KR19990011088A - 웨이퍼 플랫 확인방법 및 장치 - Google Patents

Abstract

본 발명은 웨이퍼(Wafer)의 이동, ID의 읽기, 플랫 존(flat zone), 노치포지션(Notch position)정렬 등을 위해 사용되어지는 웨이퍼 소터(wafer sorter)에서, 웨이퍼에 형성된 플랫(flat)을 빠르고 간단하게 확인하여 웨이퍼플랫을 ID 인식 카메라 하부에 위치시키도록 하는 웨이퍼 플랫 존 확인방법 및 장치에 관한 것이다.

이러한 본 발명은 웨이퍼 포크로 이송된 웨이퍼를 잡아 회전시키는 진공척과, 바닥에 설치되고 진공척위에 놓여진 웨이퍼에 의해 일부분만 가려지는 발광소자와, 웨이퍼 상부에서 일정거리를 두고 설치되며 발광소자에서 발생되어 웨이퍼로 가려진 빛을 촬영하는 카메라와, 카메라로 촬영된 웨이퍼 모양을 미리 저장시킨 웨이퍼 모양과 비교하여 웨이퍼 플랫을 검출하는 콘트롤러를 구비시킴으로써 이루어지는 것으로 빠르고 정확하게 웨이퍼의 플랫을 확인할 수 있는 것이다.

Description

웨이퍼 플랫 확인방법 및 장치

본 발명은 웨이퍼(Wafer)의 이동, ID의 읽기, 플랫(flat), 노치 포지션(Notch position)정렬 등을 위해 사용되어지는 웨이퍼 소터(wafer sorter)에서, 웨이퍼에 형성된 플랫(flat)을 빠르고 간단하게 확인하여 웨이퍼 플랫을 ID 인식 카메라 하부에 위치시키도록 하는 웨이퍼 플랫 존 확인방법 및 장치에 관한 것이다.

웨이퍼 소터는 중앙에 X, Y, Z축으로 웨이퍼 포크를 이동시키는 웨이퍼가 설치되고 상기 웨이퍼에서 일정거리를 두고 웨이퍼 카셋트를 장착한 상태에서 웨이퍼 카셋트를 웨이퍼 포크(Fork)쪽으로 회전시키고 원위치시키는 웨이퍼카셋트 회전장치가 설치되는 한편 웨이퍼의 플랫을 확인하는 웨이퍼 장치와 웨이퍼에 기록된 ID를 읽어내는 ID 감지카메라 등이 설치된다.

기존의 웨이퍼 플랫 확인장치로 웨이퍼 포크로 이송된 웨이퍼를 잡아 회전시키는 진공척과, 웨이퍼 하부에서 레이져 빔을 상부로 쏘아 올리는 빔 발생기와, 웨이퍼 상부에서 상기 레이져 빔을 검출하는 검출기로 이루어지며 이때의 레이져 빔은 웨이퍼가 진공척에 놓일 때 웨이퍼에 의해 가려지게 되고 웨이퍼의 플랫에서는 가리지 않게 설치한다.

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

웨이퍼의 플랫위치가 확인되면 ID 확인을 위하여 플랫위치가 정확히 ID감지 카메라 하부로 위치시킬 수 있다.

한편 웨이퍼 포크가 웨이퍼를 이송시켜 진공척위에 놓을 때 웨이퍼의 중심이 맞지 않고 한쪽으로 쏠리면 레이져 빔이 여러부분에서 잡히거나 안잡히는 경우가 발생되므로 웨이퍼의 중심을 정확히 맞추어 주어야 하나 기존방식은 레이져 빔을 검출하여 웨이퍼의 중심을 맞추는 방식이므로 웨이퍼 중심이 어긋났을 경우 이를 쉽게 잡아주기 어려운 것이었다.

본 발명은 웨이퍼 소터의 웨이퍼 플랫 존 확인장치에서, 웨이퍼를 상부에서 촬영하여 미리 저장된 촬영 데이타와 비교시킴으로써 정확한 웨이퍼 플랫의 확인과 웨이퍼의 중심이동을 쉽게 수정시킬 수 있도록 한 것이다.

이러한 본 발명은 웨이퍼 포크로 이송된 웨이퍼를 잡아 회전시키는 진공척과, 바닥에 설치되고 진공척위에 놓여진 웨이퍼에 의해 일부분만 가려지는 발광소자와, 웨이퍼 상부에서 일정거리를 두고 설치되며 발광소자에서 발생되어 웨이퍼로 가려진 빛을 촬영하는 카메라와, 카메라로 촬영된 웨이퍼 모양을 미리 저장시킨 웨이퍼 모양과 비교하여 웨이퍼 플랫을 검출하는 콘트롤러를 구비시킴으로써 이루어지는 것으로 진공척위에 놓여진 웨이퍼 모양을 바닥에 설치된 발광소자의 빛을 이용하여 카메라에서 촬영한 후 이를 기준 데이타와 비교하여 웨이퍼 플랫을 확인하는 것이다.

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

도 1은 웨이퍼 소터의 사시도

도 2는 웨이퍼 소터의 평면도

도 3은 웨이퍼 사시도

도 4는 웨이퍼 장치 일실시예 단면도

도 5는 웨이퍼 장치의 외부빛 차단상태 단면도

도 6은 본 발명의 플로우챠트

1 : 웨이퍼소터 3 : 웨이퍼

4 : 플랫 5 : ID

7 : 웨이퍼 9 : 웨이퍼포크

10 : 웨이퍼카셋트회전장치 20 : 웨이퍼장치

21 : 진공척 23 : 모터

24, 30 : 카메라 25 : 발광소자

25a : 고정틀 25b : LED

25c : 확산판 26 : 차단벽

웨이퍼 소터(1)는 X, Y, Z축 방향으로 웨이퍼 포크(9)를 이동시키는 웨이퍼(7)가 중앙에 배열되고 상기 웨이퍼(7)를 중심으로 일정거리를 띄워 웨이퍼 카셋트 회전장치(10)가 배열되며 그 일측에는 웨이퍼(3)의 플랫(4)을 감지하는 웨이퍼 장치(20)가 설치되며 상기 웨이퍼 장치(20)에는 웨이퍼(3)의 평면윤곽을 촬영하는 카메라(24)와, ID를 감지하는 카메라(30)가 설치된다.

웨이퍼(7)는 웨이퍼 암(8)을 통하여 웨이퍼 포크(9)를 X, Y, Z축 방향으로 이동시키게 되고 웨이퍼 카셋트 회전장치(10)는 웨이퍼 카셋트를 끼우면 웨이퍼(7)방향으로 90°회전하여 웨이퍼 카셋트의 각 슬롯에 끼워진 웨이퍼(3)를 웨이퍼 포크(9)가 꺼내거나 넣도록 한다.

웨이퍼(3)는 도 4와 같이 전체적으로 원형을 이루되 일부분이 잘려나간 플랫(4)부분이 형성되며 상기 플랫(4)일측에 ID(5)가 기록되게 되며 플랫(4)은 ID(5)를 읽어내기 위한 위치를 잡아주기 위하여 형성시킨 것이다.

웨이퍼(3)의 플랫(4)과 ID(5)를 감지하는 웨이퍼 장치(20)는 웨이퍼(3)를 잡아 회전시키는 진공척(21)과, 웨이퍼(3)아래 바닥에 설치되고 웨이퍼(3)에 의해 일부분의 빛이 가려지게 설치된 발광소자(25)와, 웨이퍼(3)의 상부 일정거리에서 웨이퍼(3)를 촬영하는 카메라(24)를 구비시켜 구성된다.

여기서 진공척(21)위에 올려진 웨이퍼(3)의 주변에는 웨이퍼 출입구멍(26a)이 형성된 차단벽(26)을 형성시켜 외부 빛에 의해 웨이퍼(21)의 윤곽을 검출하는데 방해가 되지 않게 하며 카메라(24)(30)는 각각 지지대(3)에 일정높이로 고정된다.

진공척(21)은 진공장치(22)에 의해 척부분을 진공상태로 만들어 웨이퍼(3)를 잡아주게 되고 모터(23)에 의해 진공척(21)이 회전될 수 있도록 한다.

발광소자(25)는자형 고정틀(25a)내부에 LED(25b)을 배열시킨 후 상부에 확산판(25c)를 설치하므로써 이루어지게 되며 LED(25b)의 배열형태는 원형으로 이루어져 웨이퍼(3)에 의해 내측으로 일부분의 빛이 가려지는 형상으로 형성된다.

카메라(24)에서 촬영한 영상은 도시되지 아니한 콘트롤러로 인가되어 미리 기억된 정확한 플랫 형상과 비교되게 하여 서로 일치되게 웨이퍼(3)를 회전시킴으로써 정확한 플랫(4)을 찾고 이에따라 빠르게 ID(5)확인이 가능토록 한것이다.

이러한 구성의 본 발명에서 웨이퍼(3)는 웨이퍼 카셋트의 각 슬롯에 끼워져 운반되고 웨이퍼 카셋트는 웨이퍼 카셋트 회전장치(10)의 로딩 플레이트에 끼워지게 되며 웨이퍼 카셋트가 웨이퍼 카셋트 회전장치(10)에 안전하게 끼워지면 웨이퍼 카셋트 회전장치(10)는 모터회전에 의해 웨이퍼(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 상세구성 및 설명은 생략한다.

웨이퍼 카셋트 회전장치(10)가 정지되면 웨이퍼(7)가 구동하여 로보트아암(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)에는 진공구멍을 형성시켜 진공압으로 웨이퍼(3)를 잡아 이동시키도록 한다.

웨이퍼 포크(9)에 의해 꺼내진 웨이퍼(3)는 진공척(21)위에 놓여지게 되고 진공척(21)은 진공장치(22)의 구동에 의해 웨이퍼(3)를 진공압으로 잡아주게 된다.

이때 발광소자(25)의 LED(25b)를 작동시켜 빛이 확산판(25c)를 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 변환된다.

카메라(24)에서 촬영한 영상은 도시되지 아니한 콘트롤러로 인가되어 2차원 화면처리 알고리즘에 의해 웨이퍼의 위치와 플랫위치가 계산되어 미리입력된 기준위치와 비교된다.

이때 두값의 차이는 로보트척의 콘트롤러에 전달되고 그 보정값만큼 웨이퍼 위치를 이동시켜 플랫(4)을 정렬시키고 ID(5)를 읽어내게 된다.

이러한 본 발명을 도 6 의 플로우챠트에 의거 살펴본다.

웨이퍼 포크(9)를 이용하여 웨이퍼 카셋트의 슬롯에 끼워진 웨이퍼(3)을 꺼낸다.

이때 웨이퍼 장치(20)의 발광소자(25)를 점등시키고 진공척(21)의 솔밸브(solvalve)도 구동시키며 카메라(24)를 정렬시킨다.

웨이퍼 포크(9)로 꺼내진 웨이퍼(3)를 진공척(21)에 올려 놓고 웨이퍼장치(20)에 X, Y값과 각도값을 요구하며 진공척(21)과 웨이퍼 프크(9)가 겹쳐졌는가를 판단하여 겹쳐있을 경우 척을 45°회전시키고 겹쳐지지 않은 경우 오차가 ID 리딩 가능범위에 있는가를 판단한다.

ID 리딩 가능범위에 없으며 진공척(21)의 솔밸브를 오프시키고 로보트(7)에 의한 오차보정을 행하며 ID 리딩 가능범위내에 있으면 카메라(30)를 선택하여 플랫(4)의 방위를 측정한다.

그리고 카메라(30)로 ID를 읽어낸 후 X, Y 좌표값의 오차를 보정하고 목표 웨이퍼 카셋트로 웨이퍼(3)를 이동시키게 된다.

여기서는 직각 좌표계로 표시된 2차원 화면 데이타를 로보트의 좌표계로 나타내기 위한 계산과정을 거쳐야 한다.

이러한 본 발명은 웨이퍼(3)의 모습을 카메라(24)에서 촬영한 후 촬영된 영상 데이타와 표준영상 데이타가 일치되게 하는 2차원적인 영상처리 과정에 의해 웨이퍼(3)의 플랫(4)을 확인하게 되므로 플랫(4)확인이 빠르게 이루어진다.

그리고 본 발명은 카메라(24)에서 웨이퍼(3)를 촬영한 영상 데이타로 플랫(4)을 찾게 되므로 웨이퍼(3)의 중심이 일치되어 있지 않을 경우 쉽게 이를 확인할 수 있고 이에따라 정확한 웨이퍼(3) 중심을 찾아 맞추어 줄 수 있게된다.

즉 웨이퍼(3)의 촬영 데이타와 표준영상 데이타가 일치하지 않을 경우 웨이퍼(3)의 중심이 벗어나 있는 상태이므로 이때에는 웨이퍼(3)를 벗어난 만큼 이동시켜 정확한 중심위치를 찾아주게 된다.

그리고 본 발명에서 웨이퍼 장치(20)에는 외측으로 차단벽(26)을 설치하게 되며 상기 차단벽(26)은 외부빛이 웨이퍼(3)의 가장자리를 비추게 되어 카메라(24)에서 웨이퍼(3)를 촬영할 때 정확한 웨이퍼(3)형상을 잘못 촬영하게되는 경우를 없애게 된다.

또한 LED 발광소자는 단색광선이므로 카메라(24)앞에 필터를 부착하면 다른 파장영역의 외부광원을 거의 차단시켜 준다.

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

본 발명은 웨이퍼 소터에서 웨이퍼에 기록된 ID를 읽고자 할 때 웨이퍼형상을 카메라로 촬영하여 2차원적인 영상데이타로 변환시킨 후 이를 표준위치웨이퍼 데이타와 비교하여 서로 일치될 때까지 웨이퍼를 회전시킴으로써 빠르고 정확하게 웨이퍼의 플랫을 확인할 수 있도록 하고 웨이퍼의 플랫확인에 빠르고 정확하게 웨이퍼의 ID를 읽어낼 수 있는 것이다

Claims (5)

1. 웨이퍼 소터의 웨이퍼 플랫 확인방법에 있어서, 웨이퍼의 상부 일정거리에서 웨이퍼를 카메라로 촬영하고 촬영된 영상 데이타를 표준영상 데이타와 비교하여 웨이퍼 플랫을 확인하는 것을 특징으로 하는 웨이퍼 플랫 확인방법.
2. 제 1 항에서, 웨이퍼 촬영영상 데이타와 표준영상 데이타가 일치하지 않을 때 웨이퍼의 중심위치를 바로 잡아 주는 것을 특징으로 하는 웨이퍼 플랫 확인방법.
3. 웨이퍼 소터에서, 웨이퍼 포크로 이송된 웨이퍼를 잡아 회전시키는 진공척과, 바닥에 설치되고 진공척위에 놓여진 웨이퍼에 의해 일부분만 가려지는 발광소자와, 웨이퍼 상부에서 일정거리를 두고 설치되며 발광소자에서 발생되어 웨이퍼로 가려진 빛을 촬영하는 카메라와, 카메라로 촬영된 웨이퍼 모양을미리 저장시킨 웨이퍼 모양과 비교하여 웨이퍼 플랫을 검출하는 콘트롤러를 구비시켜 된 것을 특징으로 하는 웨이퍼 플랫 확인장치.
4. 제 3항에서, 발광소자는 환형으로 이루어지고 단면이형인 고정틀 내부에 광원을 내장시킨 후 상부에 확산판을 덮어 이루어지는 것을 특징으로 하는 웨이퍼 플랫 확인장치.
5. 제 3 항에서, 웨이퍼의 주변에는 외부빛이 웨이퍼 가장자리에 비추는 것을 차단하는 차단벽이 설치된 것을 특징으로 하는 웨이퍼 플랫 확인장치.