는 아니 된다. 즉, 실시예는 다양한 변경이 가능하고 여러 가지 형태를 가질 수 있으므로 개시된 기술의 권리범위는 기술적 사상을 실현할 수 있는 균등물들을 포함하는 것으로 이해되어야 한다. The description of the disclosed technique is merely an example for structural or functional explanation and the scope of the disclosed technology should not be construed as being limited by the embodiments described in the text. That is, the embodiments are to be construed as being variously embodied and having various forms, so that the scope of the disclosed technology should be understood to include equivalents capable of realizing technical ideas.

한편, 본 출원에서 서술되는 용어의 의미는 다음과 같이 이해되어야 할 것이다.Meanwhile, the meaning of the terms described in the present application should be understood as follows.

'제1', '제2' 등의 용어는 하나의 구성요소를 다른 구성요소로부터 구별하기 위한 것으로 이들 용어들에 의해 권리범위가 한정되어서는 아니 된다. 예를 들어, 제1 구성요소는 제2 구성요소로 명명될 수 있고, 유사하게 제2 구성요소도 제1 구성요소로 명명될 수 있다.The terms " first, " " second, " and the like are used to distinguish one element from another, and the scope of the right should not be limited by these terms. For example, the first component may be referred to as a second component, and similarly, the second component may also be referred to as a first component.

어떤 구성요소가 다른 구성요소에 "연결되어" 있다고 언급된 때에는, 그 다른 구성요소에 직접적으로 연결될 수도 있지만, 중간에 다른 구성요소가 존재할 수도 있다고 이해되어야 할 것이다. 반면에, 어떤 구성요소가 다른 구성요소에 "직접 연결되어" 있다고 언급된 때에는, 중간에 다른 구성요소가 존재하지 않는 것으로 이해되어야 할 것이다. 한편, 구성요소들 간의 관계를 설명하는 다른 표현들, 즉 "~사이에"와 "바로 ~사이에" 또는 "~에 이웃하는"과 "~에 직접 이웃하는" 등도 마찬가지로 해석되어야 한다.It is to be understood that when an element is referred to as being "connected" to another element, it may be directly connected to the other element, but there may be other elements in between. On the other hand, when an element is referred to as being "directly connected" to another element, it should be understood that there are no other elements in between. On the other hand, other expressions that describe the relationship between components, such as "between" and "between" or "neighboring to" and "directly adjacent to" should be interpreted as well.

단수의 표현은 문맥상 명백하게 다르게 뜻하지 않는 한 복수의 표현을 포함하는 것으로 이해되어야 하고, "포함하다" 또는 "가지다" 등의 용어는 실시된 특징, 숫자, 단계, 동작, 구성요소, 부분품 또는 이들을 조합한 것이 존재함을 지정하려는 것이지, 하나 또는 그 이상의 다른 특징들이나 숫자, 단계, 동작, 구성요소, 부분품 또는 이들을 조합한 것들의 존재 또는 부가 가능성을 미리 배제하지 않는 것으로 이해되어야 한다.It is to be understood that the singular " include " or "have" are to be construed as including the stated feature, number, step, operation, It is to be understood that the combination is intended to specify that it is present and not to preclude the presence or addition of one or more other features, numbers, steps, operations, components, parts or combinations thereof.

여기서 사용되는 모든 용어들은 다르게 정의되지 않는 한, 개시된 기술이 속하는 분야에서 통상의 지식을 가진 자에 의해 일반적으로 이해되는 것과 동일한 의미를 가진다. 일반적으로 사용되는 사전에 정의되어 용어들은 관련 기술의 문맥상 가지는 의미와 일치하는 것으로 해석되어야 하며, 본 출원에서 명백하게 정의하지 않는 한 이상적이거나 과도하게 형식적인 의미를 지니는 것으로 해석될 수 없다.All terms used herein have the same meaning as commonly understood by one of ordinary skill in the art to which the disclosed technology belongs, unless otherwise defined. Terms defined in commonly used dictionaries should be interpreted to be consistent with meaning in the context of the relevant art and can not be construed as having ideal or overly formal meaning unless expressly defined in the present application.

도 2a 및 도 2b는 본 발명의 실시예에 따른 반도체 웨이퍼의 위치 정렬 장치를 나타내는 도면이고, 도 3은 본 발명의 실시예에 따른 반도체 웨이퍼의 위치 정렬 장치에서 웨이퍼 핸들러를 나타내는 개략도이다.FIG. 2A and FIG. 2B are views showing an apparatus for aligning a semiconductor wafer according to an embodiment of the present invention, and FIG. 3 is a schematic view showing a wafer handler in a semiconductor wafer alignment apparatus according to an embodiment of the present invention.

도 2a 내지 도 3에 도시된 바와 같이, 본 발명에 반도체 웨이퍼의 위치 정렬 장치는 웨이퍼 핸들러(100), 웨이퍼 척(200), 카메라(300) 및 검출부(400)를 포함하여 구성될 수 있다.2A to 3, the apparatus for aligning semiconductor wafers according to the present invention may include a wafer handler 100, a wafer chuck 200, a camera 300, and a detecting unit 400.

웨이퍼 핸들러(100)는 복수의 슬롯(11)에 반도체 웨이퍼(W)가 적재된 카세트부(10)로부터 반도체 웨이퍼를 로딩(Loading) 또는 언로딩(Unloading)하는 것으로, 베이스부(110), 회동부(120), 아암부(130) 및 지지부(140)를 포함하여 구성될 수 있다.The wafer handler 100 is used for loading or unloading a semiconductor wafer from a cassette unit 10 on which a semiconductor wafer W is loaded in a plurality of slots 11. The wafer handler 100 includes a base 110, An arm 120, an arm 130, and a support 140.

베이스부(110)는 내부에 스테핑모터, 서보모터 등의 구동수단(미도시)이 장착될 수 있으며, 구동수단은 검출부(400)가 포함된 제어부에 의하여 제어될 수 있다. 여기서, 제어부는 구동수단의 작동을 온오프하고 동작 방향을 제어할 수 있다.A driving unit (not shown) such as a stepping motor, a servo motor, or the like may be mounted in the base unit 110, and the driving unit may be controlled by a control unit including the detecting unit 400. Here, the control unit can turn the operation of the driving means on and off and control the operation direction.

회동부(120)는 베이스부(110)의 일측에 연결되고, 수평 방향으로 회동 가능하게 구비될 수 있다. 여기서, 회동부(120)는 베이스부(110)에 장착된 구동수단으로부터 구동력을 전달받아 회동될 수 있다. 또한, 비록 도시되지는 않았으나, 회동부(120)는 수직 방향으로 상하 운동이 가능하도록 랙 피니언 기어(Rack and pinion gear) 또는 볼 스크류(Ball screw) 등의 구동장치가 내부에 구비될 수도 있다.The pivot portion 120 may be connected to one side of the base portion 110 and be rotatable in the horizontal direction. Here, the rotation unit 120 may be rotated by receiving a driving force from a driving unit mounted on the base unit 110. [ In addition, although not shown, a driving unit such as a rack and pinion gear or a ball screw may be provided inside the swing unit 120 so that the swing unit 120 can vertically move.

아암부(130)는 회동부(120)와 지지부(140)를 연결하고, 복수의 아암(131) 및 복수의 아암(131)을 연결하는 복수의 관절부(132)를 포함하는 다관절 구조로 이루어진다. 여기서, 복수의 아암(131) 각각은 제어부의 제어 신호에 따라 구동수단으로부터 구동력을 전달받아 복수의 관절부(132) 각각을 축으로 하여 수평 방향 및 수직 방향으로 회동 가능하도록 구비될 수 있다.The arm portion 130 has a polygonal structure including a plurality of arms 131 and a plurality of joint portions 132 connecting the pivotal portion 120 and the support portion 140 and connecting the plurality of arms 131 . Here, each of the plurality of arms 131 may be provided so as to be able to rotate in a horizontal direction and a vertical direction with respect to each of the plurality of joint parts 132 as an axis, receiving driving force from the driving means according to a control signal of the control part.

또한, 비록 도시되지는 않았으나, 복수의 관절부(132)는 각각 별도의 구동부가 구비되어 각 아암에 별도의 구동력을 제공하도록 구성될 수도 있다.Also, although not shown, the plurality of joint parts 132 may be provided with separate driving parts, respectively, so as to provide separate driving forces to the respective arms.

또한, 복수의 관절부(132)는 광학식 펄스발생기 등의 회전 인코더(Rotational encoder)(미도시)가 구비될 수 있다. 회전 인코더는 각 아암의 회전에 관한 정보를 제어부로 전송하기 위해 구비될 수 있다. 여기서, 회전 인코더는 각 아암의 회전 위치와 회전 속도를 검출하여 제어부에 인코딩 신호를 전송할 수 있다. 따라서, 제어부는 회전 인코더로부터 전송된 신호에 맞게 전류를 인가하여 구동수단을 제어할 수 있다.In addition, the plurality of joint parts 132 may be provided with a rotary encoder (not shown) such as an optical pulse generator. The rotary encoder may be provided to transmit information about the rotation of each arm to the control unit. Here, the rotary encoder may detect the rotational position and the rotational speed of each arm and transmit the encoded signal to the control unit. Therefore, the control unit can control the driving means by applying a current according to the signal transmitted from the rotary encoder.

지지부(140)는 아암부(130)에 연결되고, 반도체 웨이퍼의 저면에 접촉되어 반도체 웨이퍼를 지지할 수 있다. 이때, 제어부는, 진공 펌프(500)를 구동하여 반도체 웨이퍼가 지지부(140)에 밀착되도록 제어할 수 있다. 지지부(140)의 형상은 반도체 웨이퍼의 로딩 또는 언로딩이 용이함과 동시에 반도체 웨이퍼의 저면에 대한 접촉 면적을 줄일 수 있도록 반도체 웨이퍼의 가장자리 부위를 지지할 수 있는 'U'자, 'V'자, 'ㄷ'자 형상으로 구성될 수 있으나, 이에 한정되지는 않는다. 한편, 카세트부(10)는 반도체 웨이퍼가 적재되는 복수의 슬롯(11) 사이의 공간이 협소하므로 지지부(140)가 카세트부(10)에 적재된 반도체 웨이퍼를 로딩 또는 언로딩하는 과정에서 공간의 제약을 받지 않도록 지지부(140)의 두께는 가능한 한 얇게 형성되는 것이 바람직하다.The support portion 140 is connected to the arm portion 130 and can contact the bottom surface of the semiconductor wafer to support the semiconductor wafer. At this time, the controller may control the vacuum pump 500 to closely contact the semiconductor wafer to the support 140. The shape of the support part 140 is a 'U' shape, a 'V' shape, and a U shape that can support the edge of the semiconductor wafer so as to facilitate the loading or unloading of the semiconductor wafer and reduce the contact area with the bottom surface of the semiconductor wafer. But it is not limited thereto. Since the space between the plurality of slots 11 in which the semiconductor wafer is loaded is narrow in the cassette unit 10, the supporting unit 140 may be mounted on the cassette unit 10 in a process of loading or unloading the semiconductor wafer loaded on the cassette unit 10 It is preferable that the thickness of the support portion 140 is made as thin as possible so as not to be constrained.

한편, 웨이퍼 척(200)은 웨이퍼 핸들러(100)에 의해 카세트부(10)로부터 언로딩된 반도체 웨이퍼가 안착되고, 반도체 웨이퍼와 구별될 수 있는 색상으로 구현될 수 있다. 이때, 제어부는, 진공 펌프(500)를 구동하여 반도체 웨이퍼가 웨이퍼 척(200)에 밀착되도록 제어할 수 있다. 또한, 웨이퍼 척(200)은 반도체 웨이퍼의 회전 오프셋 존재 유무에 따라 회전 수단(미도시)에 의해 반도체 웨이퍼의 중심점을 지나는 수직선을 회전축으로 하여 xy 평면에 나란하게 회전하도록 구비될 수 있다.On the other hand, the wafer chuck 200 can be implemented in a color in which the semiconductor wafer unloaded from the cassette unit 10 by the wafer handler 100 is seated and can be distinguished from the semiconductor wafer. At this time, the control unit may control the semiconductor wafer to be closely attached to the wafer chuck 200 by driving the vacuum pump 500. In addition, the wafer chuck 200 may be provided to rotate in parallel with the xy plane with a vertical line passing through the center point of the semiconductor wafer by a rotating means (not shown) depending on the presence or absence of the rotational offset of the semiconductor wafer.

카메라(300)는 웨이퍼 척(200)에 안착된 반도체 웨이퍼를, 특히, 플랫존, 즉, 반도체 웨이퍼 하단의 직선 부분을 포함하여 촬영할 수 있다. 이를 위해 카메라(300)는 반도체 웨이퍼의 중심점 또는 플랫존의 중심의 상부에 위치하도록 설치될 수 있다.The camera 300 can take a semiconductor wafer, which is seated on the wafer chuck 200, in particular, including a flat zone, that is, a linear portion at the lower end of the semiconductor wafer. To this end, the camera 300 may be installed to be located at the center of the semiconductor wafer or above the center of the flat zone.

검출부(400)는 카메라(300)에 연결되고, 카메라(300)에 의해 촬영된 영상으로부터 반도체 웨이퍼의 플랫존을 검출하며, 검출된 플랫존과 메모리(미도시)에 미리 저장된 기준 수평선을 비교하여 반도체 웨이퍼의 회전 오프셋을 확인한다. 여기서, 검출부(400)는, 반도체 웨이퍼의 플랫존 검출을 위하여 세선화 알고리즘(Thinning algorithm)을 사용할 수 있으나 이에 한정되지 않는다.The detection unit 400 detects the flat zone of the semiconductor wafer from the image captured by the camera 300 and compares the detected flat zone with a reference horizontal line previously stored in a memory (not shown) Check the rotation offset of the semiconductor wafer. Here, the detection unit 400 may use a thinning algorithm for flat zone detection of a semiconductor wafer, but the present invention is not limited thereto.

검출부(400)의 확인 결과 반도체 웨이퍼의 회전 오프셋이 존재 즉, 회전 오프셋이 0보다 크면, 검출부(400)는 반도체 웨이퍼의 회전 오프셋을 보정하기 위한 제어 신호를 생성하여 제어 신호를 회전 수단(미도시)에 전달할 수 있다. 예를 들어, 반도체 웨이퍼의 플랫존이 좌측으로 기울어져 회전 오프셋 θ가 존재하는 경우, 검출부(400)는 반도체 웨이퍼가 안착된 웨이퍼 척(200)이 우측으로 θ만큼 회전하도록 회전 수단을 제어할 수 있다.If the rotation offset of the semiconductor wafer exists, that is, if the rotation offset is greater than 0, the detection unit 400 generates a control signal for correcting the rotation offset of the semiconductor wafer and outputs a control signal to the rotation unit ). For example, when the flat zone of the semiconductor wafer is tilted to the left and the rotational offset? Exists, the detecting unit 400 can control the rotating means such that the wafer chuck 200 on which the semiconductor wafer is mounted rotates to the right by? have.

또한, 검출부(400)는 카메라(300)에 의해 촬영된 영상으로부터 반도체 웨이퍼의 중심점 위치를 확인한다. 검출부(400)의 확인 결과 반도체 웨이퍼의 중심점 위치가 정렬 위치로부터 XY 방향으로 편차가 발생한 경우, 검출부(400)는 웨이퍼 척(200)으로부터 반도체 웨이퍼를 언로딩하는 과정에서 반도체 웨이퍼의 중심점 위치가 웨이퍼 핸들러(100)의 지지부(140) 상의 기준 위치, 예를 들어 중심점 위치에 정렬된 상태가 되도록 웨이퍼 핸들러(100)를 제어하여 XY 방향으로의 편차를 보정할 수 있다. 이때, 검출부(400)는 웨이퍼 핸들러(100)의 아암부(130)가 복수의 관절부(132) 각각을 축으로 하여 수평 방향 및 수직 방향으로 회동하도록 구동수단을 제어할 수 있다.Further, the detection unit 400 confirms the position of the center point of the semiconductor wafer from the image photographed by the camera 300. If the center point of the semiconductor wafer deviates from the alignment position in the X and Y directions as a result of the detection by the detection unit 400, the detection unit 400 detects the position of the center point of the semiconductor wafer in the process of unloading the semiconductor wafer from the wafer chuck 200, The deviation in the X and Y directions can be corrected by controlling the wafer handler 100 to be in a state of being aligned with the reference position on the support 140 of the handler 100, for example, the center point position. At this time, the detection unit 400 can control the driving unit such that the arm 130 of the wafer handler 100 rotates in the horizontal direction and the vertical direction with each of the plurality of joint parts 132 as an axis.

이와 같이, 검출부(400)는 웨이퍼 핸들러(100)를 제어하여 웨이퍼 핸들러(100)의 지지부(140) 상의 기준 위치에 중심점 위치가 정렬된 상태인 반도체 웨이퍼를 카세트부(10)의 슬롯(11)에 로딩시킬 수 있다. 따라서, 반도체 웨이퍼의 정렬 시간을 단축시키고, 이로 인해 반도체 제조 공정의 생산성을 크게 향상시킬 수 있다.The detection unit 400 controls the wafer handler 100 to move the semiconductor wafer in a state in which the center point position is aligned with the reference position on the support unit 140 of the wafer handler 100 to the slot 11 of the cassette unit 10. [ Lt; / RTI > Accordingly, it is possible to shorten the alignment time of the semiconductor wafer, thereby greatly improving the productivity of the semiconductor manufacturing process.

아울러, 본 발명의 장치는, 별도의 센터 정렬부(600)를 구비하고 웨이퍼 척(200)에 안착된 반도체 웨이퍼의 가장자리에 XY 방향으로 미는 힘을 가하여 반도체 웨이퍼의 중심점을 웨이퍼 척(200)의 중심점 위치로 이동시킬 수 있으나 이에 한정되지 않는다.In addition, the apparatus of the present invention includes a separate center aligning part 600 and applies a pushing force in the X and Y directions to the edge of the semiconductor wafer placed on the wafer chuck 200, But the present invention is not limited thereto.

한편, 비록 자세히 도시되지는 않았으나, 웨이퍼 핸들러(100)의 지지부(140)는 회전이 가능하도록 구성될 수도 있다. 이와 같이 구성될 경우, 웨이퍼 핸들러(100)의 지지부(140)는 반도체 웨이퍼의 XY 방향으로의 편차를 보정할 뿐만 아니라, 회전 오프셋 또한 보정할 수 있다.Meanwhile, although not shown in detail, the support 140 of the wafer handler 100 may be configured to be rotatable. In this case, the support 140 of the wafer handler 100 not only corrects the deviation of the semiconductor wafer in the X and Y directions, but also corrects the rotation offset.

도 4는 본 발명의 실시예에 따른 반도체 웨이퍼의 위치 정렬 방법을 나타내는 순서도이다.4 is a flowchart showing a method of aligning a semiconductor wafer according to an embodiment of the present invention.

도 4에 도시된 바와 같이, 먼저, 웨이퍼 핸들러(100)는 카세트부(10)의 복수의 슬롯(11)에 적재된 반도체 웨이퍼를 언로딩하고(S100), 언로딩된 반도체 웨이퍼를 웨이퍼 척(200)의 일면에 안착시킨다(S200).4, first, the wafer handler 100 unloads the semiconductor wafers loaded in the plurality of slots 11 of the cassette unit 10 (S100), and transfers the unloaded semiconductor wafers to the wafer chuck 200) (S200).

다음에, 카메라(300)는 웨이퍼 척(200)에 안착된 반도체 웨이퍼를 촬영하고(S300), 검출부(400)는 카메라(300)에서 촬영된 영상으로부터 반도체 웨이퍼의 플랫존을 검출한다(S400).Next, the camera 300 photographs the semiconductor wafer mounted on the wafer chuck 200 (S300), and the detecting unit 400 detects the flat zone of the semiconductor wafer from the image photographed by the camera 300 (S400) .

이후에, 검출부(400)는 검출된 플랫존과 미리 저장된 기준 수평선을 비교하여 반도체 웨이퍼의 회전 오프셋을 확인한다(S510). 여기서, 반도체 웨이퍼의 회전 오프셋이 존재하지 않으면, 검출부(400)는 반도체 웨이퍼에 대한 회전 오프셋의 보정이 완료되었다고 판단하고 회전 오프셋의 보정 과정 없이 바로 단계 S600으로 넘어간다.Thereafter, the detecting unit 400 compares the detected flat zone with a previously stored reference horizontal line to check the rotation offset of the semiconductor wafer (S510). If the rotation offset of the semiconductor wafer does not exist, the detection unit 400 determines that the correction of the rotation offset for the semiconductor wafer is completed, and proceeds to step S600 without correcting the rotation offset.

반면, 반도체 웨이퍼(10)의 회전 오프셋이 존재하면, 검출부(400)는 반도체 웨이퍼가 안착된 웨이퍼 척(200)을 회전시켜 회전 오프셋을 보정할 수 있다. 즉, 검출부(400)는 반도체 웨이퍼의 회전 오프셋을 보정하기 위한 제어 신호를 생성하고(S520), 생성된 제어 신호를 회전 수단에 전달한다(S530). 검출부(400)로부터 제어 신호가 전달되면, 회전 수단은 제어 신호에 따라 반도체 웨이퍼가 안착된 웨이퍼 척(200)을 회전시켜 반도체 웨이퍼의 회전 오프셋을 보정한다(S540).On the other hand, if there is a rotation offset of the semiconductor wafer 10, the detection unit 400 can correct the rotation offset by rotating the wafer chuck 200 on which the semiconductor wafer is mounted. That is, the detecting unit 400 generates a control signal for correcting the rotation offset of the semiconductor wafer (S520), and transmits the generated control signal to the rotating means (S530). When the control signal is transmitted from the detection unit 400, the rotation unit rotates the wafer chuck 200 on which the semiconductor wafer is placed according to the control signal to correct the rotation offset of the semiconductor wafer (S540).

다음에, 검출부(400)는 카메라(300)에서 촬영된 영상으로부터 반도체 웨이퍼의 중심점 위치를 확인하고, 웨이퍼 핸들러(100)를 제어하여 중심점 위치가 반도체 웨이퍼의 저면에 접촉되는 지지부(140) 상의 기준 위치에 정렬되도록 반도체 웨이퍼를 이동시키며, 중심점이 정렬된 상태의 반도체 웨이퍼를 카세트부(10)의 슬롯(11)에 로딩시킨다(S600).Next, the detection unit 400 confirms the position of the center point of the semiconductor wafer from the image photographed by the camera 300, and controls the wafer handler 100 so that the reference position on the support 140 contacting the bottom of the semiconductor wafer The semiconductor wafer is moved so as to be aligned with the center of the cassette unit 10, and the semiconductor wafer with the center points aligned is loaded into the slot 11 of the cassette unit 10 (S600).

이와 같이, 반도체 웨이퍼의 중심점 위치가 정렬 위치로부터 XY 방향으로 편차가 발생한 경우, 검출부(400)는 웨이퍼 핸들러(100)를 제어하여 웨이퍼 핸들러(100)의 지지부(140) 상의 기준 위치에 중심점 위치가 정렬된 상태인 반도체 웨이퍼를 카세트부(10)의 슬롯(11)에 로딩시킬 수 있다. 따라서, 반도체 웨이퍼의 정렬 시간을 단축시키고, 이로 인해 반도체 제조 공정의 생산성을 크게 향상시킬 수 있다.When the center point of the semiconductor wafer deviates from the alignment position in the X and Y directions as described above, the detection unit 400 controls the wafer handler 100 to move the center point position to the reference position on the support unit 140 of the wafer handler 100 It is possible to load the semiconductor wafer in the aligned state into the slot 11 of the cassette unit 10. Accordingly, it is possible to shorten the alignment time of the semiconductor wafer, thereby greatly improving the productivity of the semiconductor manufacturing process.

한편, 이러한 단계들은 카세트부(10)의 복수의 슬롯(11)에 적재된 모든 반도체 웨이퍼가 정렬될 때까지 반복해서 수행될 수 있다.On the other hand, these steps can be repeatedly performed until all of the semiconductor wafers loaded in the plurality of slots 11 of the cassette section 10 are aligned.

이상 본 발명을 바람직한 실시예를 통하여 설명하였는데, 상술한 실시예는 본 발명의 기술적 사상을 예시적으로 설명한 것에 불과하며, 본 발명의 기술적 사상을 벗어나지 않는 범위 내에서 다양한 변화가 가능함은 이 분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 이해할 수 있을 것이다. 따라서 본 발명의 보호범위는 특정 실시예가 아니라 특허청구범위에 기재된 사항에 의해 해석되어야 하며, 그와 동등한 범위 내에 있는 모든 기술적 사상도 본 발명의 권리범위에 포함되는 것으로 해석되어야 할 것이다.While the present invention has been particularly shown and described with reference to preferred embodiments thereof, it is to be understood that the invention is not limited to the disclosed embodiments, but, on the contrary, is intended to cover various modifications and equivalent arrangements included within the spirit and scope of the appended claims. Those skilled in the art will understand. Therefore, the scope of protection of the present invention should be construed not only in the specific embodiments but also in the scope of claims, and all technical ideas within the scope of the same shall be construed as being included in the scope of the present invention.

10: 카세트부 11: 슬롯
100: 웨이퍼 핸들러 110: 베이스부
120: 회동부 130: 아암부
131: 복수의 아암 132: 복수의 관절부
140: 지지부 200: 웨이퍼 척
300: 카메라 400: 검출부10: cassette part 11: slot
100: wafer handler 110: base part
120: turning part 130: arm part
131: plural arms 132: plural joints
140: Support part 200: Wafer chuck
300: camera 400:

Claims (2)

복수의 슬롯에 반도체 웨이퍼가 적재된 카세트부로부터 상기 반도체 웨이퍼를 로딩(Loading) 또는 언로딩(Unloading)하고, 상기 반도체 웨이퍼의 저면에 접촉되어 상기 반도체 웨이퍼를 지지하는 지지부가 일단에 구비된 웨이퍼 핸들러;
상기 웨이퍼 핸들러에 의해 상기 반도체 웨이퍼가 안착되는 웨이퍼 척;
상기 웨이퍼 척에 안착된 반도체 웨이퍼를 촬영하는 카메라; 및
상기 카메라에 연결되고, 상기 카메라에서 촬영된 영상으로부터 상기 반도체 웨이퍼의 플랫존을 검출하며, 상기 검출된 플랫존과 미리 저장된 기준 수평선을 비교하여 상기 반도체 웨이퍼의 회전 오프셋을 확인하고, 확인된 회전 오프셋에 따라 상기 웨이퍼 척이 회전하도록 제어하여 상기 반도체 웨이퍼를 회전시키는 검출부를 포함하고,
상기 검출부는 상기 영상으로부터 상기 반도체 웨이퍼의 중심점 위치를 확인하며, 상기 웨이퍼 핸들러를 제어하여 상기 중심점 위치를 상기 지지부 상의 기준 위치로 정렬하는 반도체 웨이퍼의 위치 정렬 장치.
A method of loading or unloading a semiconductor wafer from a cassette portion in which a semiconductor wafer is loaded in a plurality of slots and a support portion for supporting the semiconductor wafer in contact with a bottom surface of the semiconductor wafer, ;
A wafer chuck on which the semiconductor wafer is seated by the wafer handler;
A camera for photographing a semiconductor wafer placed on the wafer chuck; And
Detecting a flat zone of the semiconductor wafer from an image photographed by the camera, comparing the detected flat zone with a previously stored reference horizon to identify a rotation offset of the semiconductor wafer, And a detection unit for controlling the wafer chuck to rotate so as to rotate the semiconductor wafer,
Wherein the detection unit confirms a center point position of the semiconductor wafer from the image and controls the wafer handler to align the center point position to a reference position on the support unit.
(a) 카세트부의 복수의 슬롯에 적재된 반도체 웨이퍼를 언로딩하는 단계;
(b) 상기 언로딩된 반도체 웨이퍼를 웨이퍼 척의 일면에 안착시키는 단계;
(c) 상기 웨이퍼 척에 안착된 반도체 웨이퍼를 촬영하는 단계;
(d) 촬영된 영상으로부터 상기 반도체 웨이퍼의 플랫존을 검출하는 단계;
(e) 상기 검출된 플랫존과 미리 저장된 기준 수평선을 비교하여 상기 반도체 웨이퍼의 회전 오프셋을 확인하고, 확인된 회전 오프셋에 따라 상기 반도체 웨이퍼가 안착된 웨이퍼 척을 회전시키는 단계; 및
(f) 상기 영상으로부터 상기 반도체 웨이퍼의 중심점 위치를 확인하고, 웨이퍼 핸들러를 제어하여 상기 중심점 위치를 상기 반도체 웨이퍼의 저면에 접촉되는 지지부 상의 기준 위치에 정렬하는 단계를 포함하는 반도체 웨이퍼의 위치 정렬 방법.(a) unloading a semiconductor wafer loaded in a plurality of slots of a cassette section;
(b) placing the unloaded semiconductor wafer on one side of the wafer chuck;
(c) photographing a semiconductor wafer seated on the wafer chuck;
(d) detecting a flat zone of the semiconductor wafer from the photographed image;
(e) comparing the detected flat zone with a previously stored reference horizontal line to confirm the rotation offset of the semiconductor wafer, and rotating the wafer chuck with the semiconductor wafer mounted thereon according to the determined rotation offset; And
(f) aligning a center point position of the semiconductor wafer from the image and controlling the wafer handler to align the center point position with a reference position on a support portion contacting the bottom surface of the semiconductor wafer .
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