KR101048818B1 - 카메라 비젼을 통한 오토 티칭 원점 측정 방법 - Google Patents

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Abstract

간단하고 용이하게 카메라의 원점을 설정할 수 있는 카메라 비젼을 통한 오토 티칭 원점 측정 방법이 제공된다. 그 원점 측정 방법은, 하나의 원판형 지그를 회전 가능하게 고정시키고 지그 주변에 카메라를 고정시켜 카메라 비젼을 이용하여 지그홀의 3개의 중심좌표를 구하는 단계; 카메라의 비젼을 통해 구해진 각각의 중심좌표를 이용하여 카메라와 지그의 중심홀이 일치하는 하나의 원점좌표를 구하는 단계; 원점좌표를 통해 카메라의 원점과 일치하도록 카메라의 원점을 이동시키는 단계; 및 카메라의 원점과 지그의 홀의 원점이 일치하는지를 최종 확인 한 후 카메라의 최종 위치를 설정하는 단계를 포함한다.
카메라, 비젼, 웨이퍼, 티칭, 원점

Description

카메라 비젼을 통한 오토 티칭 원점 측정 방법{A Method for Measuring Auto Teaching Origin Point Using Camera Vision}
본 발명은 카메라 비젼을 통한 티칭 원점 측정 방법에 관한 것으로서, 보다 상세하게는 간단하고 용이하게 카메라의 원점을 설정할 수 있는 카메라 비젼을 통한 오토 티칭 원점 측정 방법에 관한 것이다.
일반적으로 반도체 소자는 웨이퍼 상에 여러가지 물질을 박막 형태로 증착하고 이를 패터닝하여 제조된다. 이를 위해 증착 공정, 식각공정, 세정공정, 건조공정 등 여러 단계의 공정이 요구되며, 각각의 공정에서 웨이퍼는 그 해당 공정의 진행에 최적의 조건을 제공하는 웨이퍼 제조장치의 공정 챔버에 장착되어 처리된다.
이 같은 웨이퍼 제조장치는 반도체 디바이스의 미세화 및 고집접화에 따라 공정의 고정밀도화, 복잡화, 웨이퍼의 대구경화 등이 요구되고 있으며, 패턴의 형성 또는 보다 정교하고 정확성을 요구하고 있다.
이와 같이 웨이퍼를 제조하거나 제조된 웨이퍼를 검사하는데 있어서, 그 웨이퍼가 정상 위치에 정상적으로 정확히 배치되어 있는지 또는 그 웨이퍼를 이송하거나 지지하는 장치 또는 지그가 정확히 정상위치에 위치하고 있는지가 기본적으로 중요한 요인이 될 수 있다.
이와 같이 시험 대상물 또는 지그가 정확히 배치되었는지를 확인하기 위해서는 우선적으로 비젼 카메라의 초점과 대상물 또는 지그의 중심선을 일치시키는 과정이 선행되어야 한다.
이 같은 일치를 위해서는 그 대상물 또는 그 대상물이 배치되거나 지지되는 지그의 중심점을 정확히 확인하여 이를 티칭해야 한다.
그러나, 종래에는 사람이 짐작으로 가상하여 대상물 또는 지그의 중심점을 정하여 그 중심점에 카메라의 초점을 일치시키는 방식으로 중심점을 티칭하여 정확도가 현저히 저하되었으며, 이 같은 부정확성은 결국 검사불량 및 제품불량을 초래하여 신뢰성이 저하되는 문제점이 있다.
이에 본 발명이 해결하고자 하는 과제는, 측정대상물, 웨이퍼 또는 지그의 중심점을 카메라 비젼을 이용하여 간단하고 정확하게 카메라의 원점을 설정하거나 티칭함으로써 웨이퍼 제조장치에서 웨이퍼를 정확하게 제조하거나 제조된 웨이퍼를 정확하게 검사할 수 있게하는 카메라 비젼을 통한 자동 티칭 원점 측정 방법을 제공하는 것이다.
본 발명이 해결하고자 하는 과제들은 이상에서 언급한 과제들로 제한되지 않으며, 언급되지 않은 또 다른 과제들은 아래의 기재로부터 당업자에게 명확하게 이해될 수 있을 것이다.
상기 과제를 해결하기 위한 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 카메라 비젼을 통한 오토 티칭 원점 측정 방법은, 웨이퍼 처리장치에서 제조되는 웨이퍼의 정확한 위치의 검출, 정확한 이송 상태 또는 그 웨이퍼를 검사하기 위해 카메라의 원점을 설정하기 위한 카메라 비젼을 통한 자동 티칭 원점 측정 방법에 있어서, 하나의 원판형 지그를 회전 가능하게 고정시키고 지그 주변에 카메라를 고정시켜 카메라 비젼을 이용하여 지그홀의 3개의 중심좌표를 구하는 단계; 카메라의 비젼을 통해 구해진 각각의 중심좌표를 이용하여 카메라와 지그의 중심홀이 일치하는 하나의 원점좌표를 구하는 단계; 원점좌표를 통해 카메라의 원점과 일치하도록 카메라의 원점을 이동시키는 단계; 및 카메라의 원점과 지그의 홀의 원점이 일치하는지를 최 종 확인 한 후 카메라의 최종 위치를 설정하는 단계를 포함한다.
본 발명의 기타 구체적인 사항들은 상세한 설명 및 도면들에 포함되어 있다.
본 발명에 따른 카메라 비젼을 통한 오토 티칭 원점 측정 방법에 의하면, 측정대상물, 웨이퍼 또는 지그의 원점을 카메라를 통해 3개의 중심좌표를 검출한 후 이 3개의 검출 좌표를 이용하여 간단하고 신속하게 카메라와 지그홀을 일치시킬 수 있어 카메라의 원점을 정확하게 획득함으로써, 웨이퍼 또는 측정대상물을 정확히 이송 또는 검사할 수 있게 되는 것이다.
본 발명의 이점 및 특징, 그리고 그것들을 달성하는 수단 또는 방법은 첨부되는 도면과 함께 상세하게 후술되어 있는 실시예들을 참조하면 명확해질 것이다. 그러나 본 발명은 이하에서 개시되는 실시예들에 한정되는 것이 아니라 서로 다른 다양한 형태로 구현될 것이며, 단지 본 실시예들은 본 발명의 개시가 완전하도록 하며, 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 발명의 범주를 완전하게 알려주기 위해 제공되는 것이며, 본 발명은 청구항의 범주에 의해 정의될 뿐이다. 명세서 전체에 걸쳐 동일 참조 부호는 동일 구성 요소를 지칭한다. 또한, "및/또는"은 언급된 아이템들의 각각 및 하나 이상의 모든 조합을 포함한다.
본 명세서에서 사용된 용어는 실시예들을 설명하기 위한 것이며 본 발명을 제한하고자 하는 것은 아니다. 본 명세서에서, 단수형은 문구에서 특별히 언급하지 않는 한 복수형도 포함한다. 명세서에서 사용되는 "포함한다(comprises)" 및/또는 "포함하는(comprising)"은 언급된 구성요소, 단계, 동작 및/또는 소자는 하나 이상의 다른 구성요소, 단계, 동작 및/또는 소자의 존재 또는 추가를 배제하지 않는다.
다른 정의가 없다면, 본 명세서에서 사용되는 모든 용어(기술 및 과학적 용어를 포함)는 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 공통적으로 이해될 수 있는 의미로 사용될 수 있을 것이다. 또 일반적으로 사용되는 사전에 정의되어 있는 용어들은 명백하게 특별히 정의되어 있지 않는 한 이상적으로 또는 과도하게 해석되지 않는다.
이하, 첨부된 도면들을 참조하여, 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 카메라 비젼을 통한 오토 티칭 원점 측정 방법을 상세히 설명한다.
도 1 내지 도 3은 본 발명에 따른 카메라 비젼을 통한 오토 티칭 원점 측정 방법을 연속적으로 보여주는 도면들이다.
도 1 내지 도 3을 참조하면, 먼저 작업자는 웨이퍼 또는 그 웨이퍼를 지지할 수 있는 수단으로 인정될 수 있는 하나의 원판형 지그(10)를 회전 가능하게 고정시킨 상태에서 카메라(20)를 그 주변의 일 위치에 고정시킨 후, 카메라 비젼을 이용하여 지그홀의 3개의 좌표를 구한다(S100)
그 좌표를 구하는 단계(S100)는 카메라를 지그(10)의 지그홀에 일치시켜 그 지그홀의 중심위치를 나타내는 제1중심좌표(1)를 구하는 단계(S110)와, 이후, 지그(10)를 시계반대방향 또는 시계방향의 일 방향으로 120°회전시켜 정지시킨 상태에서 지그(10)의 지그홀에 카메라(20)를 일치시켜 그 지그홀의 중심위치를 나타내는 제2중심좌표(2)를 구하는 단계(S120)와, 동일 방식으로 지그(10)를 동일 회전방 향으로 120°(총 240°) 더 회전시켜 정지시킨 상태에서 지그(10)의 지그홀에 카메라(20)를 일치시켜 그 지그홀의 중심위치를 나타내는 제3중심좌표(3)를 구하는 단계(S130)를 포함한다.
이와 같이 비젼 카메라(20)를 통해 3개의 중심좌표(1;2;3)가 구해지면, 각각의 중심좌표를 이용하여 카메라(20)와 지그(10)의 중심홀이 일치하는 하나의 원점좌표(4)를 구한다(S200).
그 원점좌표(4) 획득단계(S200)는 각각의 중심좌표(1;2;3)를 직선으로 연결하는 단계(S210)와, 상호 연결된 각각의 중심좌표(1;2;3)를 원으로 연결하는 단계(S220)와, 각각의 중심좌표(1;2;3)를 연결하는 원의 원점좌표(4)를 구하는 단계(S230)를 포함한다. 여기서 구해지는 원점좌표(4)는 실제적인 지그의 홀의 중심일 수 있다. 또한, 이와 같이 각각의 중심좌표(1;2;3)를 이용하여 원점좌표(4)를 구하는 방법으로서, 각각의 중심좌표의 x축과 y축의 값이 예컨대 각각 1(a,b), 2(c,d) 및 3(e,f)로 주어졌다면 (x-a)2 + (y-b)2 = (x-c)2 + (y-d)2 및 (x-e)2 + (y-f)2 = (x-c)2 + (y-d)2 와 같이 주어진 좌표를 대입하여 x, y의 좌표값을 구할 수 있는 것이다.
이와 같이, 원점좌표가 구해지면 그 원점좌표를 통해 카메라(20)의 원점과 일치하도록 카메라의 원점을 이동시킨다(S300).
그 카메라(20)의 원점 이동단계(S300)는 원점좌표(4)를 확인하는 단계(S310)와, 확인된 원점좌표(4)로 카메라의 원점을 이동시킨 후 각각의 중심좌표(1;2;3)를 소거시키는 단계(S320)를 포함한다.
이후, 최종적으로 카메라(20)의 원점과 지그(10)의 홀의 원점이 일치하는 지를 최종 확인 한 후 그 카메라(20)의 최종 위치를 설정한다(S400).
물론 이후에는 원점이 잡힌 비젼카메라를 웨이퍼 제조장치 또는 검사장비의 적정 위치에 설치하여 웨이퍼와 같은 대상물의 정위치 또는 제품상태를 검출해낼 수 있게 되는 것이다.
따라서, 용이하고 신속하게 카메라의 비젼을 이용하여 지그홀의 3개의 중심좌표를 획득한 후 이를 자동 티칭하여 원점을 측정해내어 그 원점에 카메라의 원점을 일치시킬 수 있어 적용성 및 신뢰성이 향상될 수 있는 것이다.
이상 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 실시예를 설명하였지만, 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 본 발명이 그 기술적 사상이나 필수적인 특징을 변경하지 않고서 다른 구체적인 형태로 실시될 수 있다는 것을 이해할 수 있을 것이다. 그러므로 이상에서 기술한 실시예들은 모든 면에서 예시적인 것이며 한정적이 아닌 것으로 이해해야만 한다.
도 1 내지 도 3은 본 발명에 따른 카메라 비젼을 통한 오토 티칭 원점 측정 방법을 연속적으로 보여주는 도면들.

Claims (5)

  1. 웨이퍼 처리장치에서 제조되는 웨이퍼의 정확한 위치의 검출, 정확한 이송 상태 또는 상기 웨이퍼를 검사하기 위해 카메라의 원점을 설정하기 위한 카메라 비젼을 통한 자동 티칭 원점 측정 방법에 있어서,
    하나의 원판형 지그를 회전 가능하게 고정시키고 상기 지그 주변에 카메라를 고정시켜 카메라 비젼을 이용하여 지그홀의 3개의 중심좌표를 구하는 단계;
    상기 카메라의 비젼을 통해 구해진 각각의 중심좌표를 연결하는 원의 원점좌표를 구하는 단계;
    상기 원점좌표와 일치하도록 카메라의 원점을 이동시키는 단계; 및
    상기 이동된 카메라의 원점과 상기 지그홀의 원점인 상기 원점좌표가 일치하는지를 최종 확인 한 후 카메라의 최종 위치를 설정하는 단계를 포함하는 카메라 비젼을 통한 자동 티칭 원점 측정 방법.
  2. 제1항에 있어서,
    상기 지그홀의 3개의 중심좌표를 구하는 단계는, 카메라를 지그의 지그홀에 일치시켜 상기 지그홀의 중심위치를 나타내는 제1중심좌표를 구하는 단계와, 상기 지그를 일 방향으로 120°회전시켜 정지시킨 상태에서 지그의 지그홀에 카메라를 일치시켜 중심위치를 나타내는 제2중심좌표를 구하는 단계와, 상기 지그를 동일 회 전방향으로 120° 더 회전시켜 정지시킨 상태에서 지그의 지그홀에 카메라를 일치시켜 중심위치를 나타내는 제3중심좌표를 구하는 단계를 포함하는 카메라 비젼을 통한 자동 티칭 원점 측정 방법.
  3. 제1항 또는 제2항에 있어서,
    상기 원점좌표를 구하는 단계는,
    상기 각각의 중심좌표를 직선으로 연결하는 단계와,
    상기 상호 연결된 각각의 중심좌표를 원으로 연결하는 단계와,
    상기 각각의 중심좌표를 연결하는 원을 이용하여 상기 원점좌표를 구하는 단계를 포함하는 카메라 비젼을 통한 자동 티칭 원점 측정 방법.
  4. 제3항에 있어서,
    상기 원점좌표를 구하는 단계는, 상기 각각의 중심좌표의 x축과 y축의 값이 각각 1(a,b), 2(c,d) 및 3(e,f)로 주어지는 경우, 식 (x-a)2 + (y-b)2 = (x-c)2 + (y-d)2 및 (x-e)2 + (y-f)2 = (x-c)2 + (y-d)2 좌표값을 대입하여 원점좌표의 x, y의 좌표값을 구하는 단계를 포함하는 카메라 비젼을 통한 자동 티칭 원점 측정 방법.
  5. 제1항에 있어서,
    상기 카메라의 원점 이동단계는 상기 원점좌표를 확인하는 단계와, 확인된 원점좌표로 카메라의 원점을 이동시킨 후 각각의 중심좌표를 소거시키는 단계를 포 함하는 카메라 비젼을 통한 자동 티칭 원점 측정 방법.
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