KR19990011087A - 웨이퍼 플랫 확인 조명장치 - Google Patents

Abstract

본 발명은 웨이퍼(Wafer)의 이동, ID의 읽기, 플랫 존(flat zone), 노치 포지션(Notch position)정렬 등을 위해 사용되어지는 웨이퍼 소터(wafer sorter)에서, 웨이퍼에 형성된 플랫(flat)을 카메라로 촬영하여 빠르고 간단하게 확인할때 웨이퍼의 하부에서 웨이퍼 가장자리만을 밝게해주어 카메라로 명확한 웨이퍼 영상을 촬영할 수 있도록 하는 웨이퍼 플랫 확인 조명장치에 관한것이다.

이러한 본 발명은 진공척 위에 놓여진 웨이퍼를 상부에서 카메라로 촬영함에 있어서, 웨이퍼의 하부바닥에 위치되고 내부에 발광소자가 배열되는 환형의 발광수단을 구비시키되 상기 발광수단에서 발생된 빛이 웨이퍼에 의해 내측으로 일부분이 가려지게 하고 웨이퍼 가장자리에 인가되는 외부빛을 차단시키는 차단벽을 설치 구성하므로써 이루어지는 것으로 웨이퍼의 윤곽을 뚜렷하게 촬영할 수 있는 것이다.

Description

웨이퍼 플랫 확인 조명장치

본 발명은 웨이퍼(Wafer)의 이동, ID의 읽기, 플랫 존(flat zone), 노치 포지션(Notch position)정렬 등을 위해 사용되어지는 웨이퍼 소터(wafer sorter)에서, 웨이퍼에 형성된 플랫(flat)을 카메라로 촬영하여 빠르고 간단하게 확인할때 웨이퍼의 하부에서 웨이퍼 가장자리만을 밝게해 주어 카메라로 명확한 웨이퍼 영상을 촬영할 수 있도록 하는 웨이퍼 플랫 확인 조명장치에 관한 것이다.

웨이퍼 소터(1)는 중앙에 X, Y, Z축으로 웨이퍼 포크(9)(Fork)를 이동시키는 로보트(7)가 설치되고 상기 로보트(7)에서 일정거리를 두고 웨이퍼 카셋트를 장착한 상태에서 웨이퍼 카셋트를 웨이퍼 포크(9)쪽으로 회전시키고 원위치시키는 웨이퍼 카셋트 회전장치(10)가 설치되는 한편 웨이퍼(3)의 플랫(4)을 확인하는 웨이퍼 플랫 확인장치(20)와 웨이퍼(3)에 기록된 ID(5)를 읽어내는 ID 감지카메라(25) 등이 설치된다.

기존의 웨이퍼 플랫 확인장치는 웨이퍼 포크로 이송된 웨이퍼를 잡아회전시키는 진공척과, 하부에서 레이져 빔을 상부로 쏘아 올리는 빔 발생기와, 상부에서 상기 레이져 빔을 검출하는 검출기로 이루어지며 이때의 레이져 빔은 웨이퍼가 진공척에 놓일 때 웨이퍼에 의해 가려지게 되고 웨이퍼의 플랫 존에서 가리지 않게 설치된다.

즉 웨이퍼를 웨이퍼 포크로 이송시켜 진공척으로 잡아준 후 웨이퍼를 회전시켜 가며 검출기로 레이져가 검출되는 가를 체크하고 웨이퍼의 플랫 존에서만 레이져가 검출기에 인가되므로 레이져가 검출될때를 웨이퍼의 플랫위치로 판단하게 된다.

웨이퍼의 플랫위치가 확인되면 ID 확인을 위하여 플랫위치를 정확히 ID감지 카메라의 촛점에 위치시킬 수 있다.

그러나 상기된 방식이 아니고 웨이퍼를 카메라로 촬영하고 촬영된 데이타와 미리 저장된 표준 데이타를 비교하여 서로 일치될때 까지 웨이퍼를 회전시켜 플랫위치를 확인하는 방식의 경우 웨이퍼 촬영시 가장자리 윤곽을 정확히 촬영할 필요가 있게 된다.

이를 위하여 LED 등을 이용하여 웨이퍼의 가장자리를 밝게해 줄 경우 LED의 사용갯수가 증가되고 또한 외부조명에 의한 영향을 받게되어 정확한 웨이퍼 영상을 검출하기 어려운 문제점이 따르게 된다.

본 발명은 웨이퍼를 카메라로 촬영할 때 웨이퍼 하부에서 발광소자로 웨이퍼 가장자리에 빛을 조사시켜 적은수의 LED를 사용하면서도 외부조명에 의한 영향을 최소화 시켜가며 웨이퍼 영상을 촬영할 수 있도록 한 것이다.

이러한 본 발명은 진공척 위에 놓여진 웨이퍼를 상부에서 카메라로 촬영함에 있어서, 웨이퍼의 하부바닥에 위치되고 내부에 발광소자가 배열되는 환형의 발광수단을 구비시키되 상기 발광수단에서 발생된 빚이 웨이퍼에 의해 내측으로 일부분이 가려지게 하고 웨이퍼 가장자리에 인가되는 외부빛을 차단시키는 차단벽을 설치 구성하므로써 이루어지는 것으로 발광수단에서 발생된 빛이 웨이퍼 가장자리에서 일부가 웨이퍼에 의해 차단되고 나머지는 상부로 확산되게 하여 웨이퍼 위에서 웨이퍼를 촬영할 때 웨이퍼 윤곽이 또렷하게 촬영될 수 있도록 하여 영상 데이타 비교동작이 수월하게 한다.

본 발명은 발광수단에 내장된 발광소자의 갯수를 적게하여도 웨이퍼 촬영에 문제가 없고 특히 웨이퍼 가장자리가 밝게 빚나게 되어 카메라에서 촬영된 웨이퍼 영상을 확실히 검출해 낼 수 있게 되며 차단벽으로 외부조명에 의한 영향을 없에게 된다.

본 발명은 웨이퍼를 촬영한 2차원 데이타를 미리 기억된 기준 데이타와 비교하여 순간적으로 웨이퍼 플랫 위치를 찾아 빠른시간에 ID를 읽어낼 수 있도록 한다.

도 1 은 웨이퍼 소터의 사시도

도 2 는 웨이퍼 소터의 평면도

도 3 은 웨이퍼의 플랫 확인장치 실시예 단면도

도 4 는 웨이퍼의 플랫 확인장치의 외부빛 차단 단면도

도 5 는 웨이퍼와 발광수단의 사시도

도 6 은 본 발명 발광수단의 일실시예 단면도

도 7 은 본 발명 발광수단의 다른 실시예 단면도

* 도면의 주요부분에 대한 부호의 설명

1 : 웨이퍼소터 3 : 웨이퍼 4 : 플랫

5 : ID 7 : 로보트 9 : 웨이퍼포크

10 : 웨이퍼카셋트회전장치 20 : 웨이퍼플랫확인장치기

25 : 진공척 23 : 모터 24,25 : 카메라

26 : 차단벽 30 : 발광수단 31 : 고정구

32 : 발광소자 33 : 확산판 34 : 확산물질

웨이퍼 소터(1)는 X, Y, Z축 방향으로 웨이퍼 포크(9)를 이동시키는 로보트(7)가 중앙에 배열되고 상기 로보트(7)를 중심으로 일정거리를 띄워 웨이퍼 카셋트 회전장치(10)가 배열되며 그 일측에는 웨이퍼(3)의 플랫(4)을 감지하는 웨이퍼 플랫 확인장치(20)가 설치되며 상기 웨이퍼 플랫 확인장치(25)에는 웨이퍼(3)의 평면윤곽을 촬영하는 카메라(24)와, ID를 감지하는 카메라(25)가 설치된다.

로보트(7)는 로보트 아암(8)을 통하여 웨이퍼 포크(9)를 X, Y, Z축 방향으로 이동시키게 되고 웨이퍼 카셋트 회전장치(10)는 웨이퍼 카셋트를 끼우면 로보트(7)방향으로 90。회전하여 웨이퍼 카셋트의 각 슬롯에 끼워진 웨이퍼(3)를 웨이퍼 포크(9)가 꺼내어 다른 웨이퍼 카셋트로 이송시키거나 다른 곳의 웨이퍼를 넣도록 한다.

웨이퍼(3)는 도 5 와 같이 전체적으로 원형을 이루되 일부분이 잘려나간 플랫(4)부분이 형성되며 상기 플랫(4)일측에 ID(5)가 기록되는 것으로 플랫(4)은 ID(5)를 읽어내기 위한 위치를 잡아주기 위하여 형성시킨 것으로 ID(5)를 읽기 위해서는 먼저 플랫(4)을 정확히 확인하여야 한다.

웨이퍼(3)영상을 카메라(24)로 촬영하여 플랫(4)과 ID(5)를 감지하는 웨이퍼 플랫 확인장치(20)는 웨이퍼(3)를 잡아 회전시키는 진공척(21)과, 웨이퍼(3)아래 바닥에 설치되고 웨이퍼(3)에 의해 일부분의 빛이 가려지게 설치된 발광수단(30)과, 웨이퍼(3)의 상부에서 웨이퍼(3)를 촬영하는 카메라(24)와, 웨이퍼(3)의 ID(5)를 읽어내는 카메라(25)를 구비시켜 이루어지게 된다.

발광수단(30)은 환형으로 이루어지고 단면이형인 고정구(31)와, 고정구(31)내측에 매입되고 일정간격으로 배열된 발광소자(32)와, 상기 고정구(31)의 상부를 덮어주는 확산판(33)을 구비시킴으로써 이루어진다.

상기된 발광수단(30)은 웨이퍼(3)로 덮었을때 내측 일부분이 덮여질 수있는 환형의 형상을 갖도록 한다.

즉 발광수단(30)위에 놓여진 웨이퍼(3)를 카메라(24)로 촬영할때 그 윤곽을 뚜렷이 촬영하기 위하여 발광수단(30)에서 발생된 빛이 웨이퍼(3)에 의해 일부분이 가려지게 한다.

그리고 진공척(21)위에 올려진 웨이퍼(3)의 주변에는 차단벽(26)을 형성시켜 외부 빛에의해 웨이퍼(3)의 가장자리 윤곽을 검출하는데 방해가 되지않게 하며 카메라(24)(25)는 각각 지지대(6)에 일정높이로 고정시킨다.

여기서 차단벽(26)에는 웨이퍼(3)출입을 위한 웨이퍼 출입구멍(36)이 형성된다.

카메라(24)에서 촬영한 영상은 도시되지 아니한 콘트롤러로 인가되어 2차원 화면처리 알고리즘에 의해서 플랫(4)의 위치가 계산되어 미리 입력된 기준 플랫 위치와 비교된다.

이때 두 값의 차이를 로브트(7)와 진공척(21)을 제어하는 콘트롤러에 전달되고 그 보정값 만큼 웨이퍼(3)위치를 이동시켜 플랫(4)을 정렬시키고 ID(5)를 읽게 된다.

이러한 구성의 본 발명에서 웨이퍼(3)는 웨이퍼 카셋트의 각 슬롯에 끼워져 운반되고 웨이퍼 카셋트는 웨이퍼 카셋트 회전장치(10)의 로딩 플레이트에 끼워지게 되고 웨이퍼 카셋트가 웨이퍼 카셋트 회전장치(10)에 안전하게 끼워지면 웨이퍼 카셋트 회전장치(10)는 모터회전에 의해 로보트(7)쪽으로 회전하게 되며 웨이퍼 카셋트 회전장치(10)가 미리 정해진 각도 만큼 회전되면 웨이퍼 카셋트 회전장치(10)를 정지시킨다.

상기된 웨이퍼 카셋트 회전장치(10)는 공지된 기술내용으로써 그 상세 구성 및 설명은 생략한다.

웨이퍼 카셋트 회전장치(10)가 정지되면 로보트(7)가 구동하여 로보트 아암(8)으로 결합된 웨이퍼 포크(9)를 X, Y, Z축 방향으로 자유롭게 이송시켜 웨이퍼 카셋트의 슬롯에 끼워진 웨이퍼(3)를 꺼내도록 한다.

웨이퍼 포크(9)에 의해 꺼내진 웨이퍼(3)는 진공척(21)위에 놓여지게 되고 이때 발광수단(30)은 발광소자(32)를 구동시켜 발광소자(32)의 빛이 확산판(33)을 통해 웨이퍼(3)의 가장자리를 비추도록 한다.

그리고 지지대(6)에 고정된 카메라(24)에서 웨이퍼(3)를 촬영하도록 하고 카메라(24)에서 촬영된 웨이퍼 영상 데이타는 디지탈 값으로 변환된 후 도시되지 아니한 콘트롤러로 전송되어 미리 기억되어진 표준 웨이퍼 영상 데이타와 비교하여 서로 일치될때까지 웨이퍼(3)를 회전시키고 촬영 데이타와 표준데이타가 일치될 때 웨이퍼(3)의 회전을 정지시킨다.

여기서 카메라(24)로 촬영된 2차원적인 영상데이타는 웨이퍼(3)의 영상이므로 플랫(4)이 있게 되고 표준영상 데이타에도 플랫이 있어 상기 두가지 영상 데이타가 서로 일치되도록 진공척(21)을 회전시켜 플랫(4)을 카메라(25)하부에 정확히 일치시키면 카메라(25)에서 ID(5)를 정확히 읽어낼 수 있도록 한다.

이러한 본 발명에서 발광수단(30)은 웨이퍼(3)의 윤곽이 뚜렷하게 나타나도록 촬영하기 위한 것으로 고정구(31)안에 배열된 발광소자(32)를 점등시키고 이 빛을 확산판(33)에서 확산시켜 균일한 밝기의 빛으로 만들어 웨이퍼(3)의 가장자리를 비추게 되므로써 웨이퍼(3)의 가장자리가 뚜렷하게 카메라(24)로 촬영된다.

카메라(24)에서 웨이퍼(3)윤곽이 뚜렷하게 촬영될 수록 촬영 영상 데이타와 표준 영상 데이타와의 비교가 쉽게 이루어져 에러없이 웨이퍼(3)의 플랫(4)을 확인할 수 있다.

한편 본 발명의 발광수단(30)은 도 6 에 도시된 바와 같이 발광소자(32)를 고정구(31)내부에 매입시킨 후 그 위를 확산물질(34)로 씌워 발광소자(32)에서 나온 빛을 균일하게 확산시킨다.

이 경우 기존의 할로겐 램프 또는 형광등에 의한 광원에 비하여 빠른 온/오프가 가능하고 발열이 거의 없을 뿐만 아니라 수명은 거의 영구적이다.

또한 발광소자(32)는 단색광선이므로 카메라(24)앞에 필터를 부착하면 다른 파장의 외부광원을 거의 차단할 수 있다.

또한 본 발명에서는 웨이퍼(3)의 가장자리부위에 차단벽(26)을 설치하여 외부빚이 웨이퍼(3)의 가장자리를 비추게 되는 경우를 없애 주어 카메라(24)에서 웨이퍼(3)를 촬영할 때 정확한 웨이퍼(3)형상을 잘못 촬영하게 되는경우를 없애주게 된다.

즉 차단벽(26)은 카메라(24)로 웨이퍼(3)를 촬영할 때 외부빚에 의한 간섭현상을 없애주어 정확한 웨이퍼(3)형상의 촬영이 가능토록 하는 것이다.

여기서 웨이퍼(3)의 표면을 거울면에 가까운 반사면이기 때문에 실내의 일반조명(형광등)의 빛을 전반사시키므로 만일 차단벽(26)을 설치하지 않을 경우 웨이퍼(3)의 윤곽을 정확히 촬영할 수 없다.

본 발명은 웨이퍼 소터에서 웨이퍼 형상을 카메라로 촬영하여 2차원적인 영상데이타로 변환시킨 후 이를 표준 웨이퍼 데이타와 비교하여 서로 일치될때까지 웨이퍼를 회전시킴으로써 빠르고 정확하게 웨이퍼의 플랫을 확인하여 웨이퍼의 ID를 읽어내도록 함에 있어서, 웨이퍼의가장자리 부위만을 비추는 발광수단을 구비시켜 주어 외부빚에 의한 영향을 최소화시키면서도 정확한 웨이퍼형상을 촬영할 수 있는 것이다.

Claims (3)

1. 웨이퍼 소터의 진공척 위에 놓여진 웨이퍼를 상부에서 카메라로 촬영함에 있어서, 웨이퍼 하부바닥에 설치되는 환형의 발광수단을 구비시키되 상기 발광수단에서 발생된 빛이 웨이퍼에 의해 내측으로 일부분이 가려지게 하고 웨이퍼 가장자리에 인가되는 외부빛을 차단시키는 차단벽을 설치 구성시킨 것을 특징으로 하는 웨이퍼 플랫 확인 조명장치.
2. 제 1 항에서, 발광수단은 환형으로 이루어지고 단면이형인 고정구와, 고정구 내부에 매입되고 일정간격으로 배열되는 발광소자와, 고정구의 상부를 덮어주고 발광소자의 빛을 확산시키는 확산판을 구비하여 된 것을 특징으로 하는 웨이퍼 플랫 확인 조명장치.
3. 제 1 항에서, 고정수단은 환형으로 이루어지고 단면이형인 고정구와, 고정구 내부에 심어지는 전극과, 전극 상부를 덮어주고 전극에서 발생된 빛을 확산시키는 확산 물질과, 고정구 상부를 덮어주는 확산판을 구비하여 된 것을 특징으로 하는 웨이퍼 플랫 확인 조명장치.