KR100936506B1 - 웨이퍼 위치 오차 인식 시스템 및 이의 웨이퍼 위치 오차 인식방법 - Google Patents

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윤길중
이병국
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김남우
이정우
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Abstract

본 발명은 웨이퍼 위치 오차 인식시스템 및 이의 웨이퍼 위치 오차 인식방법에 관한 것으로, 본 발명의 목적은 웨이퍼 전체를 촬영하여 웨이퍼의 위치 오차 방향을 인식할 수 있는 웨이퍼 위치 오차 인식 시스템 및 이의 웨이퍼 위치 오차 인식방법을 제공함에 있다. 이를 위해 본 발명에 따른 웨이퍼 위치 오차 인식 시스템은 웨이퍼가 거치되는 거치대; 및 상기 웨이퍼 거치대에 거치된 방사형보드 반영된 방사형보드 영상을 이용하여 방사형보드의 중심점을 구하면서 캘리브레이션 파라미터를 추출하여 맵핑함수를 구하고, 상기 거치대에 거치된 검사대상웨이퍼가 반영된 검사대상웨이퍼 영상과 상기 맵핑함수를 이용하여 상기 검사대상웨이퍼의 중심점을 구하고, 상기 방사형보드의 중심점으로부터 상기 검사대상웨이퍼의 중심점의 이탈 값을 산출하는 영상처리부를 포함한다.
방사형 보드, 웨이퍼 위치오차

Description

웨이퍼 위치 오차 인식 시스템 및 이의 웨이퍼 위치 오차 인식방법{WAFER LOCATION ERROR INDICATING SYSTEM AND METHOD OF THE SAME OF}
본 발명은 웨이퍼 위치 오차 인식시스템 및 이의 방법에 관한 것으로, 더욱 상세하게는, 웨이퍼 전체를 촬영하여 웨이퍼의 위치 오차 방향을 인식할 수 있는 웨이퍼 위치 오차 인식 시스템 및 이의 웨이퍼 위치 오차 인식방법에 관한 것이다.
일반적으로 반도체 생산 공정은 웨이퍼를 세척하기 위한 웨이퍼 클리닝 공정 등을 포함한다. 이러한 반도체 생산 공정은 웨이퍼를 한 장소에서 다른 장소로 이동하는 웨이퍼 이송과정이 필요하다.
그런데 웨이퍼 이송과정에서 웨이퍼 이송장치에 의해 웨이퍼가 정 위치에 올려지지 않게 되면 웨이퍼의 파손이나 반도체 생산 장비 등의 고장이 발생하게 된다. 이에 따라, 반도체 생산 장비의 작동이 멈춰야 함으로써 반도체 생산 시간이 많이 소비되어 반도체 생산율이 저하되는 문제가 발생한다.
이에 따라, 웨이퍼의 정위치 이탈에 의해 웨이퍼의 파손 또는 반도체 생산 장비의 고장을 방지하기 위해 웨이퍼의 위치 오차를 인식하고 웨이퍼 이송장치를 정지시켜야 한다.
한편, 일반적으로 웨이퍼의 정 위치 이탈을 감지하기 위해, 적어도 2대 이상의 카메라를 이용하여 웨이퍼의 각 카메라 측에 가까운 부분만을 촬영하고, 이렇게 촬영된 영상을 이용하여 웨이퍼의 정 위치 이탈을 감지한 웨이퍼 위치 오차 인식 시스템이 이용되고 있다.
그러나 적어도 2대 이상의 카메라를 이용하는 종래의 웨이퍼 위치 오차 인식시스템은 웨이퍼 위치 오차의 방향성을 인식하지 못하여 활용범위가 좁은 단점이 있다.
다시 말하면, 웨이퍼의 일부만을 촬영하기 때문에 웨이퍼가 어느 방향으로 위치 오차가 발생하였는지를 인식할 수 없다.
또한, 종래의 웨이퍼 위치 오차 인식 시스템은 원형이 아닌 복잡한 형상을 가지는 웨이퍼의 위치 오차를 인식하는 데에 한계가 있다.
또한, 종래의 웨이퍼 위치 오차 인식 시스템은 적어도 2대 이상의 카메라가 필요하여 시스템의 비용이 고가인 단점이 있다.
본 발명은 이러한 문제점을 해결하기 위한 것으로, 본 발명의 목적은 웨이퍼 전체를 촬영하여 웨이퍼의 위치 오차 방향을 인식할 수 있는 웨이퍼 위치 오차 인식 시스템 및 이의 웨이퍼 위치 오차 인식방법을 제공함에 있다.
다른 측면에서 본 발명의 목적은 원형이 아닌 복잡한 형상을 가지는 웨이퍼의 위치 오차를 인식할 수 있는 웨이퍼 위치 오차 인식 시스템 및 이의 웨이퍼 위 치 오차 인식방법을 제공함에 있다.
또 다른 측면에서 본 발명의 목적은 이용되는 카메라의 개수를 감소하여 시스템의 비용을 절감할 수 있는 웨이퍼 위치 오차 인식 시스템 및 이의 웨이퍼 위치 오차 인식방법을 제공함에 있다.
이를 위해 본 발명의 일 실실시 예에 따른 웨이퍼 위치 오차 인식 시스템은 웨이퍼가 거치되는 거치대; 및 상기 웨이퍼 거치대에 거치된 방사형보드 반영된 방사형보드 영상을 이용하여 방사형보드의 중심점을 구하면서 캘리브레이션 파라미터를 추출하여 맵핑함수를 구하고, 상기 거치대에 거치된 검사대상웨이퍼가 반영된 검사대상웨이퍼 영상과 상기 맵핑함수를 이용하여 상기 검사대상웨이퍼의 중심점을 구하고, 상기 방사형보드의 중심점으로부터 상기 검사대상웨이퍼의 중심점의 이탈 값을 산출하는 영상처리부를 포함한다.
여기서, 상기 웨이퍼 거치대를 촬영하기 위한 촬영부를 더 포함하고, 상기 촬영부는 상기 거치대에 안착되는 웨이퍼에서 조도가 균일하도록 하는 가변조명을 포함한다.
그리고 상기 방사형 보드는 상기 레벨의 개수에 따른 점의 개수가 로 정의되고 상기 레벨의 개수에 따른 면의 개수 로 정의되고 상기 레벨에 따른 선의 개수가 로 정의되며(여기서, 레벨은 중심점을 순차적으로 둘러싸고 있는 겹을 의미한다.), 상기 선간의 각도가 60도를 이룬다.
그리고 상기 영상처리부는 상기 카메라에서 촬영된 상기 방사형보드의 영상 을 삼각 화하고, 상기 삼각 화된 상기 방사형 보드의 영상과 삼각 화된 월드좌표 영상 및
[행렬식1]
Figure 112008088833013-pat00001
(여기서, a1~a9는 캘리브레이션 파라미터고, (x1,y1)~(xn, yn)는 실제좌표들이고, (u1, v1)~(un, vn)는 월드좌표들이다.)
을 이용하여 캘리브레이션 파라미터를 추출하여,
[수학식1]
Figure 112008088833013-pat00002
(여기서, (x,y)는 임의의 실제좌표이고, (u, v)는 임의의 실제좌표(x,y)에 대응하는 월드좌표이다.)
와 같은 맵핑함수를 구한다.
그리고 상기 웨이퍼를 상기 웨이퍼 거치대에 안착 또는 탈착시키는 웨이퍼 이송로봇과; 상기 영상처리부에서 산출된 상기 방사형보드의 중심점으로부터 상기 검사대상웨이퍼의 중심점의 이탈 값이 허용된 오차범위 이상이면 상기 이송로봇의 작 업이 정지되도록 하는 제어부를 더 포함한다.
다른 측면에서 본 발명의 일 실실시 예에 따른 웨이퍼 위치 오차 인식 시스템의 웨이퍼 위치 오차 인식방법은 방사형보드 영상을 이용하여 상기 방사형보드의 중심점을 구하면서 캘리브레이션 파라미터를 추출하여 맵핑함수를 구하는 단계; 상기 거치대에 거치된 검사대상웨이퍼가 반영된 검사대상웨이퍼 영상과 상기 맵핑함수를 이용하여 상기 검사대상웨이퍼의 중심점을 구하는 단계; 및 상기 방사형보드의 중심점으로부터 상기 검사대상웨이퍼의 중심점의 이탈 값을 산출하는 단계를 포함한다.
여기서, 상기 방사형 보드는 상기 레벨의 개수에 따른 점의 개수가 로 정의되고 상기 레벨의 개수에 따른 면의 개수 로 정의되고 상기 레벨에 따른 선의 개수가 로 정의되며(여기서, 레벨은 중심점을 순차적으로 둘러싸고 있는 겹을 의미한다.), 상기 선간의 각도가 60도를 이룬다.
그리고 상기 맵핑함수를 구하는 단계는, 웨이퍼 거치대에 안착되는 웨이퍼 전체를 촬영하는 촬영부에서 촬영된 상기 방사형보드의 영상을 삼각 화하고, 상기 삼각 화된 상기 방사형보드의 영상과 삼각 화된 월드좌표 영상 및
[행렬식1]
Figure 112008088833013-pat00003
(여기서, a1~a9는 캘리브레이션 파라미터고, (x1,y1)~(xn, yn)는 실제좌표들이고, (u1, v1)~(un, vn)는 월드좌표들이다.)
을 이용하여 캘리브레이션 파라미터를 추출하여,
[수학식1]
Figure 112008088833013-pat00004
(여기서, (x,y)는 임의의 실제좌표이고, (u, v)는 임의의 실제좌표(x,y)에 대응하는 월드좌표이다.)
와 같은 맵핑함수를 구한다.
그리고 상기 방사형보드의 중심점으로부터 상기 검사대상웨이퍼의 중심점의 이탈 값이 허용오차 범위 이상인 경우 웨이퍼를 이송하기 위한 웨이퍼 이송 로봇을 정지하는 단계를 더 포함한다.
이상에서 설명한 바와 같이, 본 발명에 따른 웨이퍼 위치 오차 인식시스템 및 이의 웨이퍼 위치 오차 인식방법에 의하여 웨이퍼의 위치 오차 방향을 인식할 수 있게 된다.
또한, 원형이 아닌 복잡한 형상을 가지는 웨이퍼의 위치 오차를 인식할 수 있게 된다.
또한, 이용되는 카메라의 개수를 감소하여 웨이퍼 위치 오차 인식 시스템의 비용이 절감될 수 있게 된다.
이하, 첨부되는 도면과 함께 본 발명의 실시 예를 설명하기로 한다.
도 1 및 도 2를 참조하면, 본 발명의 실시 예에 따른 웨이퍼 위치 오차 인식 시스템은 웨이퍼(W)가 안착되는 웨이퍼 안착부(11)가 형성된 웨이퍼 거치대(10)와 웨이퍼 거치대(10)에 웨이퍼를 안착 또는 수거하는 이송로봇(60)과 이송로봇(60)을 제어하는 이송로봇 제어부(62)와 웨이퍼 안착부(11)에 안착되는 웨이퍼 전체를 촬영하는 촬영부(20)와 촬영부(20)에서 촬영된 영상을 처리하는 영상 처리부(40)와 영상 처리부(40)에서 방사형 보드의 중심점으로부터 검사대상웨이퍼의 중심점의 이탈 값이 웨이퍼(W)가 정 위치로부터 허용 범위 이상으로 이탈되었는지 판단하여 이송로봇 제어부(62)에 작업정지제어신호를 송출하는 제어부(30)를 포함한다.
촬영부(20)는 일반적인 카메라(23)와 적외선렌즈(21) 및 적외선 조명(22)을 포함하여 구현된다. 적외선 조명(23)은 웨이퍼(W)에서의 조도가 균일하도록 하기 위해 분할가변저항을 통하여 밝기가 조절된다.
이송 로봇(60)은 일반적인 웨이퍼 이송 로봇으로 구현되어 이송암(61)를 통하여 웨이퍼(W)를 웨이퍼 안착부에 안착시키거나 탈착한다.
웨이퍼진입센서(41)는 적외선 발광부(41a)와 적외선 수광부(41b)로 이루어져 웨이퍼(W)가 웨이퍼 안착부(11)로 진입 또는 탈퇴하는지를 감지하여 영상처리부(40)로 웨이퍼 진입 또는 탈퇴신호를 보낸다.
영상처리부(40)는 방사형 보드를 이용하여 방사형보드의 중심점을 구하면서 캘리브레이션 파라미터를 추출하여 맵핑함수를 구하고, 맵핑함수와 검사대상영상을 아용하여 검사대상 웨이퍼의 중심점을 구하고, 캘리브레이션 추출과정에서 획득된 방사형 보드의 중심점으로부터 검사대상 웨이퍼의 중심점의 이탈 값을 산출하여 제어부(30)에 보낸다.
제어부(10)는 영상처리부(40)로부터 제공되는 검사 대상 웨이퍼 위치 오차가 허용된 범위 이상인 경우 로봇 제어부(62)에 작업정지제어신호를 제공한다. 이에 따라, 로봇 제어부(62)는 이송로봇(60)은 작업을 정지한다.
이하, 본 발명의 실시 예에 따른 웨이퍼 위치 오차 인식 시스템의 웨이퍼 위치 오차 인식방법에 대하여 도면과 함께 설명하기로 한다.
도 3을 참조하면, 본 발명의 일실시 예에 따른 웨이퍼 위치 오차 인식시스템의 웨이퍼 위치 오차 인식방법은 방사형 보드를 이용하는 캘리브레이션 파라미터 추출하여 맵핑함수를 구하는 단계(S1)와 맵핑함수와 검사대상영상을 처리하여 검사대상웨이퍼의 중심점을 획득하는 검사대상영상처리 단계(S2) 및 캘리브레이션 추출과정에서 획득된 방사형 보드의 중심점으로부터 검사대상영상처리단계에서 획득한 검사대상 웨이퍼의 중심점의 이탈 값을 산출하는 단계(S3)를 포함한다.
웨이퍼 오차 인식 시스템의 웨이퍼 위치 오차 인식방법을 설명하면, 우선 웨이 퍼 위치 인식시스템의 작동이 시작되면, 영상 처리부(40)는 등록된 캘리브레이션 파라미터가 있는 지를 확인하여 등록된 캘리브레이션 파라미터가 없으면, 다음에 더욱 상세하게 설명되는 바와 같이 캘리브레이션 파라미터를 추출하여 맵핑함수를 구한다(S1).
그 다음, 영상 처리부(40)는 웨이퍼진입센서(41)를 통하여 웨이퍼(W)의 진입이 있는지를 판단한다(S2). 이때, 웨이퍼(W)의 진입이 없으면 영상 처리부(40)는 대기하고, 웨이퍼 (W)의 진입이 있으면 다음에 더욱 상세하게 설명되는 바와 같이 검사 대상 영상처리를 수행한다(S3).
그 다음, 영상 처리부(40)는 방사형 보드의 중심점으로부터 검사대상 웨이퍼의 중심점의 이탈 값을 구하여(S4), 그 결과를 제어부(30)로 보낸다.
이에 따라, 제어부(30)는 방사형 보드의 중심점으로부터 검사대상 웨이퍼의 중심점의 이탈 값이 웨이퍼(W)가 허용오차 이상의 위치를 이탈 하였는지를 판단한다(S5). 이때, 웨이퍼(W)가 허용오차 이상의 위치를 이탈 하였으면 제어부(30)는 이송로봇 제어부(62)로 작업정지 신호를 송출한다(S6). 이에 따라, 이송로봇 제어부(62)는 이송로봇(60)의 작업을 정지한다.
반면에, 웨이퍼(W)가 허용오차 이상의 위치를 이탈하지 안했으면, 제어부(30)는 웨이퍼진입센서(41)를 통하여 새로운 웨이퍼(W)가 진입하는지를 판단한다(S7). 이때, 새로운 웨이퍼(W)의 진입이 없으면 제어부(30)는 검사할 웨이퍼가 없는 지를 판단하여(S8), 더 이상 검사해야 할 웨이퍼가 없으면 종료하고 검사해야 할 웨이퍼가 있으면 S7 단계로 회귀 및 그 이후의 단계를 수행한다. 반면에, 새로운 웨이 퍼(W)의 진입이 있으면 제어부(30)는 영상 처리부(40)에 검사대상 영상처리 및 그 이후의 단계를 수행하도록 하는 제어신호를 제공한다. 이에 따라, 영상처리부(40)는 S3 및 S4 단계를 수행하게 된다.
이하, 본 발명의 일실시 예에 따른 방사형 보드를 이용한 캘리브레이션 파라미터 추출방법에 대하여 도면과 함께 설명하기로 한다.
도 4를 참조하면, 캘리브레이션 파라미터 추출단계는 방사형 보드 제작(S101)와 삼각 화된 월드좌표 영상획득 단계(S103)와 삼각 화된 실제좌표 영상획득 단계(S106) 및 삼각 화된 월드좌표 영상과 삼각 화된 실제좌표 영상을 이용하여 캘리브레이션 파라미터를 추출하는 단계(S107)를 포함한다.
구체적으로 설명하면, 우선, 도 5 및 도 6과 같은 방사형 보드를 제작한다(S101). 일반적인 캘리브레이션에서 사용되는 보드를 사용하지 않고 방사형 보드를 제작하는 이유는 방사형 캘리브레이션의 점의 간격을 조정함으로써 파라미터 값의 개수를 증가시키기가 용이하며, 웨이퍼 거치대에 놓이는 방향에 따른 오차가 있으나 방사형 보드는 위치에 따른 오차가 맣이 줄어드는 장점이 있기 때문에 사용한다. 따라서 방사형 보드의 구조를 살펴보면 레벨의 개수에 따른 점의 개수가 로(여기서, 는 레벨의 수)로 정의 되며, 레벨의 개수에 따른 면의 개수 (여기서, 는 레벨의 수)로 정의되며, 레벨에 따른 선의 개수가 (여기서, 는 레벨의 수)로 정의되고, 선간의 각도(d)가 60도를 이루는 방사형 보드를 제작한다. 여기서, 레벨(L1~Ln)은 중심점(O)을 순차적으로 둘러싸고 있는 겹을 말한다.
그 다음, 방사형 보드를 이용하여 도 6에서와 같은 모든 점들의 좌표를 생성 하고, 이를 이용하여 월드좌표 OBJ 파일을 생성한다(S102). 예를 들면, 한 변의 길이를 3cm라고 하고 방사형 보드의 중심에 있는 중심점의 좌표를 (0,0)이라고 하면 오른쪽으로 3cm 옆쪽에 연결된 점의 좌표는 (3,0)이 되고 왼쪽으로 3cm 옆쪽에 연결된 점의 좌표를 (-3,0) 이라는 것을 알 수 있다. 이러한 방법으로 모든 점들의 월드 좌표계를 생성 시켜 줄 수 있다.
그 다음, 영상처리부(40)가 모든 점의 월드 좌표계를 이용하여 OBJ 파일을 생성하고 도 7에서 도시되는 바와 같은 삼각 화된 월드좌표 영상을 획득하도록 하고, 삼각 화된 월드좌표 영상이 저장되도록 한다(S103).
이어서, 영상처리부(40)는 촬영부(20)이 실제 방사형 보드를 촬영하도록 한다(S104).
그 다음, 영상처리부(40)는 실제 방사형 보드 영상을 이용하여 실제 OBJ파일을 생성한다(S104).
구체적으로 설명하면, 실제 방사형 보드 영상을 이용하여 중심점 정보를 획득하고 라벨링 된 영상을 획득한다. 즉, 방사형 보드를 촬영부(30)를 이용하여 도 8과 같은 방사형 보드 이미지를 획득한다. 이러한 이미지를 이용하여 도 9와 같이 이진화를 시킨다. 그리고 도 10과 같이 이진화된 영상을 이용하여 라벨링 과정을 거치게 되며, 이 과정에서 영상 내의 잡음을 제거 한다. 라벨링 처리란 이진화된 이미지에서 흰색 부분이 우리가 찾고자 하는 점이기 때문에 각 점을 하나의 객체로 인식하게 만드는 기술이다. 도 11과 같이 각 점을 하나의 객체로 인식하게 만들고 각 점마다 중심점을 구하여 방사형 보드 이미지에 맵핑 시킨다. 이어서, 라벨링된 영상과 중심점 정보를 이용하여 실제좌표계 OBJ파일을 생성한다.
그 다음, 영상처리부(40)는 OBJ파일을 이용하여 도 12와 같은 삼각 화된 실제좌표 영상을 획득하여 저장한다(S106).
그 다음, 영상 처리부(40)는 도 13과 같이 삼각 화된 실제좌표 영상을 삼각 화된 월드좌표영상으로 맵핑하는 아래의 [수학식 1]과 같이 정의되는 맵핑 함수의 캘리브레이션 파라미터(a1~a9)를 추출하여 맵핑 함수를 구한다(S107).
더욱 구체적으로, 아래의 행렬식1에 실제좌표(x1~n,y1~n)들과 월드좌표(u1~n, v1~n)들을 대입하여 캘리브레이션 파라미터(a1~a9)를 추출한다.
[행렬식1]
Figure 112008088833013-pat00005
이어서, 아래의 [수학식1]에 캘리브레이션 파라미터(a1~a9)을 대입하여 맵핑함수를 구한다.
[수학식1]
Figure 112008088833013-pat00006
여기서, (x,y)는 임의의 실제좌표이고, (u, v)는 임의의 월드좌표이다.
이하, 본 발명의 일실시 예에 따른 검사대상영상처리방법에 대하여 도면과 함께 설명하기로 한다.
도 14를 참조하면, 우선, 영상처리부(40)는 촬영부(20)가 촬영한 방사형 보드 이미지를 이용하여 켈리브레이션 과정에서 방사형 보드의 중심점을 찾아낸다. (S201) 그리고, 영상처리부(40)는 촬영부(20)가 도 15에서 도시되는 바와 같은 웨이퍼(W)가 웨이퍼 거치대(10)의 웨이퍼 안착부(11)에 올려진 상태에서 웨이퍼를 상측에서 촬영하도록 제어하고, 이렇게 촬영된 영상을 웨이퍼 이미지(wafre Image)로 저장한다. 앞으로 설명될 부분은 영상처리부(40)에서 수행하게 된다.
웨이퍼 이미지가 획득 되고나면 영상에 불필요한 부분을 제거 시키는 작업을 수행하게 된다. 도 16에서 볼 수 있듯이 웨이퍼의 가장자리 부분의 이미지 영역만을 남겨 두고 그 외의 부분은 제거 시킨다. 왜냐하면 웨이퍼 가장자리 에지를 찾는 것이 목적이므로 웨이퍼의 에지가 존재하지 않는 부분은 필요 없기 때문이다. 또한 이렇게 이미지상에 필요 없는 부분을 제거함으로써 잡음에 더욱 강해질 수가 있다(S202).
웨이퍼 영상을 획득하여 우리가 영상처리에 필요한 부분만 남겨놓고 나머지 영상을 제거하고 나면, 우리는 캐니 에지(Canny Edge Detection) 알고리즘을 사용하여 영상 내에 존재하는 모든 에지를 찾아낸다. 도 17에서 파란색으로 표시된 부분이 영상의 에지 부분이다(S203).
영상에서 모든 에지를 찾으면 웨이퍼 에지와 관련 없는 에지까지 추출된다. 따라서 우리는 웨이퍼 에지만을 추출 할 수 있도록 해야 한다. 웨이퍼의 에지만을 추출하는 방법은 켈리브레이션 과정에서 방사형 보드의 중심점을 찾았고, 웨이퍼의 크기가 약 300mm인 것을 알고 있기 때문에 중심점에서 약 300mm 밖에 존재하는 에지들만 다시 추출 하면 우리가 원하는 웨이퍼의 에지를 추출 할 수 있다. 도 18에서 빨간색으로 표시된 점들이 중심점에서 300mm 떨어진 곳, 즉 실제 웨이퍼의 에지를 찾아낸 모습이다(S204).
도 18에서 볼 수 있듯이 웨이퍼의 모든 경계선을 찾아내기가 힘들다. 따라서 도 18에서 찾아진 에지의 정보를 이용하여 하나의 가상적인 원을 만든다. 이 때 사용되는 알고리즘은 원의 방정식을 이용한 리스트 스퀘어(least square) 알고리즘이다. 리스트 스퀘어 알고리즘이란 임의의 데이터를 이용하여 나머지 데이터의 근사치를 찾는 알고리즘으로, 도 18에서 찾은 웨이퍼의 에지 정보를 이용하여 실제 웨이퍼 모양으로 근사화 시킨다. 도 19에서 볼 수 있듯이 앞에서 추출한 에지 정보를 맵핑함수로 보정하고 이렇게 보정된 에지 정보를 리스트 스퀘어 알고리즘으로 근사화 하면 원형하나의 붉은색 원을 만들 수 있다. 이 원의 중심점을 계산하게 되면 우리가 찾는 현재 웨이퍼의 중심점을 알 수 있다(S205).
도 1은 본 발명의 일실시 웨이퍼 위치 오차 인식시스템을 나타낸 개략도이다.
도 2는 본 발명의 일실시 예에 따른 웨이퍼 위치 오차 인식시스템의 제어 블록도이다.
도 3은 본 발명의 일실시 예에 따른 웨이퍼 오차 인식시스템의 웨이퍼 위치 오차 인식방법을 나타낸 흐름도이다.
도 4는 본 발명의 일실시 예에 따른 캘리브레이션 파라미터 추출방법을 나타낸 흐름도이다.
도 5 및 도 6은 본 발명의 일실시 예에 따른 방사형 보드를 나타낸 개략도이다.
도 7은 본 발명의 일실시 예에 따른 삼각 화된 월드좌표 이미지를 나타낸 도면이다.
도 8은 본 발명의 일실시 예에 따른 방사형 보드 이미지를 나타낸 도면이다. 도 9는 본 발명의 일실시 예에 따른 방사형 보드 이미지가 이진화된 이미지를 나태낸 도면이다.
도 10은 본 발명의 일실시 예에 따른 라벨링 된 이미지를 나타내는 도면이다.
도 11은 본 발명의 일실시 예에 따른 라벨링 된 이미지에서 중심점을 추출한 도면 이다.
도 12는 본 발명의 일실시 예에 따른 라벨링된 이미지가 삼가화된 영상을 나타낸 도면이다.
도 13은 본 발명의 일실시 예에 따른 라벨링된 이미지가 삼가화된 이미지와 삼각 화된 월드좌표 이미지의 대응관계를 나타낸 도면이다.
도 14는 본 발명의 일실시 예에 따른 영상처리방법을 나타낸 흐름도이다.
도 15는 본 발명의 일실시 예에 따른 웨이퍼 안착부에 웨이퍼가 놓여진 상태를 촬영한 도면이다.
도 16은 본 발명의 일실시 예에 따른 촬영된 웨이퍼 이미지에서 영상 처리에 불필요한 부분을 삭제한 도면이다.
도 17은 본 발명의 일실시 예에 따른 캐니 에지 알고리즘을 사용하여 에지를 획득한 도면이다.
도 18은 본 발명의 일실시 예에 따른 웨이퍼의 실제 에지를 표시한 도면이다.
도 19는 본 발명의 일실시 예에 리스트 스퀘어 알고리즘을 이용하여 원의 웨 이퍼의 중심점과 Error 값을 측정한 도면이다.
*도면의 주요부분에 대한 부호의 설명*
10: 웨이퍼 거치대 11: 웨이퍼 안착부
20: 촬영부 30: 제어부
40: 영상처리부 60: 이송로봇
62: 이송로봇 제어부

Claims (9)

  1. 웨이퍼가 거치되는 웨이퍼거치대;
    상기 웨이퍼 거치대에 거치된 방사형보드 반영된 방사형보드 영상을 이용하여 방사형보드의 중심점을 구하면서 캘리브레이션 파라미터를 추출하여 맵핑함수를 구하고, 상기 거치대에 거치된 검사대상웨이퍼가 반영된 검사대상웨이퍼 영상과 상기 맵핑함수를 이용하여 상기 검사대상웨이퍼의 중심점을 구하고, 상기 방사형보드의 중심점으로부터 상기 검사대상웨이퍼의 중심점의 이탈 값을 산출하는 영상처리부를 포함하는 웨이퍼 위치 오차 인식 시스템.
  2. 제 1 항에 있어서,
    상기 웨이퍼 거치대를 촬영하기 위한 촬영부를 더 포함하고,
    상기 촬영부는 상기 거치대에 안착되는 웨이퍼에서 조도가 균일하도록 하는 가변조명을 포함하는 웨이퍼 위치 오차 인식 시스템.
  3. 삭제
  4. 제 2 항에 있어서,
    상기 영상처리부는 상기 촬영부에서 촬영된 상기 방사형보드의 영상을 삼각 화하고, 상기 삼각 화된 상기 방사형 보드의 영상과 삼각 화된 월드좌표 영상 및
    [행렬식1]
    Figure 112009054814296-pat00007
    (여기서, a1~a9는 캘리브레이션 파라미터고, (x1,y1)~(xn, yn)는 실제좌표들이고, (u1, v1)~(un, vn)는 월드좌표들이다.)
    을 이용하여 캘리브레이션 파라미터를 추출하여,
    [수학식1]
    Figure 112009054814296-pat00008
    (여기서, (x,y)는 임의의 실제좌표이고, (u, v)는 임의의 실제좌표(x,y)에 대응하는 월드좌표이다.)
    와 같은 맵핑함수를 구하는 웨이퍼 위치 오차 인식 시스템.
  5. 제 1 항에 있어서,
    상기 웨이퍼를 상기 웨이퍼 거치대에 안착 또는 탈착시키는 웨이퍼 이송로봇과;
    상기 영상처리부에서 산출된 상기 방사형보드의 중심점으로부터 상기 검사대상웨이퍼의 중심점의 이탈 값이 허용된 오차범위 이상이면 상기 이송로봇의 작업이 정지되도록 하는 제어부를 더 포함 하는 웨이퍼 위치 오차 인식 시스템.
  6. 방사형보드 영상을 이용하여 상기 방사형보드의 중심점을 구하면서 캘리브레이션 파라미터를 추출하여 맵핑함수를 구하는 단계;
    웨이퍼 거치대에 거치된 검사대상웨이퍼가 반영된 검사대상웨이퍼 영상과 상기 맵핑함수를 이용하여 상기 검사대상웨이퍼의 중심점을 구하는 단계; 및
    상기 방사형보드의 중심점으로부터 상기 검사대상웨이퍼의 중심점의 이탈 값을 산출하는 단계를 포함하는 웨이퍼 위치 오차 인식 시스템의 웨이퍼 위치 오차 인식방법.
  7. 삭제
  8. 제 6 항에 있어서,
    상기 맵핑함수를 구하는 단계는,
    상기 웨이퍼 거치대에 안착되는 웨이퍼 전체를 촬영하는 촬영부에서 촬영된 상기 방사형보드의 영상을 삼각 화하고, 상기 삼각 화된 상기 방사형 보드의 영상과 삼각 화된 월드좌표 영상 및
    [행렬식1]
    Figure 112009054814296-pat00009
    (여기서, a1~a9는 캘리브레이션 파라미터고, (x1,y1)~(xn, yn)는 실제좌표들이고, (u1, v1)~(un, vn)는 월드좌표들이다.)
    을 이용하여 캘리브레이션 파라미터를 추출하여,
    [수학식1]
    Figure 112009054814296-pat00010
    (여기서, (x,y)는 임의의 실제좌표이고, (u, v)는 임의의 실제좌표(x,y)에 대응하는 월드좌표이다.)
    와 같은 맵핑함수를 구하는 웨이퍼 위치 오차 인식 시스템의 웨이퍼 위치 오차 인식방법.
  9. 제 6 항에 있어서,
    상기 방사형보드의 중심점으로부터 상기 검사대상웨이퍼의 중심점의 이탈 값이 허용오차 범위 이상인 경우 웨이퍼를 이송하기 위한 웨이퍼 이송 로봇을 정지하는 단계를 더 포함하는 웨이퍼 위치 오차 인식 시스템의 웨이퍼 위치 오차 인식방법.
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