KR20010090751A

KR20010090751A - 반도체 웨이퍼용 식별 정보 인식 장치 및 식별 정보 인식소터 시스템

Info

Publication number: KR20010090751A
Application number: KR1020010018256A
Authority: KR
Inventors: 스즈키에이코
Original assignee: 니시가키 코지; 닛뽄덴끼 가부시끼가이샤
Priority date: 2000-04-07
Filing date: 2001-04-06
Publication date: 2001-10-19
Also published as: US20020021837A1; GB2361086B; GB2361086A; GB0108750D0; JP2001291054A; US7106896B2

Abstract

반도체 웨이퍼 ID 인식 장치는 이미지 감지 광학부 및 인식 처리부를 포함한다. 상기 이미지 감지 광학부는 미리 등록된 다수의 제1의 판독 광학 조건에 따라 반도체 웨이퍼상에 임의의 위치에 표시된 적어도 하나의 식별 정보(ID)를 판독한다. 상기 인식 처리부는 각각의 판독 광학 조건하에서 이미지 감지 광학부로부터 출력된 이미지에 대한 판독 가능성을 표현하는 평가 스코어의 계산을 포함하는 인식 처리를 실행하고 상기 반도체 웨이퍼의 ID로서 최상의 스코어를 나타내는 판독 광학 조건하에서 인식 결과를 채택한다.

Description

반도체 웨이퍼용 식별 정보 인식 장치 및 식별 정보 인식 소터 시스템{ID RECOGNITION APPARATUS AND ID RECOGNITION SORTER SYSTEM FOR SEMICONDUCTOR WAFER}

본 발명은 반도체 웨이퍼상의 임의의 위치에서 형성된 식별 정보(이하에서는 "ID"라고 한다)를 인식하는 반도체 웨이퍼 ID 인식 장치, 및 상기 ID 인식 장치에 의해 인식된 ID에 기초하여 소정의 위치에 반도체 웨이퍼를 이동시키는 반도체 웨이퍼 ID 인식 소터 시스템에 관한 것이다.

보통, 반도체 웨이퍼의 표면은 반도체 웨이퍼를 인식하는 ID 정보로서 문자 또는 신호를 갖는다. 상기 문자 또는 신호는 반도체 웨이퍼의 표면의 반사율과 다른 반사율을 갖는 재료로 형성되거나 반도체 웨이퍼의 표면을 깍아냄으로써 형성된다.

일본국 특허공개공보 7-296147호(참조 문헌 1)에 개시된 바와 같이, 반도체 웨이퍼상의 임의의 위치에 형성된 ID를 자동적으로 인식하는 ID 인식 장치는 종래에도 공지되어 있다. 상기 참조 문헌 1에 개시된 ID 인식 장치는 조사(illumination) 수단에 의해 조사된 반도체 웨이퍼의 표면에 의해 반사된 광을 수광하는 수광 소자를 사용하고 상기 수광 소자에 의해 얻어진 이미지을 처리하는 인식 수단을 사용하여 ID를 인식한다.

반도체 웨이퍼를 소정의 위치에 이동하는 소팅 동작(sorting operation)을 실행하는 ID 인식 소터는 종래에도 공지되어 있다. 상기 소터는 ID가 상기 공정에서의 판독이 어려운 웨이퍼의 존재 상태 때문에 수작업으로 작동된다. 최근에 웨이퍼 ID의 자동적인 판독 및 온라인으로 동작할 수 있는 소팅 동작에 대한 요구가 증가하는 실정이다. 웨이퍼 ID의 자동적인 판독은 ID 인식 장치에서 기술된 ID 인식기술을 사용할 수 있다.

종래의 ID 인식 장치는 다수의 사전 설정된 판독 광학 조건하에서 반도체 웨이퍼의 ID를 판독하고 그 후 각각의 판독 광학 조건에 대한 판독 가능성 비율을 나타내는 스코어를 계산한다.

그러나, 만일 상기 수용 가능한 스코어가 너무 낮게 설정된다면 많은 오류가 발생한다. 만일 상기 스코어가 너무 높게 설정된다면 ID는 판정될 수 없다. 종래의 ID 인식 장치는 상기 상황을 고려하여 약 70 정도의 수용 가능한 스코어를 설정한다. 실제, 상기 스코어 조차도 많은 오류를 발생시킨다. 특히 패턴의 수평한 스트라이프 등이 웨이퍼 ID를 겹치는 경우에 문자 오류의 비율은 증가한다. 만일 웨이퍼 ID가 오류라면 ID 인식 기술을 사용하는 ID 인식 소터는 오작동한다.

본 발명의 목적은 다양하게 변하는 웨이퍼의 상태에서 정확한 웨이퍼 ID를 항상 판정할 수 있는 ID 인식 장치를 제공함에 있다.

본 발명의 다른 목적은 소팅 동작을 자동적으로 정확하게 실행할 수 있는 ID 인식 소터 시스템을 제공함에 있다.

전술한 목적을 달성하기 위해, 본 발명에 따른 반도체 웨이퍼 ID 인식 장치는 미리 등록된 다수의 제1의 판독 광학 조건에 따라 반도체 웨이퍼(11)상의 임의의 위치에 표시된 적어도 하나의 식별 정보(ID)를 판독하는 이미지 감지 광학 수단(1b)과, 각각의 판독 광학 조건하에서 상기 이미지 감지 광학 수단으로부터 출력된 이미지에 대한 판독 가능성 비율을 표현하는 평가 스코어의 계산을 포함하는 인식 처리를 실행하고, 최상의 스코어를 나타내는 판독 광학 조건하에서의 인식 결과를 상기 반도체 웨이퍼의 ID로서 채택하는 인식 처리 수단(1a)을 포함한다.

도 1a 및 도 1b는 본 발명의 제1의 실시예에 따른 ID 인식 소터 시스템의 신호 처리 시스템과 이미지 감지 광학 시스템의 구성을 각각 도시하는 블럭도.

도 2는 도 1a 및 도 1b에서 도시된 ID 인식 프로세서를 도시하는 블럭도.

도 3은 상기 제1의 실시예에 다른 ID 인식 소터 시스템에서 사용되는 반도체 웨이퍼를 도시하는 사시도.

도 4a 및 도 4b는 본 발명의 제2의 실시예에 따른 ID 인식 소터 시스템의 신호 처리 시스템과 이미지 감지 광학 시스템의 구성을 각각 도시하는 블럭도.

도 5는 상부면으로부터 관찰했을 때 상기 제2의 실시예에 따른 ID 인식 소터 시스템에서 사용되는 반도체 웨이퍼를 도시하는 사시도.

도 6은 하부면으로부터 관찰했을 때 상기 제2의 실시예에 따른 ID 인식 소터 시스템에서 사용되는 반도체 웨이퍼를 도시하는 사시도.

본 발명은 첨부된 도면을 참조하여 이하에서 보다 상세하게 기술될 것이다.

도 1a 및 도 1b는 본 발명의 제1의 실시예에 따른 ID 인식 소터 시스템을 도시하고 있다. 제1의 실시예의 상기 ID 인식 소터 시스템은 도 1a에 도시된 신호 처리 시스템과 도 1b에 도시된 ID 이미지 감지 광학 시스템으로 구성되어 있다. 상기 신호 처리 시스템은 신호 처리부(1a) 및 전체적인 시스템을 제어하는 호스트 컴퓨터(2)를 포함한다. 상기 광학 시스템은 이미지 감지 광학부(1b)를 포함한다. 상기 신호 처리부(1a) 및 상기 이미지 감지 광학부(1b)는 웨이퍼 ID 인식 소터(1)를 구성한다.

도 1a에 도시된 바와 같이, 신호 처리부(1a)는 전체의 웨이퍼 ID 인식 소터(1)를 제어하는 소터 제어 컴퓨터(3)와, 인식된 ID에 기초하여 소정의 위치에 반도체 웨이퍼를 이동시키는 웨이퍼 이동 장치(4)와, 다수의 판독 광학 조건을 기억하는 판독 광학 조건 메모리(이하, "조건 메모리"라고 한다)(5-1 내지 5-5)와, 각각의 판독 광학 조건하에서 이미지 감지 광학부(1b)로부터의 출력을 사용함으로써 ID 인식 처리를 실행하는 다수의 ID 인식 프로세서(6-1 내지 6-5)와, 상기 ID 인식 프로세서(6-1 내지 6-5)에 기억된 평가 스코어를 비교하는 스코어 비교기(7)와, 미리 등록된 다수의 판독 광학 조건하에서 자동 판독에 의해 ID가 인식될 수 없는 경우에 ID를 수동으로 입력하는 웨이퍼 ID 입력 유닛(8)과, 최고의 평가 스코어를 나타내는 판독 광학 조건하에서 인식 결과를 반도체 웨이퍼의 ID로서 판정하는 웨이퍼 ID 판정 프로세서(9)와, 상기 조건 에모리(5-1 내지 5-5)에 기억된 판독 광학 조건을 설정하기 위해 이미지 감지 광학 시스템의 광원을 제어하는 카메라 조사 제어기(10)와, ID가 인식될 수 없는 경우에 경고를 발하는 정보 수단으로서 기능하는 이미지 디스플레이(13)를 포함한다.

도 1c에 도시된 바와 같이, 각각의 ID 인식 프로세서(6-1 내지 6-5)는 다수의 판독 광학 조건하에서 얻어진 각각의 이미지에 대한 인식 처리를 실행하는 인식 유닛(6a)과, 상기 인식 유닛(6a)의 인식 결과에 따라 각각의 판독 광학 조건에 대한 판독 가능성을 나타내는 평가 스코어를 계산하는 평가 유닛(6b)과, 상기 인식 결과 및 평가 스코어를 기억하는 메모리(6c)를 포함한다.

도 1b에 도시된 바와 같이, 이미지 감지 광학부(1b)는 반도체 웨이퍼상의 ID를 조사하도록 배치되며 판독 광학 조건을 변경할 수 있는 광원(14)과, 상기 반도체 웨이퍼에 의해 반사된 광을 집속하는 렌즈(15)와, ID를 판독하고 상기 ID를 각각의 ID 인식 프로세서(6)에 출력하는 이미지 감지 수단으로서 기능하는 카메라(16)와, ID 판독 스테이지로서 기능하는 웨이퍼 테이블(17)을 포함한다. 도면 번호 18은 ID 인식 처리가 아직 되지 않은 반도체 웨이퍼 및 ID 인식 처리가 이미 실행된 반도체 웨이퍼를 기억하는 각각의 적재 카세트 유닛을 나타내고, 도면 번호 19는 ID가 인식될 수 없는 반도체 웨이퍼를 일시적으로 기억하는 버퍼 카세트유닛을 나타낸다.

소터 제어 컴퓨터(3)는 ID 인식 소프트웨어를 일체로 하고 있다. 웨이퍼 ID 인식 소터(1)는 ID 인식 소트프웨어에 적합한 소터 제어 컴퓨터(3)의 제어하에서 소팅되도록 웨이퍼의 ID를 판정한다. 웨이퍼 이동 장치(4)의 로봇 팔은 판정된 ID에 따라 반도체 웨이퍼를 적재 카세트 유닛(8)의 지정된 캐리어 슬롯에 이동시킨다.

더욱, 상세하게 설명하면, 웨이퍼 ID 인식 소터(1)는 미리 등록된 다수의 판독 광학 조건하에서 ID를 반복적으로 검사하고 검사의 마지막에서 각각의 판독 광학 조건하에서 판독 가능성 비율을 각각 나타내는 평가 스코어를 비교한다. 웨이퍼 ID 인식 소터(1)는 임의로 설정된 수용 가능한 스코어보다 높거나 같은 최상의 스코어(기준 스코어)를 갖는 판독 결과를 웨이퍼의 ID로서 인식한다.

만일, 문자 스트링(string)이 상기의 시기에 판정되지 않는다면, 즉, 평가 스코어가 상기 수용 가능한 스코어에 도달하지 않는다면, 웨이퍼 ID 인식 소터(1)는 재시도 시이퀀스로 들어가서 판독 광학 조건을 변경하는 동안에 ID가 판독될 수 있는 광학 조건을 탐색한다. 웨이퍼 ID 인식 소터(1)는 상기 수용 가능한 스코어보다 높거나 같은 최상의 스코어를 갖는 판독 결과를 웨이퍼의 ID로서 설정한다.

만일, 판독 결과가 상기의 시기에서도 판독될 수 없다면 소터 제어 컴퓨터(3)는 동작 호출 경보를 발생시킨다. 상기의 경우에, 작동하는 사람은 웨이퍼 ID 인식 소터(1)의 이미지 디스플레이(13)상에 표시된 ID의 카메라 이미지을 지켜보면서 실제의 ID를 수동으로 입력한다.

상기와 같은 구성을 갖는 ID 인식 소터 시스템의 동작이 이하에서 설명될 것이다. 이하의 설명은 도 3에 도시된 바와 같이 알파벳 숫자 문자가 표면의 우측상에 웨이퍼 ID(12)로서 날인된 반도체 웨이퍼(11)에 관한 것이다.

반도체 웨이퍼(11)를 격납하는 카세트는 반도체 제조 공정에서 웨이퍼 ID 검사 단계로 진행하고, AGV(자동 안내용 수레 : 도시되지 않음)는 상기 카세트를 호스트 컴퓨터(2)의 제어하에 웨이퍼 ID 인식 소터(1)의 적재 카세트 유닛(8)에 이동시킨다. 상기 호스트 컴퓨터(2)는 웨이퍼 처리 정보 및 검사 프로그램을 웨이퍼 ID 인식 소터(1)의 소터 제어 컴퓨터(3)에 공급한다.

소터 제어 컴퓨터(3)의 제어하에 웨이퍼 이동 장치(4)는 적재 카세트 유닛(8)에 격납된 카세트로부터 검사될 반도체 웨이퍼(11)를 집어내어 상기 끄집어 내어진 상기 반도체 웨이퍼(11)를 ID 판독 스테이지로서 기능하는 웨이퍼 테이블(17)상에 이동시킨다. 상기 경우에, 반도체 웨이퍼(11)는 그 상부 표면이 상향하고 그 하부 표면이 하향하도록 웨이퍼 테이블(17)상에 놓여진다.

이어서, 소터 제어 컴퓨터(3)는 광원(14) 및 렌즈(15)를 적절한 위치로 이동시켜 검사 프로그램에 의해 지정된 웨이퍼의 ID 위치를 카메라(16)의 판독 가능한 범위에 설정한다. 웨이퍼 ID(12)는 전술한 바와 같이 노취(notch)의 우측상에 날인되어 있으므로 웨이퍼 ID(12)는 카메라(16)의 판독 가능한 범위 내에 위치된다.

소터 제어 컴퓨터(3)는 상기 조건 메모리(5-1 내지 5-5)에 기억된 일부의 상이한 판독 광학 정보를 순차적으로 판독하고, 상기 정보를 카메라 조사 제어기(10)에 보낸다. 상기 카메라 조사 제어기(10)는 광원(14)의 각도 및 광량을 제어하여각각의 판독 광학 조건 정보에 의해 지정된 광학 조건을 달성한다. 광원(14)으로부터의 조사광은 상기 지정된 광학 조건하에서 웨이퍼 테이블(17)상의 반도체 웨이퍼(11)를 조사한다. 반도체 웨이퍼(11)에 의해 반사된 광은 렌즈(15)를 경유하여 카메라(16)에 입사하고 상기 카메라(16)는 상기 반도체 웨이퍼(11)상의 이미지을 감지한다. 카메라(16)로부터 출력된 이미지 신호는 ID 인식 프로세서(6)에 보내진다.

상기 ID 인식 프로세서(6)에서, 인식 유닛(6a)은 미리 준비된 문자의 문자 패턴으로 카메라(16)에 의해 감지된 이미지을 대조하는 패턴 대조에 의해 ID 인식 처리가 실행된다. 평가 유닛(6b)은 인식 유닛(6a)의 인식 결과(웨이퍼 ID 인식 처리에 의해 얻어진 문자 스트링)와 표준 패턴 사이의 일치 비율을 나타내는 평가 스코어를 계산한다. 메모리(6c)는 인식 유닛(6a)의 인식 결과와 평가 유닛(6b)의 평가 스코어를 기억한다. 보통 웨이퍼 ID는 할당된 문자의 문자 스트링이다. 그러므로, 평가 스코어는 각각의 문자에 대한 표준 패턴과 문자 스트링 사이의 일치 비율을 나타내는 스코어를 구하고 상기와 같은 스코어의 평균을 계산함으로써 계산된다.

제1의 실시예는 5개의 판독 광학 조건을 기억하는 조건 메모리(5-1, 5-2, 5-3, 5-4, 5-5), 및 상기 조건 메모리에 대응하는 ID 인식 프로세서(6-1, 6-2, 6-3, 6-4, 6-5)를 채택한다.

상기 조건 메모리(5-1, 5-2, 5-3, 5-4, 5-5)는 일부의 다른 판독 광학 조건정보, 즉, 밝은 필드(field) 조사와 어두운 필드 조사 사이의 비율이 상이한 일부의 판독 광학 조건 정보를 등록한다. 상기 ID 인식 프로세서(6-1)의 메모리(6c)는 인식 결과, 및 상기 메모리(5-1)에 등록된 판독 광학 조건 정보에 따른 광학 조건하에서 웨이퍼 ID 인식 처리의 평가 스코어를 기억한다.

유사하게, 상기 ID 인식 프로세서(6-2, 6-3, 6-4, 6-5)의 메모리(6c)는 인식 결과, 및 상기 조건 메모리(5-2, 5-3, 5-4, 5-5)에 등록된 판독 광학 조건하에서 웨이퍼 ID 인식 처리의 평가 스코어를 기억한다. 이와 같이, 인식 결과 및 평가 스코어는 모든 상기 ID 인식 프로세서(6-1, 6-2, 6-3, 6-4, 6-5)의 메모리(6c)에 기억되고 모든 판독 광학 조건하에서의 인식 처리는 완료된다. 그 후, 스코어 비교기(7)는 각각의 판독 광학 조건하에서 평가 스코어를 비교한다.

상기 조건 메모리(5-1, 5-2, 5-3, 5-4, 5-5)에 등록된 판독 광학 조건하에서의 웨이퍼 ID 인식 처리의 평가 스코어는 각각 75, 81, 72, 95, 92라고 가정한다. 상기 경우에, 스코어 비교기(7)는 조건 메모리(5-4)에 등록된 판독 광학 조건하에서의 인식 결과를 최상의 스코어를 나타내는 판독 조건으로 판정한다. 상기 스코어 비교기(7)는 조건 메모리(5-4)에 등록된 판독 광학 조건하에서의 인식 결과, 즉, 인식 프로세서(6-4)에 기억된 문자 스트링을 판정된 문자 스트링으로서 웨이퍼 ID 판정 프로세서(9)에 보낸다.

상기 판정된 문자 스트링(웨이퍼 아이디)은 웨이퍼 ID 판정 프로세서(9)로부터 소터 제어 컴퓨터(3)에 보내진다. 소터 제어 컴퓨터(3)는 판정된 웨이퍼 ID에 따라 반도체 웨이퍼(11)의 소팅 동작을 실행한다. 소터 제어 컴퓨터(3)의 제어하에서, 웨이퍼 이동 장치(4)는 웨이퍼 테이블(17)상의 반도체 웨이퍼(11)를 적재 카세트 유닛(8)의 소정의 캐리어 슬롯에 이동시킨다.

만일, 최상의 평가 스코어가 70 미만이라면, 스코어 비교기(7)는 판독 가능성 비율이 불충분하다고 판정하여 문자 스트링은 판정될 수 없다고 판정한다. 만일, 최상의 평가 스코어가 70 이상이지만 인식된 문자 스트링이 만족스럽게 인식될 수 없는 불분명한 문자를 포함한다면, 스코어 비교기(7)는 상기 문자 스트링은 불확실하다고 판정한다. 상기의 경우에, 스코어 비교기(7)는 소터 제어 컴퓨터(3)에 문자 스트링이 판정되었다고 통지한다.

소터 제어 컴퓨터(3)는 스코어 비교기(7)로부터의 상기 통지에 따라 재처리를 실행한다. 상기 소터 제어 컴퓨터(3)는 카메라 조사 제어기(10)에 보내진 판독 광학 조건 정보를 변경하면서 웨이퍼 ID 인식 처리를 반복함으로써 판독 가능한 광학 조건을 탐색한다. 소터 제어 컴퓨터(3)는 다수의 광학 조건하에서의 인식 결과 중에 평가 스코어가 최상이고 70 이상인 인식 결과를 판정된 문자 스트링으로서 정의한다.

이하의 기술은 최상의 평가 스코어가 70 이하이거나 불명확한 문자가 존재하기 때문에 문자 스트링이 웨이퍼 ID 인식 처리 또는 상기 조건 메모리(5-1 내지 5-5)에 등록된 현재의 판독 광학 조건하에서의 재시도의 처리 중의 어느 하나의 처리에서도 판정될수 없는 경우의 동작에 관한 설명이다.

문자 스트링이 ID 인식 처리 또는 현재의 판독 광학 조건하에서의 재시도 처리에서 판정되지 않는 경우에, 소터 제어 컴퓨터(3)는 처리를 중단하고 이미지 디스플레이(13)의 표시창상에 경보를 표시한다. 또한, 음성 출력 수단(도시되지 않음)은 작동하는 사람을 호출하는 작업자 호출을 한다. 이 경우에, 웨이퍼 ID 인식 소터(1)의 이미지 디스플레이(13)의 표시창은 작업자가 이미지을 확인하도록 하는 웨이퍼 ID(12)의 카메라 이미지을 표시한다. 상기 이미지은 필터링 처리 이전 또는 이후의 이미지일 수 있다.

이미지 디스플레이(13)상에 표시된 웨이퍼 ID(12)의 이미지을 지켜보면서 작업자는 동일한 창에 표시된 키보드 창을 사용하여 웨이퍼 ID 인식 소터(1)에 의해 인식된 불완전한 웨이퍼 ID를 보충 및 출력한다. 문자는 마우스 같은 웨이퍼 ID 입력 유닛(8)으로 키보드 윈도우상의 대응하는 키 버튼을 선택함으로써 입력된다.

웨이퍼 ID를 수동으로 입력한 후, 작업자는 웨이퍼 ID 유닛(8)으로 키보드 창상의 OK 키를 선택한다. OK 키를 선택함으로써 웨이퍼 ID 판정 프로세서(9)는 수동으로 입력된 문자 스트링을 판정된 문자 스트링으로서 소터 제어 컴퓨터(3)에 보낸다. 소터 제어 컴퓨터(3)는 판정된 웨이퍼 ID에 따라 반도체 웨이퍼(11)의 소팅 동작을 실행한다.

소터 제어 컴퓨터(3)는 검사되지 않았던 반도체 웨이퍼(11)가 적재 커세트 유닛(18)에서 모두 처리될 때 까지 상기 처리를 반복한다. 적재 카세트 유닛(18)의 모든 반도체 웨이퍼(11)가 처리된 이후에 소터 제어 컴퓨터(3)는 검사 결과 데이터를 호스트 컴퓨터(2)에 전송한다. 상기 AGV는 호스트 컴퓨터(2)의 제어하에 적재 카세트 유닛(18)으로부터 카세트를 하역한다.

도 4a 및 도 4b는 본 발명의 제2의 실시예에 따른 ID 인식 소터 시스템을 도시하고 있다. 도 1a, 도 1b 및 도 2와 같은 동일한 도면 번호는 동일한 소자를 나타낸다. 제2의 실시예에서, 다수의 웨이퍼 ID는 반도체 웨이퍼(11)상에 날인된다. 노취(notch)가 전방향으로 위치되는 경우에, 도 6에 도시된 바와 같이 알파벳 숫자 문자가 반도체 웨이퍼(11)의 상부 표면의 좌측상에 웨이퍼 ID(12a)로서 날인된다. 또한, 알파벳 숫자 문자 및 2차원 코드는 도 7에 도시된 바와 같이 반도체 웨이퍼(11)의 하부 표면(21)상에 웨이퍼 ID(20b, 20c)로서 날인된다.

도 4a에 도시된 ID 인식 소터(101)의 신호 처리부(101a)는 도 1a에 도시된 신호 처리부(1a)와는 다른데, 그 차이는 신호 처리부(101a)는 조건 메모리(5-1 내지 5-5) 이외에도 조건 메모리(5-6 내지 5-15) 및 상기 조건 메모리(5-6 내지 5-15)에 대응하는 ID 인식 프로세서(6-6 내지 6-15)를 포함한다는 데 있다. 조건 메모리(5-11 내지 5-15)는 웨이퍼 ID(20b)에 대한 다수의 상이한 판독 광학 조건을 기억하고 조건 메모리(5-6 내지 5-10)는 웨이퍼 ID(20c)에 대한 다수의 상이한 판독 광학 조건을 기억한다.

도 4b에 도시된 ID 인식 소터(101)의 이미지 감지 광학부(101b)는 도 1b에 도시된 이미지 감지 광학부(1b)와는 다른데, 그 차이는 이미지 감지 광학부(101b)는 반도체 웨이퍼의 하부 표면에 의해 반사된 광을 집속하는 렌즈(25)와, 상기 렌즈(25)를 경유하여 웨이퍼의 하부 표면의 이미지을 수신하며 상기 이미지을 ID 인식 프로세서(6-6 내지 6-10, 6-11 내지 6-15)에 출력하는 카메라(26)와, 광원(14)에서부터의 입사광을 반도체 웨이퍼(11)의 하부 표면에 반사하는 반사 미러(22)를 포함한다는 데 있다. ID 인식 프로세서(6-6 내지 6-15)는 도 1c에 도시된 ID 인식 프로세서(6-1 내지 6-5)의 구성과 동일한 구성으로 되어 있다.

ID 인식 소터 시스템의 동작이 이하에서 기술될 것이다. 반도체 웨이퍼(11)가 웨이퍼 테이블(17)상에 놓여진 이후에 소터 제어 컴퓨터(3)는 광원(14), 렌즈(15), 렌즈(25), 카메라(16), 및 반사 미러(22)를 적절한 위치에 이동시켜 검사 프로그램에 의해 지정된 웨이퍼 ID 위치를 카메라(16, 26)의 판독 가능한 범위에 설정한다.

제2의 실시예의 웨이퍼 ID 인식 처리에서, 반도체 웨이퍼(11)의 하부 표면상의 웨이퍼 ID, 특히 2차원 코드로서의 웨이퍼 ID(20c)는 선택적으로 처리된다. 상기 목적을 위해 소터 제어 컴퓨터(3)는 카메라 조사 제어기(10)를 제어하고 광원(14) 및 반사 미러(22)를 이동시켜 반도체 웨이퍼(11)의 웨이퍼 ID(20b, 20c)의 위치를 조사광으로 조사한다. 또한, 소터 제어 컴퓨터(3)는 렌즈(25) 및 카메라(26)를 이동시켜 웨이퍼 ID(20b, 20c)의 위치를 판독 가능한 범위에 설정한다.

그 후, 소터 제어 컴퓨터(3)는 조건 메모리(5-6 내지 5-10)에 기억된 웨이퍼 ID(20c)에 대한 일부의 판독 광학 조건 정보를 순차적으로 판독하여 그들을 카메라 조사 제어기(10)에 보낸다. 카메라 조사 제어기(10)는 광원(14)의 광량과 각도 및 반사 미러(22)의 각도를 제어하여 각각의 판독 광학 조건 정보에 의해 지정된 광학 조건을 얻는다.

반도체 웨이퍼(11)에 의해 반사된 광은 렌즈(25)를 경유하여 카메라(26)에 입사하고, 상기 카메라(26)는 반도체 웨이퍼(11)의 하부 표면의 이미지을 감지한다. 카메라(26)로부터의 이미지 신호는 ID 인식 프로세서(6-6 내지 6-10)에 전송된다. 상기 ID 인식 프로세서(6-6 내지 6-10)는 이미 준비된 2차원적인 코드로 된 표준 패턴으로 카메라(26)에 의해 감지된 이미지을 대조하는 패턴 대조에 의해 웨이퍼 ID 인식 처리를 실행한다. 상기 ID 인식 프로세서(6-6 내지 6-10)는 인식 결과(웨이퍼 ID 인식 처리에 의해 얻어진 2차원적인 코드에 의해 표현된 문자 스트링)를 메모리(6c)에 기억한다.

조건 메모리(5-6 내지 5-10)에 등록된 각각의 판독 광학 조건하에서 웨이퍼 ID 인식 처리의 인식 결과는 대응하는 ID 인식 프로세서(6-6 내지 6-10)에 기억된다. 상기 인식 결과가 ID 인식 프로세서(6-6 내지 6-10)에 기억된 이후에, 웨이퍼 ID(20c)에 대한 인식 처리가 종료한다. 이차원의 코드를 인식하기 위해서, 상기 구해진 인식 결과는 참(true)이거나 거짓(false)(즉, 논리 "0" 또는 "1"의 디지털 평가)이다. 정확한 인식 결과가 ID 인식 프로세서(6-6 내지 6-10)의 적어도 하나에 의해 구해진 경우에 즉시 웨이퍼 ID 판정 프로세서(9)는 웨이퍼 ID를 판정한다.

웨이퍼 ID 판정 프로세서(9)는 ID 인식 프로세서(6-6 내지 6-10)의 어느 하나에 기억된 정확한 인식 결과를 판정된 웨이퍼 ID로서 소터 제어 컴퓨터(3)에 보낸다. 소터 제어 컴퓨터(3)는 판정된 웨이퍼 ID에 따라 반도체 웨이퍼(11)의 소팅 동작을 실행한다.

만일, 정확한 인식 결과가 ID 인식 프로세서(6-6 내지 6-10)의 어느 하나에서 구해지지 않는다면, 웨이퍼 ID 판정 프로세서(9)는 소터 제어 컴퓨터(3)에 문자 스트링이 불명확하다고 통지한다.

웨이퍼 ID(20c)는 선택적으로 처리되지만 문자 스트링이 판정되지 않는 경우에, 소터 제어 컴퓨터(3)는 반도체 웨이퍼(11)의 상부 표면상의 웨이퍼 ID(12a) 및 하부 표면상의 웨이퍼 ID(20b)를 대상으로 삼는다. 상기 목적을 위해 소터 제어 컴퓨터(3)는 카메라 조사 제어기(10)를 제어하고 광원(14)과 반사 미러(22)를 이동시켜 반도체 웨이퍼(11)의 상부 표면상의 웨이퍼 ID(12a)의 위치 및 하부 표면상의 웨이퍼 ID(20b)의 위치를 조사한다. 또한, 소터 제어 컴퓨터(3)는 렌즈(15) 및 카메라(16)를 이동시켜 웨이퍼 ID(12a)의 위치를 판독 가능한 범위에 설정하고, 렌즈(25) 및 카메라(26)를 이동시켜 웨이퍼 ID(20b, 20c)의 위치를 판독 가능한 범위에 설정한다.

그 후, 소터 제어 컴퓨터(3)는 조건 메모리(5-1 내지 5-5)에 기억된 웨이퍼 ID(12a)에 대한 일부의 판독 광학 조건 정보를 순차적으로 판독하고 그들을 카메라 조사 제어기(10)에 보낸다. 카메라 조사 제어기(10)는 광원(14)의 광량과 각도를 제어하여 각각의 판독 광학 조건 정보에 의해 지정된 광학 조건을 구한다. ID 인식 프로세서(6-1 내지 6-5)는 미리 준비된 문자로 된 표준 문자로 카메라(16)에 의해 감지된 이미지을 대조하는 패턴 대조에 의한 평가 스코어의 계산(아날로그 평가)을 포함하는 웨이퍼 ID 인식 처리를 실행한다.

제2의 실시예에서, 제1의 실시예와 유사하게 ID 인식 프로세서(6-1 내지 6-5)는 웨이퍼 ID(12a)에 대한 조건 메모리(5-1 내지 5-5)에 대응하게 배치된다. 조건 메모리(5-1 내지 5-5)에 등록된 각각의 판독 광학 조건하에서의 웨이퍼 ID 인식 처리의 평가 스코어와 인식 결과는 대응하는 ID 인식 프로세서(6-1 내지 6-5)의 메모리(6c)에 기억된다.

소터 제어 컴퓨터(3)는 조건 메모리(5-11 내지 5-15)에 기억된 웨이퍼 ID(20b)에 대한 일부의 판독 광학 조건 정보를 순차적으로 판독하고 그들을 카메라 조사 제어기(10)에 보낸다. 카메라 조사 제어기(10)는 광원(14)의 광량과 각도, 및 반사 미러(22)의 각도를 제어하여 각각의 판독 광학 조건 정보에 의해 지정된 광학 조건을 구한다. ID 인식 프로세서(6-11 내지 6-15)는 미리 준비된 문자로 된 표준 문자로 카메라(26)에 의해 감지된 이미지을 대조하는 패턴 대조에 의한 평가 스코어의 계산(아날로그 평가)을 포함하는 웨이퍼 ID 인식 처리를 실행한다.

제2의 실시예에서, ID 인식 프로세서(6-11 내지 6-15)는 조건 메모리(5-11 내지 5-15)에 대응하게 배치된다. 조건 메모리(5-11 내지 5-15)에 등록된 상이한 판독 광학 조건하에서의 웨이퍼 ID 인식 처리의 평가 스코어와 인식 결과는 대응하는 ID 인식 프로세서(6-11 내지 6-15)의 메모리(6c)에 기억된다.

인식 결과 및 평가 스코어가 ID 인식 프로세서(6-1 내지 6-5, 6-11 내지 6-15)에 기억된 이후에, 모든 판독 광학 조건하에서의 인식 처리는 종료하고, 스코어 비교기(7)는 기억된 평가 스코어를 비교한다. 스코어 비교기(7)는 웨이퍼 ID 판정 프로세서(9)에 평가 스코어가 ID 인식 프로세서(6-1 내지 6-5, 6-11 내지 6-15)에 기억된 인식 결과 중에서 가장 높은 인식 결과를 판정된 문자 스트링으로서 전송한다. 상기 판정된 문자 스트링은 웨이퍼 ID 판정 프로세서(9)로부터 소터 제어 컴퓨터(3)에 보내진다. 소터 제어 컴퓨터(3)는 판정된 웨이퍼 ID에 따라 제1의 실시예와 동일한 소팅 동작을 실행한다.

만일, 최상의 평가 스코어가 70 미만이거나, 최상의 평가 스코어가 70 이상이지만 인식된 문자 스트링이 만족스럽게 인식될 수 없는 불명확한 문자를 포함하고 있다면, 스코어 비교기(7)는 상기 문자 스트링이 판정되지 못한다고 소터 제어 컴퓨터(3)에 통지한다.

소터 제어 컴퓨터(3)는 상기 통지에 따라 재처리를 실행한다. 상기 소터 제어 컴퓨터(3)는 카메라 조사 제어기(10)에 보내진 판독 광학 조건 정보를 약간 변경하면서 웨이퍼 ID(12a, 20b)의 인식 처리를 반복한다. 상기 동작에 의해, 소터 제어 컴퓨터(3)는 판독 가능한 광학 조건을 탐색하여 다수의 광학 조건하에서의 인식 결과 중에 평가 스코어가 최상이고 70 이상인 인식 결과를 판정된 문자 스트링으로서 정의한다.

최상의 평가 스코어가 70 이하이거나 불명확한 문자가 존재하기 때문에, 문자 스트링이 웨이퍼 ID 인식 처리 또는 조건 메모리(5-1 내지 5-5)에 등록된 현재의 판독 광학 조건하에서의 재시도의 처리 중의 어느 하나의 처리에서도 판정될 수 없는 경우에, 소터 제어 컴퓨터(3)는 처리를 중단하고 작동자 호출을 출력하여 작동자를 호출한다. 그 이하의 동작은 제1의 실시예와 완전히 동일하고 상기 작동자는 웨이퍼 ID를 수동으로 출력한다.

상기와 같은 방법으로 판독 가능성 비율을 나타내는 평가 스코어는 상부 및 하부 표면상의 웨이퍼 ID의 두개의 알파벳 숫자 문자 스트링에 의해 구해진다. 주목할 점은 판독되는 웨이퍼 ID는 웨이퍼의 상부면, 하부면 또는 측면상에 날인된 알파벳 숫자 문자, 2차원적인 코드, 1차원적인 바코드주의 어느 하나일 수 있다는 점이다.

제2의 실시예는 다양한 판독 광학 조건하에서 다수의 ID 유형을 판독함으로써 판정된 ID를 실행한다. 그러므로, 보다 정확한 ID 판정이 실현될 수 있고 처리를 하는 동안의 웨이퍼의 상태 변화의 영향이 감소될 수 있다.

전술한 실시예는 반도체 웨이퍼의 소팅 동작을 실행하는 ID 인식 소터 시스템을 예시한 것이다. 그러나, 본 발명은 ID 인식 장치로서 활용될 수 있다.

전술한 바와 같이, 본 발명에 따르면 ID는 웨이퍼가 어떠한 상태에 있을지라도 빠르고 정확하게 판정된다. ID 판정은 다수의 ID가 여러 판독 광학 조건하에서 판독된 이후에 실행되기 때문에 보다 정확한 ID 판정이 실현되고 처리 공정에 따른 웨이퍼의 상태의 변경의 영향은 감소될 수 있다.

미리 등록된 다수의 판독 광학 조건하에서 자동 판독이 실패하는 경우에도 재처리는 웨이퍼 ID를 판정하게끔 한다. 작업자는 미리 등록된 다수의 판독 광학 조건하에서의 판독에 의해 ID가 인식되지 않는 경우에 경보를 발생시킴으로써 ID 판정 실패 또는 재처리를 통지받는다.

웨이퍼 ID가 자동적으로 인식되지 않는 경우에도 웨이퍼 ID는 판정될 수 있고 작업자에 의한 ID 인식의 지원이 실행될 수 있다. 정확한 웨이퍼 ID는 다양하게 변하는 웨이퍼의 상태에서도 항상 판정될 수 있고, 소팅 동작은 자동적으로 정확하게 달성된다.

Claims

반도체 웨이퍼 ID 인식 장치에 있어서,

미리 등록된 다수의 제1의 판독 광학 조건에 따라 반도체 웨이퍼(11)상의 임의의 위치에 표시된 적어도 하나의 식별 정보(ID)를 판독하는 이미지 감지 광학 수단(1b)과,

모든 판독 광학 조건마다 상기 이미지 감지 광학 수단으로부터 출력된 이미지에 대한 판독 가능성 비율을 표현하는 평가 스코어의 계산을 포함하는 인식 처리를 실행하고, 최상의 스코어를 나타내는 판독 광학 조건하에서의 인식 결과를 상기 반도체 웨이퍼의 ID로서 채택하는 인식 처리 수단(1a)을 포함하는 것을 특징으로 하는 반도체 웨이퍼 ID 인식 장치.
제1항에 있어서,

상기 인식 처리 수단은 상기 제1의 판독 광학 조건에 따라 상기 반도체 웨이퍼상에 기록된 다수의 ID 중의 대응하는 ID에 대한 인식 처리를 실행하고, 모든 제1의 판독 광학 조건하에서의 인식 처리에 의해 구해진 최상의 스코어를 나타내는 판독 광학 조건하에서의 인식 결과를 상기 반도체 웨이퍼의 ID로서 채택하는 것을 특징으로 하는 반도체 웨이퍼 ID 인식 장치.
제1항에 있어서,

ID가 상기 제1의 판독 광학 조건하에서의 인식 처리에 의해 인식될 수 없는 경우에, 경보를 발하는 정보 수단(13)을 더 포함하는 것을 특징으로 하는 반도체 웨이퍼 ID 인식 장치.
제1항에 있어서,

ID가 상기 제1의 판독 광학 조건하에서의 인식 처리에 의해 인식될 수 없는 경우에, ID를 수동으로 입력하는 입력 수단(8)을 더 포함하는 것을 특징으로 하는 반도체 웨이퍼 ID 인식 장치.
제1항에 있어서,

상기 이미지 감지 광학 수단은 ID가 상기 제1의 판독 광학 조건하에서 인식 될 수 없는 경우에 상기 제1의 판독 광학 조건과 상이한 다수의 제2의 판독 광학 조건에 따라 ID 인식을 실행하는 재처리를 실행하고,

상기 인식 처리 수단은 평가 스코어가 수용 가능한 스코어 이상이며 최상인 판독 광학 조건하에서의 인식 결과를 상기 반도체 웨이퍼의 ID로서 채택하는 것을 특징으로 하는 반도체 웨이퍼 ID 인식 장치.
제5항에 있어서,

ID가 상기 제2의 판독 광학 조건하에서의 재처리에 의해 인식될 수 없는 경우에 경보를 발하는 정보 수단(13)을 더 포함하는 것을 특징으로 하는 반도체 웨이퍼 ID 인식 장치.
제5항에 있어서,

ID가 상기 제2의 판독 광학 조건하에서의 재처리에 의해 인식될 수 없는 경우에 ID를 수동으로 입력하는 입력 수단(8)을 더 포함하는 것을 특징으로 하는 반도체 웨이퍼 ID 인식 장치.
제5항에 있어서,

상기 인식 처리 수단은 평가 스코어가 소정의 값 미만이거나 불명확한 문자가 인식 결과의 문자 스트링 내에 존재하는 경우에, ID는 인식될 수 없다라고 판정하는 것을 특징으로 하는 반도체 웨이퍼 ID 인식 장치.
제1항에 있어서, 상기 이미지 감지 광학 수단은,

반도체 웨이퍼상의 ID를 조사(irradiation)하도록 배열되고 상기 제1의 판독 광학 조건에 따라 조사 조건이 변하는 광원(14)과,

상기 광원에 의해 조사된 상기 반도체 웨이퍼상의 ID를 판독하는 이미지 감지 수단(16, 26)을 포함하고, 상기 인식 처리 수단은,

상기 제1의 판독 광학 조건을 기억하는 판독 광학 조건 메모리 수단(5-1 내지 5-15)과,

상기 판독 광학 조건 메모리 수단에 기억된 상기 제1의 판독 광학 조건을 설정하도록 상기 광원을 제어하는 광원 제어 수단(10)과,

상기 제1의 판독 광학 조건하에서 구해진 각각의 이미지에 대한 인식 처리를 실행하고, 각각의 판독 광학 조건에 대한 평가 스코어를 계산하고, 인식 결과 및 상기 평가 스코어를 기억하는 ID 인식 처리 수단(6-1 내지 6-5)과,

상기 ID 인식 처리 수단에 기억되며 최상의 평가 스코어를 나타내는 판독 광학 조건하에서 구해진 인식 결과를 상기 반도체 웨이퍼의 ID로서 채택하는 판정 처리 수단(9)을 포함하는 것을 특징으로 하는 반도체 웨이퍼 ID 인식 장치.
제9항에 있어서, 상기 ID 인식 처리 수단은,

상기 제1의 판독 광학 조건하에서 구해진 각각의 이미지에 대한 인식 처리를 실행하는 인식 유닛(6a)과,

상기 인식 유닛의 인식 결과에 따라 각각의 판독 광학 조건에 대한 평가 스코어를 계산하는 평가 유닛(6b)과,

상기 인식 유닛의 인식 결과, 및 상기 평가 유닛의 평가 결과를 기억하는 메모리(6c)를 포함하는 것을 특징으로 하는 반도체 웨이퍼 ID 인식 장치.
제1항에 있어서,

상기 인식 처리 수단에 의해 채택된 ID에 기초하여 반도체 웨이퍼를 소정의 위치에 이동시키는 이동 수단(4)을 더 포함하는 것을 특징으로 하는 반도체 웨이퍼 ID 인식 장치.
제1항에 있어서,

상기 ID는 코드 정보로 형성된 제1의 ID, 및 문자/숫자 정보로 형성된 제2의 ID를 포함하고,

상기 인식 처리 수단은 상기 제1의 ID의 디지털 인식 처리를 실행하고, 코드가 인식될 수 없는 경우에는 상기 제2의 ID의 아날로그 인식 처리를 실행하는 것을 특징으로 하는 반도체 웨이퍼 ID 인식 장치.