KR20210001464A - 이동형 웨이퍼 정렬상태 비전 검사 시스템 - Google Patents

이동형 웨이퍼 정렬상태 비전 검사 시스템 Download PDF

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Abstract

본 발명은 이동형 웨이퍼 정렬상태 비전 검사 시스템에 관한 것으로서, 보다 상세하게는 이송로봇의 포크에 픽업된 웨이퍼를 보트로 이송시켜, 상기 보트 내 슬롯에 장착된 웨이퍼의 정렬상태를 검사하는 웨이퍼 정렬상태 검사 시스템에 있어서, 하부에 이송수단이 설치되는 베이스플레이트, 상기 베이스플레이트의 상부에 설치되어, X-Y축 방향으로 이동되는 X-Y축 이동부와, 상기 X-Y축 이동부의 상부에 설치되어 Z축 방향으로 이동되는 Z축 이동부와, 상기 Z축 이동부의 상부에 설치되어 보트내에 장착된 웨이퍼의 정렬상태를 촬영하는 촬영부와, 상기 촬영부에서 촬영된 데이터를 기초로 하여 상기 보트에 안착되는 웨이퍼의 정렬상태를 검사하는 비전검사제어부를 포함하여, 상기 이송수단에 의해 각 보트가 설치된 장소마다 이동하면서 각 보트에 설치된 웨이퍼의 정렬상태를 검사한다.
상기와 같은 본 발명에 따르면, 베이스플레이트의 하부에 설치되는 이송수단에 의해 보트가 설치된 장소로 각각 이동하면서 보트내 장착되는 웨이퍼의 정렬상태를 비전검사를 통해 자동적으로 검사하도록 하여, 웨이퍼 정렬상태 검사 시간을 획기적으로 단축시킬 수 있는 효과가 있다.
또한, 상기와 같은 비전검사를 통해 수치화된 데이터에 기반하여 객관적인 양불판단이 가능하도록 하며, 아울러 수집된 검사 데이터는 추후 공정사고의 원이추적 및 예방을 위한 데이터로 활용할 수 있도록 하여 신뢰도 높은 검사 및 관리가 이루어질 수 있는 효과가 있다.
또한, 카메라시야미세조정수단을 통해 각 카메라의 위치 및 방향이 미세조절되도록 하여 시야가 넓게 확보되는 고가의 카메라를 사용하지 않더라도 저가의 카메라의 시야미세조정을 통해 다양한 규격의 보트 및 웨이퍼에 적용될 수 있도록 하여 제조비용을 절감시킬 수 있는 효과가 있다.

Description

이동형 웨이퍼 정렬상태 비전 검사 시스템{Movable vision examination system of wafer alignment condition}
본 발명은 이동형 웨이퍼 정렬상태 비전 검사 시스템에 관한 것으로서, 보다 상세하게는 보트 내에 장착되는 웨이퍼의 정렬상태를 비전 검사를 통해 자동적으로 검사되도록 함과 함께, 보트가 설치된 장소로 이동하면서 보트내 장착된 웨이퍼의 정렬상태를 측정할 수 있도록 하는 이동형 웨이퍼 정렬상태 비전 검사 시스템에 관한 것이다.
일반적으로, 반도체 장비는 공정의 특성에 따라서 웨이퍼가 낱개로 1개씩 가공처리되는 매엽(每葉)식 처리장비가 있고, 이에 반하여 50매, 100매 등의 단위로 다수개의 웨이퍼가 동시에 일괄처리되는 배치(Batch)식 처리장비가 있다.
도 1은 이러한 배치식 처리장비를 간단히 나타낸 도면으로, 상기 배치식 처리장비의 경우에는 공정챔버 내로 다수개의 웨이퍼를 적재한 상태로 삽입되어 공정이 이루어지도록 하는 보트(Boat)를 구비한다.
도 2은 이러한 보트의 구조를 간단하게 나타낸 도면으로, 공정이 진행되는 반도체 소자 제조설비에 투입되는 보트는 공정환경의 일부를 이루며 고온 또는 고진공의 공정환경에 영향을 받게 된다. 예를 들면, 화학기상증착(Chemical Vapor Deposition) 공정에서는 보트에 적재된 웨이퍼가 반응가스가 공급되는 공정챔버로 투입되어, 고온, 고진공의 상태에서 웨이퍼 상에 텅스텐 실리사이드(WSi2)막 등이 형성된다. 그러므로 통상 상기 보트의 재료는 내열성이 강하고, 파티클의 발생이 적은 석영(Quartz)을 사용하게 된다.
이러한 보트(30)는 상,하부 플레이트에 고정되는 로드의 길이방향을 따라 다수개의 슬롯(31)이 형성되며, 이러한 슬롯(31)상으로 웨이퍼가 적재되도록 한다.
도 3은 종래 배치식 처리장비를 이용한 웨이퍼 열처리 공정을 간략하게 나타낸 도면으로, 웨이퍼 이송로봇(10)이 풉(Foup)(20)에서 웨이퍼(W)를 인출하여 보트(30)에 길이방향을 따라 형성된 슬롯(31)에 적재시키고, 보트(30)가 퍼니스(Furnace)(40)로 로딩되도록 한다.
이때, 웨이퍼(W)가 보트(30)에 정확하게 정렬되지 않는 경우에는 웨이퍼 이송로봇(10)의 동작에 의해 웨이퍼(W)가 보트로 이송 중 파손되거나, 보트(30)가 간섭되면서 파손되는 등, 이러한 파손에 의해 다른 전체 웨이퍼(W)가 오염되는 심각한 문제점이 발생된다.
이러한 문제점을 해결하기 위해서 종래에는 웨이퍼(W)가 장착된 보트(30)를 퍼니스(40)로 이송하기 전에 웨이퍼 정렬상태 검사를 수행하게 된다. 이러한 종래 웨이퍼의 보트(30) 내 정렬상태 확인작업은 작업자의 목시(육안) 검사에 의존하고 있어, 측정하는 작업자의 역량에 따라 검사오류가 발생될 가능성이 매우 높으며, 마이크로 단위의 정밀 검사가 불가능하며, 제품품질사고 발생 시 확인 근거 데이터의 확보가 어려운 문제점을 가지게 된다. 특히, 생산성 측면에서 목시(육안) 검사에 대략 2일 정도의 시간이 소요되고, 오류 발생시 정렬상태를 재차 확인해야 하기에 공정시간이 매우 길어져 생산 수율 저하의 주요 원인이 되고 있다.
이를 해결하기 위하여 레벌 및 진동 등의 데이터를 수치화해 제공할 수 있는 시스템들이 개발 및 사용되고 있으나, 100매 이상의 웨이퍼를 한 번에 공정을 진행해야 하는 퍼니스 장비의 특성상 적용하기 어려운 문제가 있으며 아울러, 이러한 종래 배치식 처리장비는 1개의 보트가 아닌 다수개의 보트를 검사해야 해서 각 보트마다 별도의 검사장비를 설치하기에는 비용적인 부분에서 한계가 있으며, 더욱이 보트 내측으로 공간이 협소하여 간섭이 발생되어 설치에 한계가 있다.
따라서, 이러한 종래 보트 내 웨이퍼 정렬상태를 검사하기 위한 목시 검사의 불합리한 점을 극복하고, 보트내 장착되는 웨이퍼의 정렬상태를 자동으로 검사하고 다수개의 보트에 이동하면서 검사할 수 있도록 하는 이동형 웨이퍼 정렬상태 비전검사 시스템에 대한 요구가 높아지고 있는 실정이다.
한국공개특허 제 2019-0041126호
본 발명은 상기와 같은 문제점을 해결하기 위하여 안출된 것으로서, 본 발명의 목적은 보트가 설치된 구역으로 이동하면서 보트 내에 장착된 웨이퍼의 정렬상태를 자동으로 검사할 수 있도록 하는데 있다.
상기와 같은 목적을 달성하기 위한 본 발명의 일측면에 따르면, 이송로봇의 포크에 픽업된 웨이퍼를 보트로 이송시켜, 상기 보트 내 슬롯에 장착된 웨이퍼의 정렬상태를 검사하는 웨이퍼 정렬상태 검사 시스템에 있어서, 하부에 이송수단이 설치되는 베이스플레이트, 상기 베이스플레이트의 상부에 설치되어, X-Y축 방향으로 이동되는 X-Y축 이동부와, 상기 X-Y축 이동부의 상부에 설치되어 Z축 방향으로 이동되는 Z축 이동부와, 상기 Z축 이동부의 상부에 설치되어 보트내에 장착된 웨이퍼의 정렬상태를 촬영하는 촬영부와, 상기 촬영부에서 촬영된 데이터를 기초로 하여 상기 보트에 안착되는 웨이퍼의 정렬상태를 검사하는 비전검사제어부를 포함하여, 상기 이송수단에 의해 각 보트가 설치된 장소마다 이동하면서 각 보트에 설치된 웨이퍼의 정렬상태를 검사한다.
여기서, 상기 X-Y축 이동부는 상기 베이스플레이트의 상부면에 X축 길이방향으로 설치되는 X축가이드레일과, 하부면이 상기 X축가이드레일에 이동가능하게 결합되어 상기 X축가이드레일을 따라 X축방향으로 이동되는 X축이동플레이트와, 상기 X축이동플레이트의 일측에 설치되어 상기 X축이동플레이트가 특정방향으로 이동되도록 제어하는 X축구동수단을 포함하는 X축 이동모듈과, 상기 X축이동플레이트의 상부면에 Y축 길이방향으로 설치되는 Y축이송레일과, 하부면이 상기 Y축가이드레일에 이동가능하게 결합되어 상기 Y축가이드레일을 따라 Y축방향으로 이동되는 Y축이동플레이트와, 상기 Y축이동플레이트의 일측에 설치되어 상기 Y축이동플레이트가 특정방향으로 이동되도록 제어하는 Y축구동수단을 포함하는 Y축 이동모듈을 포함하여 제공된다.
아울러, 상기 촬영부는 상기 Z축 이송부의 상부에 결합되는 결합몸체와, 일단이 상기 결합몸체의 일측면에 결합되고 상기 보트에 근접하도록 타측으로 연장되는 다수개의 연장로드와, 상기 각 연장로드의 타단에 결합되어, 상기 보트내에 장착된 웨이퍼의 정렬상태를 촬영하는 카메라를 포함하여 제공된다.
여기서, 상기 연장로드는 결합몸체의 일측에서 타측으로 상기 웨이퍼의 직경에 기초하여 동일한 간격과 동일한 길이로 결합되는 제1, 제2 및 제3 연장로드와, 상기 제3 연장로드와 일정간격 이격되어 상기 제3 연장로드보다 더 길게 형성되는 제4 연장로드를 포함하며, 상기 카메라는 상기 제1, 제2 및 제3 연장로드의 타단에 결합되어, 상기 웨이퍼가 상기 보트에 장착되는 방향과 동일한 방향의 촬영각도로 상기 웨이퍼의 양측단부 및 중앙부를 각각 촬영할 수 있도록 하는 제1, 제2 및 제3 카메라와, 상기 제4 연장로드의 타단에 결합되어, 상기 웨이퍼가 상기 보트에 장착되는 방향과 직교되는 방향의 촬영각도로 상기 웨이퍼의 일측 단부 또는 이송로봇을 촬영할 수 있도록 하는 제4 카메라를 포함하여 제공된다.
아울러, 상기 비전검사제어부에서는 상기 이송로봇의 포크에 픽업된 웨이퍼가 상기 보트의 슬롯으로 진입하는 제1 단계, 상기 웨이퍼가 상기 슬롯 내측으로 진입완료된 제 2 단계, 상기 이송로봇의 포크를 하강시켜 상기 웨이퍼가 상기 슬롯에 안착되는 제 3단계 및 상기 이송로봇의 포크가 상기 보트에서 퇴진하는 제4 단계에 걸쳐 각 단계마다 상기 카메라를 구동시켜 영상데이터를 획득하여 상기 웨이퍼의 정렬상태를 검사한다.
더욱이, 상기 비전검사제어부에서는 상기 제1, 제2 단계에서 상기 웨이퍼의 상하부면과 상기 슬롯간 이루는 간격과, 상기 웨이퍼의 단부와 상기 보트의 내측면간 이루는 간격을 측정하고, 상기 제3, 제4 단계에서 상기 웨이퍼와 상기 이송로봇의 포크와의 간격을 측정하여, 상기 측정된 간격데이터와 기설정된 간격임계값과 비교하여 정렬상태의 불량을 판단하도록 한다.
아울러, 상기 다수개의 각 연장로드의 길이 및 각도가 가변될 수 있도록 각각 미세조절하여 상기 연장로드의 타단에 결합되는 각 카메라의 시야가 상기 웨이퍼의 측정대상면에 대응되도록 하는 카메라시야미세조정수단을 더 포함하여 제공된다.
더욱이, 상기 비전검사제어부에서는 상기 Z축 이동부를 이동시켜 상기 촬영부가 상기 보트의 최하층과 최상층에 위치되도록 하여, 상기 보트의 최하층에서 상층으로 적층되는 일정 매수의 웨이퍼와 상기 보트의 최상층에서 하층으로 적층되는 일정 매수의 웨이퍼의 정렬상태만 검사한다.
상기와 같은 본 발명에 따르면, 베이스플레이트의 하부에 설치되는 이송수단에 의해 보트가 설치된 장소로 각각 이동하면서 보트내 장착되는 웨이퍼의 정렬상태를 비전검사를 통해 자동적으로 검사하도록 하여, 웨이퍼 정렬상태 검사 시간을 획기적으로 단축시킬 수 있는 효과가 있다.
또한, 상기와 같은 비전검사를 통해 수치화된 데이터에 기반하여 객관적인 양불판단이 가능하도록 하며, 아울러 수집된 검사 데이터는 추후 공정사고의 원이추적 및 예방을 위한 데이터로 활용할 수 있도록 하여 신뢰도 높은 검사 및 관리가 이루어질 수 있는 효과가 있다.
또한, 결합몸체 내에 설치된 카메라시야미세조정수단을 통해 각 카메라의 위치 및 방향이 미세조절되도록 하여 간섭위험 부분에 설치되는 카메라의 직접 조절없이 후방에서 카메라가 조정될 수 있도록 하며, 더욱이 시야가 넓게 확보되는 고가의 카메라를 사용하지 않더라도 저가의 카메라의 시야미세조정을 통해 다양한 규격의 보트 및 웨이퍼에 적용될 수 있도록 하여 제조비용을 절감시킬 수 있는 효과가 있다.
도 1은 종래 반도체 배치식 처리장비를 간단히 나타낸 도면이다.
도 2은 종래 보트의 구조를 간단하게 나타낸 도면이다.
도 3은 종래 배치식 처리장비를 이용한 웨이퍼 열처리 공정을 간략하게 나타낸 도면이다.
도 4는 본 발명에 따른 이동형 웨이퍼 정렬상태 비전 검사 시스템을 나타내 도면이다.
도 5는 본 발명에 따른 이동형 웨이퍼 정렬상태 비전 검사 시스템의 3축 이동을 나타낸 도면이다.
도 6은 본 발명에 따른 웨이퍼가 보트의 슬롯에 진입하는 상태를 평면으로 나타낸 도면이다.
도 7은 본 발명에 따른 웨이퍼가 보트의 슬롯에 진입하는 상태를 측면구조로 나타낸 도면이다.
이하에서는 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 바람직한 일 실시예를 상세하게 설명하기로 한다.
도 4는 본 발명에 따른 이동형 웨이퍼 정렬상태 비전 검사 시스템을 나타내 도면이고, 도 5는 본 발명에 따른 이동형 웨이퍼 정렬상태 비전 검사 시스템의 3축 이동을 나타낸 도면이고, 도 6은 본 발명에 따른 웨이퍼가 보트의 슬롯에 진입하는 상태를 평면으로 나타낸 도면이고, 도 7은 본 발명에 따른 웨이퍼가 보트의 슬롯에 진입하는 상태를 측면구조로 나타낸 도면이다.
도면을 참조하면, 본 발명에 따른 이동형 웨이퍼 정렬상태 비전 검사 시스템은 이송로봇의 포크에 픽업된 웨이퍼를 보트 내로 이동시켜, 보트 내 슬롯에 장착된 웨이퍼의 정렬상태를 검사하기 위한 시스템으로서, 베이스플레이트(100), X-Y축 이동부(200), Z축 이동부(300), 촬영부(400) 및 비전검사제어부(500)를 포함하여 구성된다.
베이스플레이트(100)는 하부에 이송바퀴와 같은 이송수단(110)이 설치되며, 상부에 X-Y축 이동부(200), Z축 이동부(300), 촬영부(400) 및 비전검사제어부(500)가 설치된다. 이러한 베이스플레이트(100)의 하부에 설치되는 이송수단(110)에 의해 보트가 설치된 장소로 각각 이동하면서 정렬상태를 검사할 수 있도록 한다.
X-Y축 이동부(200)는 X축 이동모듈(210) 및 Y축 이동모듈(220)을 포함하여 베이스플레이트(100)의 상부에 설치되어, X-Y축 방향으로 이동하게 된다.
X축 이동모듈(210)은 베이스플레이트(100)의 상부면에 일정간격 상호 이격되어 X축 길이방향으로 길게 설치되는 X축이송레일(211)과, 하부면이 상호 이격 설치된 X축가이드레일에 이동 가능하게 결합되어 X축가이드레일을 따라 X축 방향으로 이동되는 X축이동플레이트(212)와, X축이동플레이트(212)의 일측에 설치되어 X축이동플레이트(212)가 X축의 양방향 중 특정방향으로 이동되도록 제어하는 X축구동수단(213)을 포함하여 구성된다. 여기서 X축구동수단(213)은 도면에서와 같이 작업자가 수동으로 구동핸들을 일방향으로 회전시켜 X축이동플레이트(212)가 특정방향으로 일정거리만큼 이동되도록 하나, 이에 국한되지 않고 전동방식으로 자동으로 위치이동이 정밀제어될 수 있도록 할 수도 있다.
Y축 이동모듈(220)은 X축 이동모듈(210)과 동일한 방식으로 구동된다. 이러한 Y축 이동모듈(220)은 X축이동플레이트(212)의 상부면에 일정간격 상호 이격되어 Y축 길이방향으로 설치되는 Y축이송레일(221)과, 하부면이 Y축가이드레일에 이동 가능하게 결합되어 Y축가이드레일을 따라 Y축 방향으로 이동되는 Y축이동플레이트(222)와, Y축이동플레이트(222)의 일측에 설치되어 Y축이동플레이트(222)가 특정방향으로 이동되도록 제어하는 Y축구동수단(223)을 포함하여 구성된다.
Z축 이동부(300)는 X-Y축 이동부(200)의 상부에 설치되어 Z축 방향으로 이동된다. 이러한 Z축 이동부(300)는 Y축이동플레이트(222)의 상부면에 Z축 길이방향으로 다수개의 길이조절봉(310)이 결합되고, 일부의 길이조절봉(310)이 2단으로 펼쳐지면서 Z축 방향으로 이동되면서 Z축으로 길이가 조절되도록 한다. 이러한 Z축 이동부(300)는 도면에 도시된 길이조절 방식 이외 다양한 방식으로 길이가 조절될 수 있다.
촬영부(400)는 Z축 이동부(300)의 상부에 설치되어 보트 내에 장착된 웨이퍼의 정렬상태를 촬영하도록 한다. 이러한 촬영부(400)는 결합몸체(410), 연장로드(420), 카메라(430) 및 카메라시야미세조정수단(440)을 포함하여 구성된다.
결합몸체(410)는 Z축 이송부의 상부에 결합되며, 내측에는 일측에 결합되는 연장로드(420)의 미세조정을 위한 카메라시야미세조정수단(440)이 설치된다.
연장로드(420)는 일단이 결합몸체(410)의 일측면에 결합되고, 타측으로는 보트에 근접하도록 연장형성되는데, 본 발명에서는 결합몸체(410)의 일측에서 타측으로 웨이퍼의 직경에 기초하여 동일한 간격과 동일한 길이의 제1, 제2 및 제3 연장로드(421, 422, 423)가 결합되며, 결합몸체(410)의 타측 즉 제3 연장로드(423)와 일정 간격 이격되어 제1, 제2 및 제3 연장로드(421, 422, 423)보다 길게 형성되는 제4 연장로드(424)가 결합된다.
카메라(430)는 상기의 각 연장로드(420)의 타단에 각각 결합되어, 보트 내에 장착된 웨이퍼의 정렬상태를 촬영하도록 한다. 이러한 카메라(430)는 제1, 제2 및 제3 연장로드(421, 422, 423)의 타단에 각각 결합되는 제1, 제2 및 제3 카메라(431, 432, 433)를 포함하여, 이러한 제1, 제2 및 제3 카메라(431, 432, 433)는 웨이퍼가 보트에 장착되는 방향과 동일한 방향으로의 촬영각도를 가진다. 즉, 제1 카메라(431)는 웨이퍼의 일측 단부 부분을 촬영하도록 하며, 제2 카메라(432)는 웨이퍼의 중앙부를 촬영할 수 있도록 하며, 제3 카메라(433)는 웨이퍼의 타측 단부 부분을 촬영할 수 있도록 설치된다.
아울러 제4 카메라(434)는 제4 연장로드(424)의 타단에 결합되되, 웨이퍼가 보트에 장착되는 방향과 직교되는 방향으로의 촬영각도를 가진다. 즉, 제4 카메라(434)는 제1, 제2 및 제3 카메라(431, 432, 433)와 달리 측면에서 웨이퍼가 보트 내측으로 진입되는 순간 웨이퍼의 일단부측 부분과 반대로 웨이퍼가 안착되고 이송로봇이 탈거되면서 포크 부분과 슬롯과의 간섭을 감지하도록 측면에서 촬영된다.
카메라시야미세조정수단(440)은 결합몸체(410) 내측에 설치되고, 이러한 카메라시야미세조정수단(440)을 조작하기 위한 조작패널이 연장로드(420)가 형성되는 결합몸체(410)의 반대면에 설치되도록 하여, 웨이퍼와 다른 각종 장비에 간섭이 심한 부분에 설치되는 카메라(430)의 직접 조절없이 후방에서 안정적으로 카메라(430)가 조절될 수 있도록 함과 함께, 다수개의 각 연장로드(420)의 길이 및 각도가 가변될 수 있도록 각 연장로드(420)를 각각 미세조절하여 각 연장로드(420)의 타단에 결합되는 각 카메라(430)의 시야(FOV)가 웨이퍼의 측정 대상면에 대응되도록 할 수 있다. 이러한 카메라시야미세조정수단(440)은 각 연장로드(420)의 타단부에 결합되는 카메라(430)가 지니는 시야(FOV)에 맞춰 카메라(430)의 위치 및 방향이 미세조절되도록 하여 시야가 넓게 확보되는 고가의 카메라(430)를 사용하지 않고서도 저가의 카메라(430)의 미세조정을 통해 다양한 규격의 보트 및 웨이퍼에 적용될 수 있도록 한다.
비전검사제어부(500)는 촬영부(400)에서 촬영된 데이터를 기초로 하여 보트에 안착되는 웨이퍼의 정렬상태를 검사하도록 한다. 이러한 웨이퍼의 정렬상태는 보트의 길이방향으로 장착되는 모든 웨이퍼의 안착상태를 검사하지 않고, 보트의 최하층에 안착되는 5매의 웨이퍼와 보트의 최상층부에 안착되는 5매의 웨이퍼 안착상태만을 확인하여 전체 웨이퍼의 안착상태를 판단하도록 한다.
이를 위해, 작업자는 Z축 이동부(300)를 이동시켜 촬영부(400)가 보트의 최하층에 위치하도록 한 다음, 카메라(430)로 보트의 최하층에서 상층으로 적층되는 일정 매수의 웨이퍼를 촬영하고, 다시 Z축 이동부(300)를 상부로 이동시켜 촬영부(400)가 보트의 최상층 부분에 위치하도록 한 다음, 카메라(430)로 보트의 최하층에서 하층으로 적층되는 일정 매수의 웨이퍼를 촬영하여, 비전검사제어부(500)에서 이러한 최하층 및 최상층 영상 데이터를 분석하여 웨이퍼의 정렬상태 양불을 판단하고, 양호하다면 전체 웨이퍼의 정렬상태가 양호한 것으로 인식한다.
아울러, 이러한 웨이퍼의 정렬상태는 웨이퍼가 보트의 슬롯에 안착된 상태로만 판단하는 것이 아니라, 이송로봇에 픽업된 웨이퍼가 보트 내로 진입하고 다시 이송로봇이 퇴진하는 모든 단계에서 간섭되는 것을 파악하여 상태를 판단하도록 한다.
이를 위해, 도 6 및 도 7에서와 같이 이송로봇의 포크에 픽업된 웨이퍼가 보트의 슬롯으로 진입하는 제1 단계, 웨이퍼가 보트의 슬롯 내측으로 진입완료된 제 2 단계, 이송로봇의 포크를 하강시켜 웨이퍼가 슬롯에 안착되는 제 3단계 및 이송로봇의 포크가 보트에서 퇴진하는 제4 단계에 걸쳐 비전검사제어부(500)에서는 각 단계마다 카메라(430)를 구동시켜 영상데이터를 획득하여 웨이퍼의 정렬상태를 검사하도록 한다.
이러한 웨이퍼가 보트 내로 진입하는 제1, 제2 단계에서는 웨이퍼의 상하부면과 슬롯간 이루은 간격(d1, d2)과 웨이퍼의 양단부와 보트의 내측면과의 이루는 간격(d3, d4)을 측정하여 기설정된 간격임계값과 비교하여 오차범위 내에 들어가는지 판단하도록 한다.
그리고 웨이퍼가 보트 내 슬롯에 안착하여 포크가 퇴진하는 제3, 제4 단계에서는 슬롯의 상하부에 장착되는 웨이퍼와 상하부의 웨이퍼 사이에 배치된 이송로봇의 포크와의 간격(d5, d6)을 측정하여 기설정된 간격임계값과 비교하여 오차범위 내에 들어가는지 판단하도록 한다.
이와 같이 비전검사제어부(500)에서는 카메라(430)에서 전송된 영상데이터를 통해 간격데이터를 측정하고, 측정된 간격데이터를 기설정된 간격임계값과 비교하여 웨이퍼의 정렬상태 양불을 자동으로 판단하도록 하여 검사시간을 획기적으로 단축시킬 수 있도록 하며, 수치화된 데이터에 기반한 객관적인 판단이 가능하도록 하며, 아울러 검사 데이터를 수집하여 추후 공정사고의 원인추적 및 예방을 위한 데이터로 활용할 수 있도록 한다.
비록 본 발명이 상기 언급된 바람직한 실시예와 관련하여 설명되어졌지만, 발명의 요지와 범위로부터 벗어남이 없이 다양한 수정이나 변형을 하는 것이 가능하다. 따라서 첨부된 특허등록청구의 범위는 본 발명의 요지에서 속하는 이러한 수정이나 변형을 포함할 것이다.
100 : 베이스플레이트 110 : 이송수단
200 : X-Y축 이동부
210 : X축 이동모듈 211 : X축이송레일
212 : X축이동플레이트 213 : X축구동수단
220 : Y축 이동모듈 221 : Y축이송레일
222 : Y축이동플레이트 223 : Y축구동수단
300 : Z축 이동부 310 : 길이조절봉
400 : 촬영부
410 : 결합몸체 420 : 연장로드
421 : 제1 연장로드 422 : 제2 연장로드
423 : 제3 연장로드 424 : 제4 연장로드
430 : 카메라 431 : 제1 카메라
432 : 제2 카메라 433 : 제3 카메라
434 : 제4 카메라 440 : 카메라시야미세조정수단
500 : 비전검사제어부

Claims (8)

  1. 이송로봇의 포크에 픽업된 웨이퍼를 보트로 이송시켜, 상기 보트 내 슬롯에 장착된 웨이퍼의 정렬상태를 검사하는 웨이퍼 정렬상태 검사 시스템에 있어서,
    하부에 이송수단이 설치되는 베이스플레이트;
    상기 베이스플레이트의 상부에 설치되어, X-Y축 방향으로 이동되는 X-Y축 이동부와;
    상기 X-Y축 이동부의 상부에 설치되어 Z축 방향으로 이동되는 Z축 이동부와;
    상기 Z축 이동부의 상부에 설치되어 보트내에 장착된 웨이퍼의 정렬상태를 촬영하는 촬영부와;
    상기 촬영부에서 촬영된 데이터를 기초로 하여 상기 보트에 안착되는 웨이퍼의 정렬상태를 검사하는 비전검사제어부를; 포함하여,
    상기 이송수단에 의해 각 보트가 설치된 장소마다 이동하면서 각 보트에 설치된 웨이퍼의 정렬상태를 검사하는 것을 특징으로 하는 이동형 웨이퍼 정렬상태 비전 검사 시스템.
  2. 제 1항에 있어서,
    상기 X-Y축 이동부는
    상기 베이스플레이트의 상부면에 X축 길이방향으로 설치되는 X축가이드레일과, 하부면이 상기 X축가이드레일에 이동가능하게 결합되어 상기 X축가이드레일을 따라 X축방향으로 이동되는 X축이동플레이트와, 상기 X축이동플레이트의 일측에 설치되어 상기 X축이동플레이트가 특정방향으로 이동되도록 제어하는 X축구동수단을 포함하는 X축 이동모듈과,
    상기 X축이동플레이트의 상부면에 Y축 길이방향으로 설치되는 Y축이송레일과, 하부면이 상기 Y축가이드레일에 이동가능하게 결합되어 상기 Y축가이드레일을 따라 Y축방향으로 이동되는 Y축이동플레이트와, 상기 Y축이동플레이트의 일측에 설치되어 상기 Y축이동플레이트가 특정방향으로 이동되도록 제어하는 Y축구동수단을 포함하는 Y축 이동모듈을 포함하는 것을 특징으로 하는 이동형 웨이퍼 정렬상태 비전 검사 시스템.
  3. 제 1항에 있어서,
    상기 촬영부는
    상기 Z축 이송부의 상부에 결합되는 결합몸체와,
    일단이 상기 결합몸체의 일측면에 결합되고 상기 보트에 근접하도록 타측으로 연장되는 다수개의 연장로드와,
    상기 각 연장로드의 타단에 결합되어, 상기 보트내에 장착된 웨이퍼의 정렬상태를 촬영하는 카메라를 포함하는 것을 특징으로 하는 이동형 웨이퍼 정렬상태 비전 검사 시스템.
  4. 제 3항에 있어서,
    상기 연장로드는
    결합몸체의 일측에서 타측으로 상기 웨이퍼의 직경에 기초하여 동일한 간격과 동일한 길이로 결합되는 제1, 제2 및 제3 연장로드와, 상기 제3 연장로드와 일정간격 이격되어 상기 제3 연장로드보다 더 길게 형성되는 제4 연장로드를 포함하며,
    상기 카메라는
    상기 제1, 제2 및 제3 연장로드의 타단에 결합되어, 상기 웨이퍼가 상기 보트에 장착되는 방향과 동일한 방향의 촬영각도로 상기 웨이퍼의 양측단부 및 중앙부를 각각 촬영할 수 있도록 하는 제1, 제2 및 제3 카메라와, 상기 제4 연장로드의 타단에 결합되어, 상기 웨이퍼가 상기 보트에 장착되는 방향과 직교되는 방향의 촬영각도로 상기 웨이퍼의 일측 단부 또는 이송로봇을 촬영할 수 있도록 하는 제4 카메라를 포함하는 것을 특징으로 하는 이동형 웨이퍼 정렬상태 비전 검사 시스템.
  5. 제 3항에 있어서,
    상기 비전검사제어부에서는 상기 이송로봇의 포크에 픽업된 웨이퍼가 상기 보트의 슬롯으로 진입하는 제1 단계, 상기 웨이퍼가 상기 슬롯 내측으로 진입완료된 제 2 단계, 상기 이송로봇의 포크를 하강시켜 상기 웨이퍼가 상기 슬롯에 안착되는 제 3단계 및 상기 이송로봇의 포크가 상기 보트에서 퇴진하는 제4 단계에 걸쳐 각 단계마다 상기 카메라를 구동시켜 영상데이터를 획득하여 상기 웨이퍼의 정렬상태를 검사하는 것을 특징으로 하는 이동형 웨이퍼 정렬상태 비전 검사 시스템.
  6. 제 5항에 있어서,
    상기 비전검사제어부에서는
    상기 제1, 제2 단계에서 상기 웨이퍼의 상하부면과 상기 슬롯간 이루는 간격과, 상기 웨이퍼의 단부와 상기 보트의 내측면간 이루는 간격을 측정하고,
    상기 제3, 제4 단계에서 상기 웨이퍼와 상기 이송로봇의 포크와의 간격을 측정하여,
    상기 측정된 간격데이터와 기설정된 간격임계값과 비교하여 정렬상태의 불량을 판단하도록 하는 것을 특징으로 하는 이동형 웨이퍼 정렬상태 비전 검사 시스템.
  7. 제 4항에 있어서,
    상기 다수개의 각 연장로드의 길이 및 각도가 가변될 수 있도록 각각 미세조절하여 상기 연장로드의 타단에 결합되는 각 카메라의 시야가 상기 웨이퍼의 측정대상면에 대응되도록 하는 카메라시야미세조정수단을 더 포함하는 것을 특징으로 하는 이동형 웨이퍼 정렬상태 비전 검사 시스템.
  8. 제 3항에 있어서,
    상기 비전검사제어부에서는 상기 Z축 이동부를 이동시켜 상기 촬영부가 상기 보트의 최하층과 최상층에 위치되도록 하여, 상기 보트의 최하층에서 상층으로 적층되는 일정 매수의 웨이퍼와 상기 보트의 최상층에서 하층으로 적층되는 일정 매수의 웨이퍼의 정렬상태만 검사하는 것을 특징으로 하는 이동형 웨이퍼 정렬상태 비전 검사 시스템.
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