KR20000016638A - 작업물 검사 및 취급 방법 - Google Patents

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마크 앤드류 스토커
더모트 로버트 폴크너
폴 마틴 하워드 모란츠
마이클 죠지 피어스
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로이 아써턴
우노바 유.케이. 리미티드
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Abstract

제 1 검사 스테이션으로부터 제 2 기계가공 스테이션으로 원형 작업물을 이동하기 위한 작업물 정렬 및 이동 장치는 디스크 작업물의 위치를 이동시키도록 디스크 작업물의 표면에 부착되는 작업물 파지 수단을 포함한다. 로봇식 수단은 작업물 파지 수단의 위치를 제어하고 적어도 두 개의 직교 방향으로 움직일 수 있으며, 이들 방향은 디스크가 제 1 스테이션에 수용될 때 디스크의 평면에 평행하다. 디스크가 검사 스테이션과 기계가공 스테이션 내에서 회전하고, 검사 수단이 제 1 스테이션에서 회전할 때의 상기 디스크의 기하 중심 위치를 결정한다. 계산 수단은 좌표를 알고 있는 제 2 희망 위치로 디스크의 기하 중심을 이동시키도록 로봇식 수단의 움직임의 직교 방향 이동을 따라서 요구되는 두 개의 이동치를 검사 수단에 의해 전송된 데이터로부터 계산한다. 계산 수단은 좌표를 저장하기 위한 메모리 수단을 포함한다. 좌표는 제 2 스테이션 내의 작업물 파지 수단 또는 척의 회전 중심의 좌표이다. 작업물 파지 수단은 진공으로 작동된다. 세축 로봇이 에지 그라인딩을 위하여 반도체 재료인 디스크형 웨이퍼를 집어서 놓는데 이용되고, 두 개의 로봇 축(X 및 Z)을 따르는 움직임은 제 2 그라인딩 스테이션 내에서 진공 척 상의 웨이퍼의 센터링을 제어하는데 사용된다.

Description

작업물 검사 및 취급 방법
미국특허 제 4638601호에는 디스크를 특별한 방법으로 정렬하기 위하여 제 1 스테이션에서 원형 디스크를 회전시키고 기계 가공을 위한 진공 척에 장착하기 위하여 제 2 스테이션으로 회전 없이 직선으로 디스크를 이송할 수 있는 시스템이 개시되어 있다. 이 제 1 스테이션에서는 디스크를 회전시켜 회전 중심에 대한 디스크의 편향 거리를 측정하고, 이 편향 거리를 직선 이송로와 정렬시킨다. 이러한 정렬이 이루어지게 되면, 디스크의 회전 중심과 기하 중심이 이송 축과 정렬된다. 이러한 디스크의 정렬에 의하여, 제 1 스테이션에서의 실제 회전축과 기하 중심의 차이와 같은 (통상적으로 수 밀리미터 정도인) 제 1 스테이션에서의 설치 에러는 하나의 스테이션으로부터 다른 스테이션에 이르는 통로를 따라 직선으로 이동하는 조절로 변환된다. 이것은 디스크의 기하 중심이 제 2 스테이션 내에서 진공 척의 회전축과 정렬되도록 디스크가 제 2 스테이션에서 정확하게 센터링되는 것을 가능하게 하여, 그라인딩 휘일에 의한 디스크 에지의 정밀한 그라인딩을 가능하게 한다.
회전과 그라인딩에 대한 모든 희망 형태를 수용하기 위하여 제 2 스테이션에서 디스크가 위치되는 것을 허용하지 않기 때문에, 이러한 형태의 설치가 부적당하게 되는 많은 상황이 존재한다. 따라서, 예를 들면 디스크의 주변부의 손상지역을 수용하도록 편향된 디스크를 장착하는 것이 바람직할 수도 있다. 손상된 지역이 주변부의 손상되지 않은 나머지 지역보다 기하 중심으로부터 큰 반경에 있도록 디스크를 위치시키고 편향 축을 중심으로 디스크를 회전시킴으로써, 원래 디스크보다 약간 작아지기는 하지만 손상 지역이 공정 동안에 그라인딩되어 새로운 디스크가 형성된다. 결국 그라인딩이 완료됨에 따라 제 2 스테이션에서 디스크의 회전 중심이 되는 편향 축은 그라인딩 공정에 의해 형성되는 새로운 디스크의 기하 중심이 된다.
정렬 방법으로는 미국 특허 제 4638601호에 개시되어 있는 방법이 사용된다. 이 방법에서는 손상된 주변부가 종래의 방법으로 이송로와 정렬되어야 하는 원래 디스크의 직경의 일단부에 위치하게 된다.
본 발명의 목적은 디스크를 임의의 선택 축을 중심으로 회전하기 위한 제 2 스테이션에 장착시킬 수 있는 작업물 정렬 및 이동 장치를 제공하는 것이다.
본 발명은 디스크의 에지가 손상된 상황에 한정되는 것이 아니라, 임의의 축을 중심으로 회전하기 위한 디스크의 장착이 가능하다면 모든 상황에도 이용될 수 있다.
본 발명은 기계가공을 전후하여 반도체 재료인 디스크형 웨이퍼와 같은 원형 작업물을 검사하기 위한 장치 및 방법에 관한 것이다. 본 발명은 그러한 작업물의 에지를 그라인딩하는 장치 및 방법에 적용 가능하며, 그라인딩 척 상에 웨이퍼를 설치하고, 기계가공 설비를 조정하고, 그리고 가공된 에지의 정밀도를 점검하는데 이용된다.
도 1, 도 2 및 도 3은 본 출원서와 동시에 출원된 영국 특허출원의 도 8 내지 도 10에 상응하는 도면이고,
도 4는 환형 디스크의 주변부 내의 노치가 카메라의 시야에 위치될 때 CCD 카메라 칩에 나타나는 이미지를 도시하는 도면이고,
도 5는 카메라에 의해 보여지는 바와 같이 디스크의 회전축과 디스크의 기하 중심의 비정렬에 기인한 거리(H)만큼 어떻게 디스크의 이미지가 이동하는 지를 도시하는 도면이고,
도 6은 원형 디스크의 에지 영역의 이미지가 어떻게 CCD 카메라 칩 내의 화소와 교차하는 가를 도시하는 도면이고,
도 7은 도 6의 4행 10열의 상이한 화소에 기인하는 1 내지 10 범위의 디지털 값을 나타내는 표이고,
도 8은 도 7을 위한 신호값의 수정값을 나타내는 표이고,
도 9는 CCD 카메라 칩 상에 나타난 웨이퍼 에지의 이미지를 나타내는 도면이고, 그리고
도 10은 조명 신호 처리 장치의 개략도이다.
본 발명의 일 태양에 따르면, 제 1 검사 스테이션으로부터 제 2 기계가공 스테이션으로 원형 작업물을 이동하기 위한 작업물 정렬 및 이동 장치는 디스크 작업물의 위치를 이동시키도록 디스크 작업물의 표면에 부착되는 작업물 파지 수단과, 디스크가 제 1 스테이션에 수용될 때 디스크의 평면에 평행한 적어도 두 개의 직교 방향으로 움직일 수 있으며 작업물 파지 수단의 위치를 제어하는 로봇식 수단과, 검사 스테이션과 기계가공 스테이션 내에서 디스크를 회전시키기 위한 수단과, 제 1 스테이션에서 회전할 때의 디스크의 기하 중심 위치를 측정하기 위한 검사 수단과, 그리고 좌표를 알고 있는 제 2 희망 위치로 디스크의 기하 중심을 이동시키기 위하여 로봇식 수단의 직교 방향 이동을 따르는 두 개의 이동치를 검사 수단에 의해 전송된 데이터로부터 계산하기 위한 계산 수단을 포함한다.
바람직하게는, 계산 수단이 상기 좌표를 저장하기 위한 메모리 수단을 포함한다.
바람직하게는, 제 1 및 제 2 스테이션 각각에서 디스크 작업물을 회전시키기 위한 수단이 진공 척 및 이와 결합된 모터 수단을 포함한다.
바람직하게는, 작업물 파지 수단이 진공으로 작동된다.
일반적으로, 상기 좌표는 제 2 스테이션 내의 작업물 파지 수단 또는 척의 회전 중심의 좌표이다.
바람직하게는, 계산 수단이 세 개의 직교 축 중의 한 축이나 다른 축, 또는 세 축 모두를 따라서 제 1 스테이션으로부터 디스크 작업물을 이동하는데 필요한 이동치를 계산할 수 있어서, 디스크가 제 2 스테이션 내의 척의 회전축과 일치하는 기하 중심을 갖도록 위치되거나 또는 희망 거리 및 각위치에 의해 척의 회전축으로부터 이동된 디스크의 상기 기하 중심을 갖도록 위치된다.
제 2 척의 회전축에 대하여 디스크의 기하 중심을 이동시킴으로써, 상기 변위와 최초 방위와 동일한 특정 편향률이 디스크의 회전으로 유도되고, 이에 의해 그라인딩될 디스크의 기하 중심을 상기 변위에 의해 결정되는 새로운 위치로 이동시킬 수 있다.
본 발명의 양호한 일 실시예에서는, 세축 로봇이 에지 그라인딩을 위하여 반도체 재료인 디스크형 웨이퍼를 집어서 놓는데 이용된다. 두 개의 로봇 축(X 및 Z)을 따르는 움직임은 제 2 그라인딩 스테이션 내에서 진공 척 상의 웨이퍼의 센터링을 제어하는데 사용된다.
본 발명에 따른 한 방법에 있어서는, 웨이퍼의 기하 중심이 검사 스테이션의 회전축과 정렬되도록 웨이퍼가 검사 스테이션 내에 놓여지고, 웨이퍼는 검사 스테이션 축을 중심으로 회전하고 웨이퍼의 기하 중심을 검사 스테이션의 회전 중심과 일치하도록 이동시키는데 필요한 X축과 Z축에 평행하게 측정되는 거리인 두 개의 치수(X1, Z1)가 계산되고, 그리고 로봇을 사용하여 웨이퍼는 그라인딩 척으로 이송되고 그라인딩 척의 회전축에 대하여 웨이퍼의 (이제는) 알고 있는 기하 중심을 정확하게 위치시키도록 X축과 Z축의 방향으로 보정함으로써 그라인딩 척 위에 위치시킨다.
이 방법은 웨이퍼가 회전하는 것을 필요로 하지 않기 때문에, 미국 특허 제 4638601호 내에 개시되어 있는 방법에서 필요로 하는 바와 같은 보정을 하기 위하여 웨이퍼의 기하 중심과 검사 스테이션의 회전축의 선 결합은 로봇의 X축에 평행하다.
그라인딩 척의 회전축에 대하여 임의의 희망 위치로 기하 중심을 이동하도록 웨이퍼를 이동하는 것이 이제는 가능하기 때문에, 제 1 검사 스테이션으로부터 제 2 그라인딩 스테이션 척으로의 이동에 포함되어 있는 X 및 Z 수정은 그라인딩 척 상에 웨이퍼를 센터링하는 것과 노치로부터 재료를 불필요하게 제거하는 것 사이의 "최고로 적절한" 절충을 허용한다. 또한, 웨이퍼의 주변부 둘레에 손상이 확인되면, 이 방법은 그라인딩 스테이션 척 상에 웨이퍼의 신중한 편향 설치를 허용하기 때문에, 슬라이싱(slicing) 동안에 주변부 손상이 발생하면 바람직하지 않은 손상 주변부를 제거하기 위하여 웨이퍼는 새로운 중심에 대하여 재-그라인딩될 수 있다. 전술한 미국특허에 개시된 단일축 이동 시스템을 갖춘 그러한 설비는 존재하지 않는다.
물론, 검사 스테이션에서 진공 척을 회전시키고 작업헤드로 디스크를 이송함으로써 디스크를 회전시키는 것이 가능하다.
본 발명의 다른 태양에 따르면, 검사 스테이션의 회전축과 그라인딩 스테이션의 척의 회전 축 사이에서 X 및 Z에 평행하게 측정되는 정확한 거리가 다중 축 로봇을 사용함으로써 발생하는 또 다른 방법에 따라서 계산될 수 있다.
이 방법에서, 검사 스테이션 축과 그라인딩 척 축의 X 및 Z 좌표는 제 1 근사치로 먼저 결정되어 저장되고, 그 다음에 원형 웨이퍼가 파지 수단에 의해 집어 올려지고 검사 척에 놓여지고 공지된 방법으로 기하 중심을 결정하도록 회전되며, 그 후에 웨이퍼는 파지 수단으로 다시 이송되고 웨이퍼를 검사 스테이션 축에 대하여 센터링하도록 X 및 Z 방향으로 조정하여 기하 중심이 정렬 위치인 X 및 Z 좌표와 검사 스테이션의 회전축과 정확하게 정렬되고, 그 다음에 로봇은 웨이퍼를 상기 위치로부터 그라인딩 스테이션으로 이동시키도록 지시를 받아서 검사 스테이션으로부터 그라인딩 척 축으로 이송하기 위한 X 및 Z 축에 평행한 미리 계산된 이동을 실행함으로써 그라인딩 척의 회전축 상에 웨이퍼의 중심을 맞추고, 그 다음에 웨이퍼는 그라인딩 척에 의해 180도 회전되고, 그라인딩 척으로부터 파지 수단으로 이송되고, 그리고 제 1 이송을 달성하도록 미리 실행되는 이동을 되돌림으로써 검사 스테이션으로 복귀되어, 웨이퍼는 한번 더 파지 수단으로부터 검사 스테이션 척으로 다시 이송될 수 있으며, 마지막으로 웨이퍼는 검사 스테이션에서 회전되고 편향률을(즉, 검사 스테이션에서 회전축에 대한 자체 기하 중심의 변위를) (공지된 방법으로) 재점검한다.
알려진 편향률은 X 및 Z 축을 따른 변위로 전환될 수 있으며 이들 값은 그라인딩 척 축과 검사 스테이션 축의 알려진 좌표 위치 사이에서 움직이는데 필요한 미리 계산된 X 및 Z 이동치에 더해질 수 있어서(또는 공제될 수 있어서), 로봇이 웨이퍼를 한 스테이션으로부터 다른 스테이션으로 정확하게 이동시키는데 필요한 정확한 거리를 측정할 수 있다.
이 방법은 장치의 초기 설정 동안에 그리고 그라인딩 스테이션과 검사 스테이션의 관련 위치 선정과 정렬을 실행하는 점검이 가능하도록 장치의 수명 동안의 빈번한 간격에서 이용될 수 있다.
또한, 이 방법은 학습 단계를 더 포함하는데, 이 단계에서 로봇은 파지 수단이 검사 스테이션과 정렬되는 제 1 위치로부터 파지 수단이 그라인딩 척과 정렬되는 제 2 위치로 수동 제어 하에 조정되고, 이 단계 동안에 Y축은 물론 적어도 X 및 Z 축을 따른 로봇의 움직임이 알려지고 로봇을 제어하는 컴퓨터와 결합되어 있는 메모리에 저장되고, 후속 자동 작동은 상기 메모리 내에 저장된 좌표에 의해 측정된 경로를 따라가도록 컴퓨터의 지시에 의해 달성되어, 수동 제어 하에 미리 달성된 움직임을 반복한다.
수동으로 입력된 개시 및 동료 위치는 전술한 방법을 사용하여 정정될 수 있으며, 검사 스테이션의 회전축과 그라인딩 척의 회전축의 진정한 위치는 수동 제어 하에 얻어진 근사 위치 대신 치환될 수 있다.
"수동 제어"는 결합되어 있는 엔코우더(encoder)가 로봇의 움직임을 지시하는 작동을 계속하는 한을 제외하고는 무능력한 관련 로봇 드라이브를 갖는 전술한 경로를 통해 로봇을 수동으로 움직이는 것을 의미한다.
또한, "수동 제어"는 키보드나 조이스틱 등과 같은 수동 제어장치에 의한 로봇의 제어를 포함할 수 있으며, 검사 스테이션 내의 진공 척과 파지 수단을 정렬하도록 먼저 자체 드라이브를 사용하여 로봇의 위치를 조정한 후에 그라인딩 스테이션 내의 진공 척과 파지 수단을 정렬하는 로봇 작동을 하기 위한 드라이브를 가질 수 있다. 각각의 경우에, 다양한 드라이브로부터 기호화된 신호는 다른 시기에 로봇의 좌표 위치를 결정하고 X, Y, 및 Z 로봇 축에 평행한 이동치를 기록하도록 공지된 방법으로 사용된다.
수동 제어가 용이하도록, 스위치 수단이 제공될 수도 있어서 조작자의 제어 하에 작업물 파지 수단이 두 개의 단부 지점 즉, 검사 척의 축과 그라인딩 척의 축인 각각의 지점과 거의 정렬될 때 컴퓨터에 인식시킬 수 있다. 이 스위치 수단은 로봇의 움직임을 통하여 상이한 통로-지점의 좌표를 기록하는데 사용될 수도 있다.
또한, 검사 스테이션은 작업물(웨이퍼)의 두께를 측정할 수 있는 수단을 포함할 수도 있으며, 이 추가 정보는 작업 스테이션에서 작업물의 에지를 그라인딩하기 위한 홈식 그라인딩 휘일과 같은 가공 기구의 축상 움직임을 정미하게 조절하는데 사용될 수 있다.
광학 검사 장치는 Y 축(즉, 검사 스테이션 내의 작업물의 회전축)에 평행한 자체 광학 축을 갖는, 바람직하게는 동일한 수평면 내의 두 축을 갖는 검사 스테이션에 위치된다.
광학 검사 장치는 CCD 칩 상의 디스크의 에지의 광학 이미지를 형성하는 렌즈를 갖춘 CCD 카메라를 포함한다. 카메라에 의해 관찰되는 디스크의 에지 영역을 조명하기 위한 수단이 제공될 수 있어서, 카메라에 의해 관찰되는 에지 영역은 역광을 받아 실루엣으로 관찰된다.
CCD 배열은 직선 배열로 된 다수의 화소를 통상적으로 포함한다. 통상적으로, 768 x 576 화소의 어드레스로 불러낼 수 있는 배열이 이용된다.
공지된 방법으로 CCD 배열을 주사함으로써 얻어지는 신호를 수용하는 전기 회로 수단은 CCD 배열 내의 각각의 화소로부터의 신호를 화소가 디스크 에지의 이미지에 의해 그림자거나 아니거나에 따른 디지털 값으로 전환시킬 수 있다.
고정된 숫자의 화소를 위하여, 각각의 화소 신호 값의 디지털화의 정도는 검사 장치의 정밀도를 어느 정도까지 결정한다.
각각의 프레임을 연속적으로 저장함에 따라서, 하나의 프레임으로부터 다음 프레임으로의 화소 의존 신호를 비교하고, 그리고 회전을 위한 디스크의 편향 장착에 기인하는 관찰 영역 내의 디스크의 에지의 이동에 의하여 이루어지는 에지의 이미지의 위치에 있어서의 이동을 지시하는, 이로부터 하나의 프레임으로부터 다음 프레임으로의 상기 화소 의존 신호의 값에 있어서의 비교 변경치를 결정할 수 있다.
디스크의 에지는 빛과 어둠간의 변환으로 나타나기 때문에, 화소 의존 신호는 그림자와 비그림자 사이와 같은, 하나의 극한 값으로부터 다른 극한 값으로 변한다.
각각의 화소로부터의 출력이 2진 신호로 디지털화되어 높거나 낮게되는 단순한 배열에 있어서, 최대 해상도는 하나의 화소의 크기만큼 낮아질 수도 있다.
만일 화소 신호가 n=A(완전하게 그림자진 (검은) 지점)로부터 n=B(여기서, B는 그림자지지 않은 부분에 상응함)의 비율로 디지털화된다면, 디지털 분석은 디스크 이미지의 에지가 화소에 관련하여 놓여지는 보다 정밀한 측정에 적용될 수 있는데, 그 이유는 만일 화소를 양분하게 된다면 비율(A→B)에 따라 양분된 화소에 기인하는 특정 값인 n이 디스크 이미지에 의해 덮이는(즉, 그림자진) 화소의 백분율과 그림자지지 않은 백분율을 나타내기 때문이다.
"에지"가 다수의 인접 화소의 값으로 "나타날" 수 있는 화소의 해상도인 배열에 있어서, 화소에 상응하는 신호는 바람직하게 그룹으로 동시에 보내지고, 신호의 "이탈한(rogue)" 값은 무시되며 진정한 에지는 대부분의 인접 화소 신호 값이 나타내는 바에 따라 인식된다. 이 경우에, 에지의 실제 위치는 신호 값이 화소 신호 값(A 및 B)의 산술 평균에 가깝게 되는 위치인, 변화의 대향 측면상에서 값(A)과 변화의 일측면 상의 값(B)을 갖는 마지막 화소를 갖는 제 1 화소 사이의 중간 값으로 인식될 수 있다.
사용되는 렌즈의 초점거리를 고려함으로써, CCD 배열의 크기와 화소의 수 및 크기와 비율 인자는 소정의 카메라/렌즈 조합을 위하여 결정될 수 있어서, x 화소에 의한 "진정한" 에지의 외견상 이동은 r mm의 직선 거리와 같게될 수 있다.
본 발명의 이점은 노치부나 편평부와 같은 원주 둘레의 고정 지점과 관련하여 디스크의 각도 방위가 결정될 수 있거나 작은 식별 가능한 마크/스폿 또는 자성 패치와 같은 기계 탐지 가능한 마크가 디스크의 가시 표면에 인가될 수 있다면 매우 쉽게 구형될 수 있다. 디스크의 회전된 위치는 자성 센서와 같은 적당한 센서에 의해 또는 시각이나 카메라 검사에 의해 결정될 수 있다.
디스크를 회전시킴으로써, 마크(예를 들면, 노치)는 카메라의 시야를 가로질러 어떤 장소에 있게 된다. 특정한 신호 패턴이 발생하면, 카메라 출력을 제공받는 신호 처리 및 계산 장치는 상기 패턴을 찾아서 디스크 드라이브와 결합된 엔코우더로부터 디스크의 각위치를 기록하도록 프로그램될 수 있다.
디스크가 회전함에 따라, 디스크의 기하 중심과 검사 스테이션 내의 회전축간의 비정렬은 CCD 상의 디스크의 이미지의 이동으로 나타나게 된다.
엔코우더에 의해 결정되는 다수의 각도상 이격된 위치에서의 이동치를 기록함으로써, 디스크의 기하 중심의 X 및 Z 좌표(X1, Z1)를 계산하는 것이 가능하다.
디스크가 실제 회전하는 축인 검사 스테이션에 있는 진공 척의 축의 X 및 Z 좌표(X2, Z2)를 알기 때문에, 검사 스테이션에서 기하 중심을 진공 척의 축과 정렬하는데 필요한 X 및 Z에서의 이동은 (X1-Z2), (Y1-Z2)로부터 계산될 수 있다.
디스크가 이송되어질 작업 스테이션 척(X3Y3)의 X 및 Z 좌표 또한 알기 때문에, 작업 스테이션에서의 축(X3Z3)과 기하 중심을 정렬하도록 검사 스테이션 척을 방치한 후에 디스크를 X 및 Z 축에 평행하게 이동시키는 거리를 결정하는 것은 간단하다.
제 2 카메라가 디스크의 에지를 접선 방향으로 촬영하도록 위치될 수 있고, 카메라의 광학 축은 디스크의 평면에 있거나 이에 평행하다. 따라서, 디스크의 에지의 프로파일을 카메라가 CRT 상에 나타내는 확대 이미지의 디스플레이에 의해 확대비율로 검사할 수 있다.
이론적으로, CCD 카메라로부터 비디오 신호를 간단하게 얻어서 이것을 폐쇄회로 텔레비젼 링크 내의 CRT 상에 디스플레이할 수 있어야 한다.
실제로는, 이러한 배열에서 에지의 이미지는 카메라가 디스크 에지를 교차하는 광학 축이 있는 주변상의 지점으로부터 상당한 거리로 이격되어 있기 때문에 매우 불명료하며, 디스크의 에지의 상당한 부분이 촬영 영역 내에 위치하게 되고 CCD 칩 상의 이미지에 기여하게 된다.
특히, 카메라의 촬영 영역 내에서 이러한 디스크 에지의 원하지 않는 부분이 관심있는 지역보다 렌즈에 더 가깝기 때문에, 이러한 디스크의 원하지 않는 부분의 이미지가 관심있는 지역보다 크게 나타나는 경향이 있으며 짧은 초점 깊이를 갖는 렌즈를 사용함으로써 문제를 제거하려는 시도는 성공하지 못하여 왔다.
이 문제는 렌즈로부터 상이한 거리에서 물체의 동일한 크기로 이미지를 또렷하게 할 수 있는 영국 캠브리지의 멜러즈 그리오(Melles Griot)에 의해 공급되는 것과 같은 텔레센트릭 렌즈(Telecentric lens)를 사용함으로써 광학적으로 해결될 수 있음이 밝혀졌다.
그러나, 바람직하게는 카메라가 텔레센트릭 렌즈를 갖출 뿐만 아니라 카메라로부터의 전기 신호는 카메라 신호가 CRT 상에 디스플레이를 생성하는데 사용되기 전에 전술한 바와 같은 방법으로 처리되고, 이러한 방법에 있어서 CRT의 에지 프로파일의 이미지는 날카롭게 되고 카메라와 관심 영역 사이의 디스크의 존재에 의해서는 영향을 받지 않는다.
그러므로, 본 발명은 텔레센트릭 렌즈, CCD 카메라, 전술한 바와 같이 처리된 신호와 비디오 신호의 디지털화, 및 컴퓨터 모니터 상의 처리된 신호의 디스플레이의 조합으로 이루어지고, 이는 폐쇄 회로 텔레비젼 시스템 내의 카메라로부터의 비디오 신호를 처리 및 디스플레이하는 것에 대립하는 것이다.
CCD 카메라 상에 생성되는 이미지를 측량하도록 전술한 산술적 분석법을 사용하여 디지털 비디오 신호가 측량될 수 있다.
최종 CRT 디스플레이 내의 에지 프로파일의 화상의 증대 및 신호 처리를 용이하게 하기 위하여, CCD 칩의 화소를 판독함으로써 얻어지는 비디오 신호는 디지털화되어 프레임 저장소에 저장되고, 프레임 저장소 내의 디지털 값은 제 2 프레임 내에서 또는 제 1 프레임 저장소 내의 값을 대체함으로써 처리 및 제 2 프레임 저장소에 다시 저장되며, 컴퓨터 디스플레이 내의 웨이퍼 에지의 화상은 처리된 값을 수용하고 있는 저장소에 적절하게 어드레스 지정함으로써 얻어진다.
디스크의 프로파일은 원주 둘레의 다수의 지점에서 점검될 수 있으며, 이 점검은 다수의 고정 위치 사이에서 디스크를 회전시키고 각각의 위치에서 카메라 칩에 디스크의 에지의 이미지를 노출시키고 상기 고정 위치 각각으로부터의 처리된 신호를 저장함으로써 달성될 수 있다. 선택적으로, 카메라는 디스크의 회전시 연속 이미지 각각에 상응하는 비디오 신호를 생성하도록 작동할 수 있으며, 각각의 이미지는 자체 원주 둘레에서 원주를 따라 측정된 디스크의 다른 영역의 에지 프로파일에 상응한다.
카메라 셔터는 디스크의 회전과 동시에 작동할 수 있거나, 또는 카메라가 디스크 회전시 다수의 고속 노출을 얻도록 설정될 수 있다.
본 발명은 첨부된 도면과 관련하여 하기에 설명된다.
도 1은 100 또는 200 mm 또는 그 이상의 직경을 갖는 실리콘의 원판형 웨이퍼를 취급하기 위한 로봇식 장치를 도시하며, 도 1, 도 2 및 도 3은 본 출원인의 동시 특허출원의 도 8 내지 도 10에 상응한다. 이 로봇식 장치는 기저부(182), 및 직선 활주로(186)를 위한 지지부를 제공하도록 상방으로 연장되어 있는 구조물(184)을 포함하고 있으며, 이 직선 활주로(186)를 따라서 캐리지(188)가 화살표(190)의 방향으로 활주할 수 있다. 제 2 활주대(192)가 활주로(186)에 직각으로 캐리지(188)로부터 돌출해 있고 활주부재(194)가 이것을 따라서 화살표(196)의 방향으로 움직일 수 있다. 아암(198)이 활주부재(194)로부터 돌출해 있고 아암(198)에 부착된 드라이브(200)는 화살표(202)의 방향으로 아암(198)을 이동시킨다. 캐리지(188) 내의 드라이브 및 드라이브(200)를 위한 전력은 다중 방식 도선(204)을 통해 제공되고, 이 도선(204)은 직선 활주로(186)에 부착된 가요성 안전장치(206) 내에 수납된다.
아암(198)의 하단부에는 진공 척(208)이 있으며, 아암(198), 캐리지(188), 및 드라이브(200)의 적절한 거동에 의하여 진공 척(208)은 지지 슬리이브(212) 내에 직립으로 고정된 작업물(210)의 전방에 위치될 수 있다. 또한, 비어 있는 지지 슬리이브(214)가 처리된 작업물을 수용하기 위하여 대기하고 있다.
장치(400)에서 기계가공 작업이 끝난 후에, 완성된 작업물(36)이 작업대로부터 집어 올려질 수 있으며, 이를 위하여 도 1의 이송 기구는 완성된 작업물(36)을 회수하여 비어 있는 슬리이브(214)로 이송하도록 작업헤드 상에서 작업물(36)의 반대쪽에 척(208)을 위치시킨다.
슬리이브(212)를 향해 활주 부재(194)가 이동하여 척(208)이 그라인딩되지 않은 작업물(210)의 전방에 위치하고, 이 작업물을 집어 올린 후에 검사 스테이션으로 이송하고 그라인딩하기 위하여 이전의 작업물 대신에 작업헤드 상에 진공 척을 부착하도록 장치(400)의 작업 환경으로 이송할 수 있다.
다수의 슬리이브가 트랙(216) 위에 제공될 수 있으며 여기에 위치된 모든 작업물은 차례로 이동, 센터링, 그라인딩, 검사 및 복귀될 수 있다.
웨이퍼 센터링
그라인딩 전의 중간 단계에서, (바람직하게는 다른 웨이퍼를 그라인딩하는 동안), 각각의 웨이퍼는 도 2 및 도 3에 도시되어 있는 바와 같은 검사장치 내에 위치되어, 웨이퍼의 기하 중심을 측정하여 그라인딩을 위하여 척(30)상에 정확하게 위치된다. 그라인딩 후 저장 슬리이브로 복귀하기 전에 웨이퍼는 웨이퍼의 에지 형상을 검사하기 위하여 다시 위치될 수 있다.
도 2는 도 1의 로봇식 웨이퍼 취급 장치 및 그라인딩 장치(400)와 관련하여 놓여 있는 검사장치를 전체적으로 도시하고 있다. 앞의 도면과 동일 부품에는 동일한 도면부호가 사용되었다.
검사장치는 받침대(218)를 포함하고 있으며, 이 받침대 상에는 기저판(220)과 직립판(222)으로 구성된 지지구조물이 위치된다. 삼각 보강판(224)이 직립판(222)의 배면으로부터 연장되어 있으며, 직립판(222)과 삼각 보강판(224) 모두는 용접부(226)로 도시된 바와 같이 기저판(220)에 용접된다.
지지 브라켓(230)이 직립판(222)의 수직 에지(228)로부터 이격되어 있으며, 램프(232)가 이 브라켓(230)의 상단부에 설치된다. 렌즈(236)를 갖춘 제 1 카메라(234)가 직립판(222)상에 장착되어, 램프(232)에 의한 역광에 의해 작업물(238)의 에지를 보여준다.
도 9에 도시되어 있는 바와 같이, 모터(240)가 직립판(222)의 배면에 설치되어 있다. 모터는 검사하고자 하는 작업물(238)이 아암(198)과 진공 척(208)에 의해 설치되는 진공 척을 구동한다.
모터(240)의 회전에 의해 작업물(238)이 회전한다. 에지가 카메라 렌즈(236)의 시야와 교차하는 이러한 배치에 의하여, 전기신호는 공급용 카메라에서 출력되어 케이블(242)을 통해 상기 신호로부터 얻어진 데이터를 처리하기 위한 신호 분석장치로 전송될 수 있다.
제 2 카메라(244)가 작업물(238)의 에지를 접선의 방향으로 (또는 적어도 접선과 평행하게) 관찰하도록 직립판의 수직 에지(228)에 장착되어서, 에지 형태에 대한 정보를 제공한다. 이 작업물의 에지는 램프(246)에 의한 역광을 받으며, 제 2 카메라(244)로부터의 신호는 케이블(248)을 통해 전달된다. 램프(232 및 246)를 위한 전력은 각각 케이블(250 및 252)을 통해서 필요시 공급된다.
컴퓨터(254)는 케이블(242, 248)을 통해 카메라(234, 244)로부터 신호를 전달받고, 케이블(242, 248) 및 케이블(250, 252)을 통한 복귀 신호로 카메라(234, 244)와 램프(232, 246)를 제어한다. 필요시, 카메라(244)에 의한 출력정보가 모니터(256)에 표시된다. 작업물(238)의 에지 형상(258)은 형상선(260, 262)과 함께 나타날 수 있다. 이 형상선(260, 262)은 측면 형상을 위한 이상적인 각도를 나타내기 위하여 컴퓨터가 생성한 것이다.
그라인딩 장치 작업 스핀들 상에 작업물 센터링
작업물을 센터링하는 방법은 원형 웨이퍼가 카메라의 화면을 통해 회전함으로써 얻어지는 카메라(234)로부터의 출력신호를 사용하고, 도 1 내지 도 3의 로봇식 웨이퍼 취급 장치와 검사 장치를 사용하는 후술되는 방법을 사용하여 달성된다.
도 4에서, 형상부(400)는 카메라(234) 내의 CCD 칩에 의해 보여지는 디스크(238)의 실루엣 이미지에 상당하고, 디스크 에지의 노치(402)가 카메라의 시야 내에 놓여지도록 디스크가 회전된다.
도 5에서, 그림자 영역(404)도 마찬가지로 CCD 칩에 의해 보여지는 디스크(238)의 실루엣 이미지에 상당하지만, 노치는 카메라의 시야에서 벗어나 있다.
노치는 디스크의 원주 중에서 매우 작은 부분을 차지하기 때문에, 대부분 카메라 칩에 제공되는 이미지는 도 5에 도시된 바와 같이 나타난다. 그러나, 디스크가 중심을 벗어나 장착되었다면, 디스크의 편향 움직임은 그림자 영역의 에지(406)가 CCD 칩의 표면 위로 움직이도록 할 것이다. 실선(406)은 디스크가 디스크의 회전축의 왼쪽으로 이동하기 전까지 디스크의 기하 중심이 회전하는 위치에서 CCD 칩 상에서의 디스크 에지의 이미지의 위치를 나타내고, 점선(408)은 기하 중심( 및 디스크의 이미지)이 오른쪽으로 이동하도록 디스크가 180도 회전한 후의 실선(406)의 위치를 나타낸다.
도 5에 표기되어 있는 이동치(H)는 디스크의 편향률의 두 배이고, 편향률은 디스크의 회전 중심과 기하 중심간의 거리와 같다.
실제에 있어서 이동치(H)의 값은 작지만 기계 가공을 위해 디스크를 장착할 때 중요하며, 디스크의 기하 중심이 기계 가공을 위한 디스크의 회전 중심과 일치되거나 디스크 에지의 손상 지역을 수용하고 디스크의 재그라인딩을 허용하도록 기계 가공 축에 대하여 소정의 반경을 따라서 알려진 양만큼 이동하는 경우에 중요한 역할을 한다.
본 발명에 따른 방법 및 장치에 의하여, 이미지 에지의 다양한 변위가 발생하는 노치에 대해 디스크의 각위치를 노칭하고 이동치(H)(따라서 1/2H)를 계산함으로써 디스크의 기하 중심을 매우 정확하게 측정할 수 있다.
카메라의 광학 축(따라서 CCD 칩의 중심)이 디스크의 회전축과 동일한 수평면 내에 있는 경우에는 간단하게 된다. 디스크가 비정렬되어 있으면, CCD 칩상의 이미지 에지의 위치 이동은 수평 방향으로 이루어진다. 이것이 도 5에 도시되어 있다.
그러나, 카메라가 편향률의 최대 및 최소 지점을 보지 못한다면, 외견상 이동은 수평으로 일어나지 않는다. 이 경우에는, 관찰된 이미지를 사인파로 최적화시키고 웨이퍼의 편향률을 계산할 수 있는 이미지 분속 소프트웨어가 필요하다.
만일 카메라의 광학 축과 회전축을 포함하는 평면이 수평이 아니라면, 수평 방향으로 측정된 거리(H)가 두 개의 중심간의 편향 이동의 정확히 두 배와 같지 않기 때문에 결과를 계산할 때 이것을 고려해야할 필요가 있을 뿐이다.
디스크의 에지가 곡선이지만 카메라 내의 CCD 칩의 크기가 디스크의 원주에 비해 매우 작고, 실선(406)이 도 5에서 곡선으로 도시되어 있지만 곡률은 CCD 칩 상의 이미지 내에서 거의 나타나지 않으며 도면 내의 곡률은 과장된 것이다. 웨이퍼를 움직이기 위한 장치를 제공하고 이것을 작업헤드 상에 설치하는 것은 매우 정밀하게 이루어져야 하며, 기계 가공 스테이션에 놓여지는 디스크의 정밀도는 거리(H)의 측정의 정밀도에 적어도 부분적으로 좌우된다.
카메라 칩은 행과 열로 빽빽하게 채워져서 배열된 감광장치의 직선 배열로 생각될 수 있다. 도 6은 그러한 배열의 일부를 나타내고 있으며 4행 10열의 그러한 배열을 도시하고 있다.
개개의 화소는 행과 열의 방향으로 해상도에 기여하고 가능한 작게 만들어진다. 통상적으로 거의 1cm의 직경을 갖는 카메라 칩은 100,000 개의 그러한 감광 요소(또는 소위 화소)를 갖게 되며, 300,000 개 이상의 화소를 갖는 것도 드문 일이 아니다.
단순화하기 위하여, 도 6의 화소는 그들이 위치한 행과 열을 참조하여 지정되는데 즉, 참조부호 410으로 지정된 화소는 화소(4:1)를 가리키며, 참조부호 412로 지정된 화소는 화소(3:10)가 될 수 있다.
디스크의 직경이 약 100 mm 또는 200 mm가 된다면(통상적으로 반도체 산업용 실리콘 디스크의 경우), 도 6의 선(412)의 곡률은 화소의 행렬 매트릭스에 대해 거의 식별이 불가능하게 된다. 그러나, 예를 들어 도 4의 관절부(414)와 같은 노치의 영역에 있는 곡률을 생각한다면, 관절부(414) 영역 내의 실루엣 이미지의 곡률은 도 6에 도시되어 있는 곡률처럼 나타날 것이다.
CCD 칩의 메카니즘은 각각의 노출 기간의 초기에 모든 화소가 동일하게 전기적으로 충전되는 것이다. 그 다음에, 화소의 배열은 짧은 기간에 한 패턴의 빛에 노출되고 그 기간의 마지막에 각각의 화소는 매우 신속하게 검사되고 각각의 화소를 위하여 전기 신호가 발생되고, 이 값은 노출 간격 동안에 낭비되는 것을 교체하는데 필요한 전하량에 의해 결정된다.
감광 요소에 있어서, 노출 기간에 화소에 빛이 쪼여지지 않는다면 노출 기간의 종기에서의 전하는 초기에서의 전하와 동일하여야 한다. 그러므로, 그러한 화소를 위한 판독 동안의 전기 신호의 값은 높으며 값 10으로 디지털화될 수 있다.
반면에, 화소가 노출 기간 다소간의 빛에 노출된다면 얼마간의 전하가 방산되고 화소를 원래 전하로 다시 채우는데 필요한 전하는 전기 신호를 발생시키며, 이 값은 빛에 대한 노출에 기인하여 잃어버린 전하를 재충전하도록 공급되어야 하는 전하량에 좌우된다.
특정량 이상의 빛이 노출 기간에 화소에 쪼여진다면, 원 전하는 거의 방산되고 제한치 이상의 광 레벨이 판독 동안 그러한 화소를 위한 전기 신호를 증가시키지 않는다. 이를 위하여, 화소 배열 상에 쪼여진 빛의 양은 홍채 또는 중립 밀도 필터 및/또는 적당한 조명을 이용하여 제어되어서, 채도는 발생하지 않는다. 이것은 판독 동안의 각각의 화소를 위한 전기 신호 값이 노출 간격 동안의 화소 상에 쪼여진 빛의 양에 비례함을 의미한다.
노출 간격은 매우 짧고 화소를 판독하는 시간은 노출 간격의 극히 일부일 수 있으며, 통상적으로 칩은 노출되어 초당 50번의 판독이 가능하며 이 이상의 고비율도 가능하다.
칩의 작용에 동기되는 통상적인 셔터(shutter) 또는 보다 바람직하게는 칩의 전기 작용에 의한 전자 셔터를 사용하여, 각각의 노출이 관계되는 한 물체의 움직임이 효과적으로 포착된다.
각각의 판독 동안에 얻어지고 각각의 화소 변화를 회복시키는데 필요한 전류에 의해 발생되는 전기 신호는 (1:1과 같은 화소를 위한) 0으로부터 화소(3:1)와 같은 덮이지 않은 화소를 위한 최대 값(즉 10)까지 변할 수 있다. 부분적으로 덮이고 노출된 화소의 경우에는, 쪼여지는 빛의 양이 화소(3:1)의 양보다 작고 화소(1:1)의 양보다는 크게된다. 만일 화소의 50%가 덮여있다면, 판독에 의해 10의 신호 값은 생성하는 빛의 약 50%가 노출 간격 동안 화소에 의해 수용되고, 통상적으로 디지털화된 전기 신호 값은 화소가 판독될 때 5가 된다.
도 7은 도 6의 배열 내의 화소의 판독 동안의 전기 신호의 디지털 값을 나타내는 표이다.
도 7의 표에서의 행렬 배치는 편의를 위하여 도 6의 행렬의 위치와 관련하여 변경되었다.
만일 순차적 노출 간격 동안에 디스크의 이미지가 오른쪽으로 이동하여서 에지(414)가 도 6의 점선(416)의 위치에 이른다면, 도 7의 표의 값은 달라져서 도 8의 표와 같이 될 것이다.
에지(414)의 측면 변위가 관심이 있는 화소의 배열을 가로지르기 때문에, 배열의 각각의 판독으로부터의 전기 신호는 이미지의 에지를 얼마큼 오른쪽을 움직일지 그리고 이것의 행이 차단되도록 결정하기 위하여 판독되어야 한다. 화소의 레벨에서 이미지의 에지가 도 6에 도시된 바와 같이 날카로운 연속선이 아닐 수 있기 때문에, 그리고 전기 결함 및 소위 전기 잡음 때문에, 낮은 값의 신호는 완전하게 덮여있는 화소로부터 판독하는 동안에 얻어질 수 있으며, 이는 디스크의 에지의 이미지가 화소의 특정 행을 침범하든 안하든 간에 결정이 이루어지기 전까지 신호 값에 대한 소위 제한치를 가하는 것을 일반적으로 요구한다. 이것은 5보다 크거나 같은 디지털 화소 신호를 무시하고, 빛을 받지 않은 화소를 균등하게 하고, 그리고 완전하게 노출됨으로써 10의 값을 갖는 5 이하의 디지털 출력 신호를 위한 모든 화소를 처리함으로써 이루어질 수 있다.
도 6에 적용하면, 이는 화소(1:2)가 무시되고, 화소(2:2)는 "디스크"로 처리됨을 의미한다. 2행 내의 화소(3, 4, 5 및 6)는 모두 완전하게 덮여지고 이들의 신호 값은 0으로 나타난다. 그러나, 전술한 단순한 제한 상황에서는, 디스크의 에지에 의한 3행의 부분적 침해는 3행 내의 신호 값이 5 이하이기 때문에 전부 고려되지 않을 수 있다.
이러한 방법을 사용하여, 수평 방향에서의 최대 정밀도는 화소 한 개의 크기와 동일하게 된다. 이것은 매우 작지만 디스크의 중심을 기계에 정밀하게 위치시키는데 충분하게 정밀한 것은 아니다.
이는 결국 화소(3:3)와 같은 화소가 디스크로서 처리되기 때문에 제한치를 높이는 것만으로는 도움이 되지 않는다.
주된 문제점은 (화소(3:3)를 위한 것과 같은) 10 내지 9 또는 8의 값 내의 작은 변화가 전기 잡음에 의해 혼동될 수 있다는 것이다.
잡음이 무작위이고 짧기 때문에, "이탈한(rogue)" 낮은 값의 신호는 변화치와 일치하는 작은 값을 가리키는 행의 아래 또는 라인을 따라 발생하는 임의의 변화가 있든 없든 간에 고려됨으로써 격리되고 무시된다. 따라서, 화소(4:2)의 값에서의 작은 변화를 생성하는 무작위 잡음 신호(즉, 8 또는 9)가 발생되었다면, 상기 화소는 10의 값을 갖는 것으로 나타날 수 있고, 라인을 따른 다음 화소가 화소(4:2)의 값보다 작은 값을 갖지 않는 한, 화소(4:2) 내에 형성되는 신호의 감소는 무시될 수 있다.
반면에, 화소(2:3)와 화소(3:3) 사이에서와 같은 값의 작은 변화는 매우 낮거나 0인 값을 갖는 화소에 의해 행(4) 내에서 이어진다. 이 경우, 3행 3열의 신호 값은 유효한 신호로 고려될 수 있으며 평가될 수 있다.
행(4)이 모든 높은 값을 포함하는 제 1 행이고 행(1)은 모두 0이나 매우 낮은 값을 갖는 화소를 포함하고, 행(2)은 행(30)의 신호보다 일반적으로 낮은 값을 갖는 것을 알 수 있다.
예를 들어 열(4)내의 에지의 정확한 위치는 화소의 좌측 에지로부터 측정하여 화소(3:4)의 폭의 약 20%가 될 수 있다.
점선(416)에서 알 수 있듯이, 다음 노출 간격의 종기에서 디스크의 편향 이동에 기인하여 에지는 화소(3:4)의 약 50%가 될 수 있다.
각각의 화소의 크기는 칩의 기하로부터 알 수 있기 때문에, 에지의 위치의 서브-화소의 정밀도는 전기 잡음 신호가 존재하는 경우에도 적당히 정밀하게 측정될 수 있다.
이를 위하여, 디지털 비디오 신호 값은 그룹으로 동시에 고려되어야하며, 작은 변화가 두 개의 낮은 값 또는 두 개의 높은 값 사이에서 존재하든 높은 값과 낮은 값 사이에 존재하든 간에 고려하기 위하여 작은 변화를 통해 거절 또는 허락하는 결정이 얻어져야 한다. 후자의 경우에, 디스크 에지가 되는 최후 위치 상의 결정에 영향을 미치기 위하여 중간 신호 값이 유지될 수 있다.
동일한 절차가 인접한 열의 화소에 채용될 수 있다. 이 경우에, 이 공정이 유일하였다면, 평가를 위한 마지막 신호는 화소(3:3)로부터의 기여를 잃게되지만, 화소(3:4)로부터의 값은 화소(3:5)의 값과 마찬가지로 유효하기 때문에, 에지(414)의 수평 위치의 비교적 정밀한 평가는 화소(3:4)와 화소(3:5)로부터의 디지털 신호 값을 사용하여 얻어진다.
유사한 방법이 디스크의 에지를 나타내도록 설치된 도 1에 도시되어 있는 제 2 카메라(244)로부터 얻어진 신호와 관련하여 이용될 수 있다.
이상적으로, 에지 프로파일의 접선 방향 장면이 도 9에 도시되어 있고, 여기서 원형 화면의 그림자 영역(417)은 디스크의 에지를 실루엣으로 나타낸 것이다. 디스크의 에지 프로파일은 조작자에 의해 수동적으로 평가되지만, 자동 평가될 수도 있다.
실제로, 에지의 이미지는 도 9에 도시된 바와 같지는 않으며, 카메라가 디스크 에지를 교차하는 광학 축이 있는 주변상의 지점으로부터 상당한 거리로 이격되어 있기 때문에 불명료하며, 디스크의 에지의 상당한 부분(도 10의 239 참조)은 시야 내에 위치하고 CCD 칩 상의 이미지에 기여하게 된다.
이러한 디스크의 원하지 않는 부분(239)은 보다 크게 나타나는 경향이 있으며 관심 지역(241, 도 10)을 불명료하게 한다.
만일 영국 캠브리지의 멜러즈 그리오(Melles Griot)에 의해 공급되는 것과 같은 텔레센트릭 렌즈(Telecentric lens)가 카메라 렌즈로 사용된다면, 렌즈로부터의 상이한 거리에서 물체의 동일한 크기로 이미지를 또렷하게 할 수 있으며, 카메라로부터의 전기 신호가 VDU(영상 디스플레이 장치)상에 디스플레이를 발생시키는데 사용되기 전에 처리된다면 에지 프로파일의 이미지는 날카롭고 명확한 VDU 상에 얻어지고 카메라와 관심 영역 사이의 디스크의 존재에 의해서는 영향을 받지 않는다.
통상적으로, 768 x 576 판독 해상도를 허용하는 칩을 갖춘 히다찌 KPM1 카메라가 사용된다.
도 10은 VDU상의 디스플레이를 위한 에지 프로파일의 화상의 증대 및 신호 공정을 개략적으로 나타내고 있다. 비디오 신호는 카메라(244)의 CCD 칩의 화소를 판독함으로써 얻어진다. 카메라 출력은 디지털화되고 제 1 프레임 저장소(420)에 저장된다. 프레임 저장소(420) 내의 디지털 값은 메모리(424) 내에 저장된 컴퓨터 프로그램을 사용하여 프로세서(420)에 의해 처리되고 제 2 프레임 저장소(426)에 다시 저장된다. 컴퓨터 VDU 디스플레이 내의 웨이퍼 에지의 화상은 VDU(432)용 RGB 신호를 생성하기 위한 비디오 드라이버(430)와 컴퓨터 버스(428)를 통해 제 2 프레임 저장소(426)에 어드레스 지정함으로써 얻어진다.
디스크의 프로파일은 자체 원주 둘레의 다수의 지점에서, 다수의 고정 위치 사이에서 디스크를 회전시키고, 각각의 위치에서 카메라 칩에 디스크의 에지의 이미지를 노출시키고, 디스크의 상기 고정 위치 각각으로부터 신호를 저장 및 처리함으로써 점검될 수 있다. 선택적으로, 카메라는 원주 둘레에서 원주를 따라 측정된 디스크의 다른 영역의 에지 프로파일에 상응하는 각각의 이미지인 디스크가 연속적으로 회전할 때 연속 이미지 각각에 상응하는 비디오 신호를 생성하도록 작동할 수 있다. 이를 위하여, 카메라 셔터는 디스크의 회전과 동시에 작동할 수 있거나, 또는 카메라가 디스크 회전시 다수의 고속 노출을 얻도록 설정될 수 있다.

Claims (55)

  1. 제 1 검사 스테이션으로부터 제 2 기계가공 스테이션으로 원형 작업물을 이동하기 위한 작업물 정렬 및 이동 장치에 있어서,
    디스크 작업물의 위치를 이동시키도록 상기 디스크 작업물의 표면에 부착되는 작업물 파지 수단과,
    상기 디스크가 제 1 스테이션에 수용될 때 상기 디스크의 평면에 평행한 적어도 두 개의 직교 방향으로 움직일 수 있으며 상기 작업물 파지 수단의 위치를 제어하는 로봇식 수단과,
    상기 검사 스테이션과 기계가공 스테이션 내에서 상기 디스크를 회전시키기 위한 수단과,
    상기 제 1 스테이션에서 회전할 때의 상기 디스크의 기하 중심 위치를 결정하기 위한 검사 수단과, 그리고
    좌표를 알고 있는 제 2 희망 위치로 상기 디스크의 기하 중심을 이동시키도록 상기 로봇식 수단의 움직임의 직교 방향 이동을 따라서 요구되는 두 개의 이동치를 상기 검사 수단에 의해 전송된 데이터로부터 계산하기 위한 계산 수단을 포함하는 것을 특징으로 하는 장치.
  2. 제 1 항에 있어서, 상기 계산 수단이 상기 좌표를 저장하기 위한 메모리 수단을 포함하는 것을 특징으로 하는 장치.
  3. 제 1 항에 있어서, 상기 각각의 제 1 및 제 2 스테이션에서 상기 디스크 작업물을 회전시키기 위한 수단이 진공 척 및 이와 결합된 모터 수단을 포함하는 것을 특징으로 하는 장치.
  4. 제 1 항에 있어서, 상기 작업물 파지 수단이 진공으로 작동되는 것을 특징으로 하는 장치.
  5. 제 1 항에 있어서, 상기 좌표가 상기 제 2 스테이션 내의 작업물 파지 수단 또는 척의 회전 중심의 좌표인 것을 특징으로 하는 장치.
  6. 제 1 항에 있어서, 상기 계산 수단이 세 개의 직교 축 중의 한 축이나 다른 축, 또는 세 축 모두를 따라서 상기 제 1 스테이션으로부터 상기 디스크 작업물을 이동하는데 필요한 이동치를 계산할 수 있어서, 상기 디스크가 상기 제 2 스테이션 내의 척의 회전축과 일치하는 기하 중심을 갖도록 위치되거나 또는 희망 거리 및 각위치에 의해 척의 회전축으로부터 이동된 디스크의 상기 기하 중심을 갖도록 위치되는 것을 특징으로 하는 장치.
  7. 제 6 항에 있어서, 상기 제 2 척의 회전축에 대하여 상기 디스크의 기하 중심을 이동시킴으로써, 상기 변위와 최초 방위와 동일한 특정 편향률이 상기 디스크의 회전으로 유도되고, 이에 의해 그라인딩될 디스크의 기하 중심을 상기 변위에 의해 결정되는 새로운 위치로 이동시킬 수 있는 것을 특징으로 하는 장치.
  8. 제 1 항에 있어서, 세축 로봇이 에지 그라인딩을 위하여 반도체 재료인 디스크형 웨이퍼를 집어서 놓는데 이용되고, 두 개의 로봇 축(X 및 Z)을 따르는 움직임은 상기 제 2 그라인딩 스테이션 내에서 진공 척 상의 웨이퍼의 센터링을 제어하는데 사용되는 것을 특징으로 하는 장치.
  9. 제 1 항 내지 제 8 항 중의 어느 한 항에 따른 작업물 정렬 및 이동 장치와 함께 설치되는 원형 작업물 또는 실리콘 디스크(웨이퍼) 등을 에지 그라인딩하기 위한 장치.
  10. 에지 그라인딩하기 위하여 원형 작업물을 정렬 및 이동하는 방법에 있어서,
    웨이퍼의 기하 중심이 검사 스테이션의 회전축과 정렬되도록 상기 웨이퍼를 상기 검사 스테이션 내에 위치시키는 단계와,
    상기 웨이퍼를 상기 검사 스테이션의 축을 중심으로 회전시켜서, 상기 웨이퍼의 기하 중심이 상기 검사 스테이션의 회전 중심과 일치하도록 이동하는데 필요한 X 및 Z축에 평행하게 측정되는 거리인 두 개의 치수(X1, Z1)를 계산하는 단계와, 그리고
    상기 웨이퍼를 그라인딩 척으로 이송하고, 상기 그라인딩 척의 회전축에 대하여 상기 웨이퍼의 알고 있는 기하 중심을 정밀하게 위치시키도록 X 및 Z축의 방향으로 보정함으로써 상기 웨이퍼를 상기 그라인딩 척 위에 위치시키는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 방법.
  11. 제 10 항에 있어서, 상기 웨이퍼의 기하 중심이 상기 그라인딩 척의 회전축에 대하여 원하는 위치로 이동되도록 상기 웨이퍼가 이동되고, 이에 따라서 제 1 검사 스테이션으로부터 제 2 그라인딩 스테이션 척으로의 이동에 포함되어 있는 X 및 Z 수정이 상기 그라인딩 척 상에 웨이퍼를 센터링하는 것과 노치로부터 재료를 불필요하게 제거하는 것 사이의 가장 적절한 절충을 허용하는 것을 특징으로 하는 방법.
  12. 제 11 항에 있어서, 웨이퍼의 주변부 둘레에 손상이 존재하고 상기 웨이퍼가 상기 그라인딩 스테이션 척 상에 편향되어 신중히 위치되면, 주변부 손상이 발생하는 경우에 바람직하지 않은 손상 주변부를 제거하기 위하여 상기 웨이퍼가 새로운 중심에 대하여 재-그라인딩되는 것을 특징으로 하는 방법.
  13. 제 11 항 또는 제 12 항에 있어서, 상기 디스크가 상기 검사 스테이션 내에서 진공 척을 회전시키고 그 방위에서 작업헤드로 상기 디스크를 이송함으로써 회전되는 것을 특징으로 하는 방법.
  14. 제 11 항 또는 제 12 항 또는 제 13 항에 있어서,
    상기 검사 스테이션의 회전축과 상기 그라인딩 스테이션의 척의 회전 축 사이에서 X 및 Z에 평행하게 측정된 정확한 거리가 상기 검사 스테이션 축과 그라인딩 척 축의 X 및 Z 좌표를 제 1 근사치로 결정함으로써 계산되어 저장되고, 그 다음에 원형 웨이퍼가 파지 수단에 의해 집어 올려지고 검사 척에 놓여지고 기하 중심을 결정하도록 회전되며, 그 다음에 상기 웨이퍼는 상기 파지 수단으로 다시 이송되고 상기 웨이퍼를 상기 검사 스테이션 축에 대하여 센터링하도록 X 및 Z 방향으로 조정하여 기하 중심이 정렬 위치인 X 및 Z 좌표와 검사 스테이션의 회전축과 정확하게 정렬되고, 그 다음에 로봇은 웨이퍼를 상기 위치로부터 그라인딩 스테이션으로 이동시키도록 지시를 받아서 검사 스테이션으로부터 그라인딩 척 축으로 이송하기 위한 X 및 Z 축에 평행한 미리 계산된 이동을 실행함으로써 그라인딩 척의 회전축 상에 웨이퍼의 중심을 맞추고, 그 다음에 웨이퍼는 그라인딩 척에 의해 180도 회전되고, 상기 그라인딩 척으로부터 상기 파지 수단으로 이송되고, 그 다음에 제 1 이송을 달성하도록 미리 실행되는 이동을 되돌림으로써 검사 스테이션으로 복귀되어, 상기 웨이퍼가 한번 더 상기 파지 수단으로부터 상기 검사 스테이션 척으로 다시 이송될 수 있는 것을 특징으로 하는 방법.
  15. 제 14 항에 있어서, 상기 웨이퍼가 상기 검사 스테이션 내에서 회전되어 편향률을 재점검하는 것을 특징으로 하는 방법.
  16. 제 15 항에 있어서, 알려진 편향률이 X 및 Z 축을 따른 변위로 전환될 수 있으며 이들 값은 그라인딩 척 축과 검사 스테이션 축의 알려진 좌표 위치 사이에서 움직이는데 필요한 미리 계산된 X 및 Z 이동치에 더해질 수 있어서(또는 공제될 수 있어서), 로봇이 웨이퍼를 한 스테이션으로부터 다른 스테이션으로 정확하게 이동시키는데 필요한 (X 및 Z 축에 평행하게 측정된) 정확한 거리를 결정할 수 있는 것을 특징으로 하는 방법.
  17. 제 16 항에 있어서, 제 9 항에 따른 장치의 초기 설정 동안에 사용되는 것을 특징으로 하는 방법.
  18. 제 16 항에 있어서, 상기 그라인딩 스테이션과 상기 검사 스테이션의 관련 위치 선정과 정렬을 실행하는 점검이 가능하도록 제 9 항에 따른 장치의 수명 동안의 빈번한 간격에서 이용되는 것을 특징으로 하는 방법.
  19. 제 9 항에 따른 장치를 설정하는 방법에 있어서, 로봇은 파지 수단이 검사 스테이션과 정렬되는 제 1 위치로부터 파지 수단이 그라인딩 척과 정렬되는 제 2 위치로 수동 제어 하에 조정되고, 이 단계 동안에 Y축은 물론 적어도 X 및 Z 축을 따른 로봇의 움직임이 알려지고 로봇을 제어하는 컴퓨터와 결합되어 있는 메모리에 저장되고, 후속 자동 작동은 상기 메모리 내에 저장된 좌표에 의해 측정된 경로를 따라가도록 컴퓨터의 지시에 의해 달성되어, 수동 제어 하에 미리 달성된 움직임을 반복하는 학습 단계를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 방법.
  20. 제 19 항에 있어서, 수동으로 입력된 개시 및 동료 위치가 제 10 항 내지 제 16 항 중의 어느 한 항에 따른 방법을 사용하여 정정될 수 있으며, 상기 검사 스테이션의 회전축과 그라인딩 척의 회전축의 진정한 위치가 수동 제어 하에 얻어진 근사 위치 대신 치환되는 것을 특징으로 하는 방법.
  21. 제 19 항에 있어서, 수동 제어가 결합되어 있는 엔코우더가 로봇의 움직임을 지시하는 작동을 계속하는 한을 제외하고는 무능력한 관련 로봇 드라이브를 갖는 지정된 경로를 통해 로봇을 수동으로 움직이는 것을 포함하는 것을 특징으로 하는 방법.
  22. 제 19 항에 있어서, 수동 제어가 키보드나 조이스틱 등과 같은 수동 제어장치에 의한 로봇의 제어를 포함하고, 상기 검사 스테이션 내의 진공 척과 파지 수단을 정렬하도록 먼저 자체 드라이브를 사용하여 로봇의 위치를 조정한 후에 그라인딩 스테이션 내의 진공 척과 파지 수단을 정렬하는 로봇 작동을 하기 위한 드라이브를 가지며, 각각의 경우에 다양한 드라이브로부터 기호화된 신호가 다른 시기에 로봇의 좌표 위치를 결정하고 X, Y, 및 Z 로봇 축에 평행한 이동치를 기록하도록 사용되는 것을 특징으로 하는 방법.
  23. 제 9 항에 있어서, 작업물 파지 수단이 검사 척의 축과 그라인딩 척의 축에 의해 한정되는 두 개의 단부 지점과 거의 정렬될 때 컴퓨터에 인식되도록 수동 제어가 용이한 스위치 수단이 조작자의 제어 하에 제공되는 것을 특징으로 하는 장치.
  24. 제 23 항에 있어서, 상기 스위치 수단이 로봇의 움직임을 통하여 상이한 통로-지점의 좌표를 기록하는데 사용되는 것을 특징으로 하는 장치.
  25. 제 9 항 또는 제 23 항 또는 제 24 항에 있어서, 상기 검사 스테이션이 작업물(웨이퍼)의 두께를 측정할 수 있는 수단을 포함하고, 상기 추가 정보는 작업 스테이션에서 작업물의 에지를 그라인딩하기 위한 기계가공 기구의 축상 움직임을 정밀하게 조절하는데 사용되는 것을 특징으로 하는 장치.
  26. 제 9 항 또는 제 23 항 또는 제 24 항 또는 제 25 항에 있어서, 상기 기계가공 기구가 홈식 그라인딩 휘일인 것을 특징으로 하는 장치.
  27. 제 9 항 또는 제 23 항 또는 제 24 항 또는 제 25 항에 있어서, 광학 검사 장치가 Y 축(즉, 검사 스테이션 내의 작업물의 회전축)에 평행한 자체 광학 축을 갖는 검사 스테이션에 놓여지는 것을 특징으로 하는 장치.
  28. 제 27 항에 있어서, 상기 두 개의 축이 동일한 수평면 내에 있는 것을 특징으로 하는 장치.
  29. 제 9 항 또는 제 23 항 또는 제 28 항에 있어서, 작업물 사이의 직경의 차이를 수용하도록 상기 광학 검사 장치의 위치를 조절하기 위하여 제공되는 버어니어(Vernier) 수단을 포함하는 것을 특징으로 하는 장치.
  30. 제 27 항 내지 제 29 항 중의 어느 한 항에 따른 장치와 사용하기 위한 광학 검사 장치에 있어서,
    CCD 칩 상에 디스크의 에지의 광학 이미지를 형성하는 렌즈를 갖춘 CCD 카메라와, 그리고
    상기 카메라에 의해 관찰되는 디스크의 에지 영역이 역광을 받아서 카메라에 의해 실루엣으로 나타나도록 상기 카메라에 의해 관찰되는 디스크의 에지 영역을 조명하기 위한 수단을 포함하는 것을 특징으로 하는 장치.
  31. 제 30 항에 있어서, 상기 CCD의 배열이 직선 배열로 된 다수의 어드레스 지정 가능한 화소를 포함하는 것을 특징으로 하는 장치.
  32. 제 30 항 또는 제 31 항에 있어서, 상기 CCD 배열을 주사함으로써 얻어지는 신호를 수용하고, 화소가 디스크 에지의 이미지에 의해 그림자지거나 아니거나에 따라서 디지털 값으로 상기 CCD 배열 내의 각각의 어드레스 지정된 화소로부터의 신호를 전환시키는 전기 회로 수단을 더 포함하는 것을 특징으로 하는 장치.
  33. 제 30 항 또는 제 31 항 또는 제 32 항에 있어서, 고정된 숫자의 화소를 위하여, 각각의 상기 화소 신호 값의 디지털화의 정도가 상기 검사 장치의 정밀도를 결정하는 것을 특징으로 하는 장치.
  34. 제 30 항 내지 제 33 항 중의 어느 한 항에 있어서, 연속적으로 각각의 프레임을 저장하기 위한 수단을 더 포함하고 있으며, 상기 저장 수단에 의해 하나의 프레임으로부터 다음 프레임으로의 화소 의존 신호들을 비교할 수 있으며, 상기 저장 수단에 의해 하나의 프레임으로부터 다음 프레임으로의 상기 화소 의존 신호의 값에 있어서의 비교 변경치를 결정할 수 있어서, 이에 의하여 회전을 위한 디스크의 편향 장착에 기인하는 관찰 영역 내의 상기 디스크의 에지의 이동에 의하여 이루어지는 에지의 이미지의 위치에 있어서의 이동을 지시하는 신호를 생성하는 것을 특징으로 하는 장치.
  35. 제 34 항에 있어서, 상기 디스크의 에지가 상기 CCD 카메라에 나타나는 이미지에 있어서 명암으로 변환되어 나타나기 때문에, 상기 화소 의존 신호가 그림자와 비그림자 사이에서와 같이 한 극한 값으로부터 다른 극한 값으로 변하는 것을 특징으로 하는 장치.
  36. 제 35 항에 있어서, 상기 화소 신호가 완전하게 그림자진 검은 부분에 상응하는 n=A로부터 그림자지지 않은 부분에 상응하는 n=B까지의 정도로 디지털화되고, 디지털 분석은 디스크 이미지의 에지가 화소에 관하여 위치될 때 더 정확한 결정을 하는데 이용되고, 이에 따라서 상기 디스크 이미지의 에지가 화소를 양분하는 경우에 비율(A→B)에 따라 양분된 화소의 특성을 타나내는 특정 값(n)은 상기 디스크 이미지에 의해 덮여지는 화소의 백분율과 그림자지지 않은 백분율을 표시하는 것을 특징으로 하는 장치.
  37. 제 36 항에 있어서, 화소의 해상도는 에지를 다수의 인접 화소의 값으로 나타날 수 있으며, 수단이 제공되어 화소에 상응하는 신호는 동시에 그룹으로 보내지고, 펄스 선택 수단이 특히 잡음 등에 기인하는 신호의 이탈한 값을 확인하고, 그리고 상기 값을 신호로부터 제거하고 대부분의 인접 화소 신호 값이 나타내는 바에 따라 진정한 에지를 결정하기 위한 수단이 제공되는 것을 특징으로 하는 장치.
  38. 제 37 항에 있어서, 상기 에지 위치 결정 수단은 에지의 실제 위치를 신호 값이 화소 신호 값(A 및 B)의 산술 평균에 가장 가까운 위치인, 변화의 대향 측면상에서 값(A)을 갖는 제 1 화소와 변화의 일측면 상의 값(B)을 갖는 마지막 화소 사이의 중간 값과 동일시하는 것을 특징으로 하는 장치.
  39. 제 38 항에 있어서, 카메라에 사용되는 렌즈의 초점거리로부터 비율 인자, CCD 배열의 크기 및 화소의 크기를 계산하기 위한 수단이 제공되고, 이에 의해 x 화소에 의한 진정한 에지의 외견상 이동이 r mm의 직선 거리와 같게될 수 있는 것을 특징으로 하는 장치.
  40. 제 39 항에 있어서, 노치부나 편평부와 같은 원주 둘레의 고정 지점과 관련하여 디스크의 각도 방위를 결정될 수 있는 계산 수단을 더 포함하고 있으며, 작은 식별 가능한 마크/스폿 또는 자성 패치와 같은 기계 탐지 가능한 마크가 디스크의 가시 표면에 인가되고, 디스크의 회전된 위치는 자성 센서에 의해 또는 시각이나 카메라 검사에 의해 결정되는 것을 특징으로 하는 장치.
  41. 제 40 항에 있어서, 마크(예를 들면, 노치)가 상기 카메라의 시야를 가로지르도록 디스크를 회전시키기 위한 수단을 더 포함하고 있으며, 이에 의해 특정한 신호 패턴이 발생하고, 카메라 출력을 제공받는 신호 처리 및 계산 장치는 상기 패턴을 찾아서 디스크 드라이브와 결합된 엔코우더로부터 디스크의 각위치를 기록하도록 프로그램되어 있는 것을 특징으로 하는 장치.
  42. 제 30 항 내지 제 41 항 중의 어느 한 항에 있어서, 상기 디스크가 회전함에 따라, 상기 디스크의 기하 중심과 상기 검사 스테이션 내의 회전축간의 비정렬이 CCD 상의 디스크의 이미지의 이동으로 나타나게 되는 것을 특징으로 하는 장치.
  43. 제 42 항에 있어서, 엔코우더에 의해 결정되는 다수의 각도상 이격된 위치에서의 이동치를 기록하는 수단과, 그리고 상기 디스크의 기하 중심의 X 및 Z 좌표(X1, Z1)를 계산하기 위한 수단을 더 포함하는 것을 특징으로 하는 장치.
  44. 제 43 항에 있어서, 상기 디스크가 실제 회전하는 축에 상응하는 검사 스테이션에 있는 진공 척의 축의 X 및 Z 좌표(X2, Z2)를 저장하기 위한 수단이 제공되고, 상기 검사 스테이션에서 기하 중심을 진공 척의 축과 정렬하는데 필요한 X 및 Z에서의 이동은 (X1-Z2), (Y1-Z2)로부터 계산되는 것을 특징으로 하는 장치.
  45. 제 44 항에 있어서, 상기 디스크가 이송되어질 작업 스테이션 척(X3Y3)의 X 및 Z 좌표를 저장하기 위한 수단이 제공되고, 계산 수단은 상기 작업 스테이션에서의 축(X3Z3)과 기하 중심을 정렬하도록 검사 스테이션 척을 방치한 후에 디스크를 X 및 Z 축에 평행하게 이동시키는 거리를 결정하는 것을 특징으로 하는 장치.
  46. 제 30 항 내지 제 45 항 중의 어느 한 항에 있어서, 제 2 카메라가 상기 디스크의 에지를 접선 방향으로 촬영하도록 위치되어 있으며, 상기 제 2 카메라의 광학 축이 상기 디스크의 평면 내에 있거나 이에 평행하여서, 상기 디스크의 에지의 프로파일을 상기 카메라가 CRT 상에 나타내는 광학 이미지의 확대된 이미지의 디스플레이에 의해 확대비율로 검사할 수 있는 것을 특징으로 하는 장치.
  47. 제 46 항에 있어서, 상기 제 2 카메라가 렌즈로부터의 거리의 범위에 걸쳐 물체의 동일한 크기로 이미지를 또렷하게 생성하는 텔레센트릭 렌즈를 사용하는 것을 특징으로 하는 장치.
  48. 제 47 항에 있어서, 텔레센트릭 렌즈와, 상기 카메라로부터의 비디오 신호를 디지털화하기 위한 CCD 카메라 수단과, 그리고 컴퓨터 모니터 상에 디스플레이하기 위한 신호를 생성하는 신호 처리 수단의 조합을 포함하는 것을 특징으로 하는 장치.
  49. 제 48 항에 있어서, CCD 카메라 상에 생성되는 이미지를 측량하도록 전술한 산술적 분석법을 사용하여 디지털 비디오 신호에 따른 측량을 하기 위한 수단을 더 포함하는 것을 특징으로 하는 장치.
  50. 제 49 항에 있어서, 최종 CRT 디스플레이 내의 에지 프로파일의 화상의 증대 및 신호 처리를 용이하게 하기 위하여 수단이 제공되고, 상기 수단은 CCD 칩의 화소를 판독함으로써 얻어지는 비디오 신호를 생성하도록 작동하고, 상기 비디오 신호는 디지털화되어 프레임 저장소에 저장되고, 처리 수단이 상기 프레임 저장소 내의 디지털 값에 작용하고, 새로운 값을 상기 제 2 프레임 저장소 내에서 다시 저장하거나 제 1 프레임 저장소 내의 값을 대체함으로써, 처리된 값을 수용하는 저장소에 적절하게 어드레스 지정함으로써 컴퓨터 디스플레이 내에 웨이퍼 에지의 화상을 생성하기 위한 신호를 발생시키는 수단이 제공되는 것을 특징으로 하는 장치.
  51. 제 50 항에 있어서, 상기 디스크의 프로파일이 다수의 고정 위치 사이에서 디스크를 회전시키고 각각의 위치에서 카메라 칩에 디스크의 에지의 이미지를 노출시키고 상기 고정 위치 각각으로부터의 처리된 신호를 저장함으로써 원주 둘레의 다수의 지점에서 점검되고, 또는 카메라가 디스크의 회전시 연속 이미지 각각에 상응하는 비디오 신호를 생성하도록 작동되며, 각각의 이미지는 자체 원주 둘레에서 원주를 따라 측정된 디스크의 다른 영역의 에지 프로파일에 상응하는 것을 특징으로 하는 장치.
  52. 제 51 항에 있어서, 카메라 셔터가 디스크의 회전과 동시에 작동할 수 있거나, 또는 카메라가 디스크 회전시 다수의 고속 노출을 얻도록 설정되는 것을 특징으로 하는 장치.
  53. 제 30 항 내지 제 52 항 중의 어느 한 항에 따른 검사 장치와 결합하여 작동될 수 있거나 함께 설치되는 실리콘과 같은 재료로된 원형 디스크(웨이퍼)를 에지 그라인딩하기 위한 장치.
  54. 제 10 항 내지 제 22 항 중의 어느 한 항에 따른 방법을 사용하여 에지 그라인딩되고 완성된 실리콘과 같은 재료로된 웨이퍼.
  55. 제 9 항, 제 23 항 내지 제 29 항, 또는 제 53 항 중의 어느 한 항에 따른 장치를 사용하여 에지 그라인딩되고 완성된 실리콘과 같은 재료로된 웨이퍼.
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