KR102518689B1 - Align system and align method for wafer - Google Patents

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Abstract

웨이퍼가 배치되는 로봇암, 상기 웨이퍼와 이격된 위치에서 상기 로봇암에 배치된 웨이퍼의 기설정된 기준위치를 센싱하는 비전센서 및 상기 로봇암의 위치를 연산하고, 상기 비전센서가 센싱한 위치를 연산하여 기설정된 기준이 되는 웨이퍼의 위치인 기준위치값과 비교하여 상기 웨이퍼가 정렬되어 있는지 판단하는 제어부를 포함하는 웨이퍼 정렬시스템이 개시된다.A robot arm on which a wafer is placed, a vision sensor for sensing a preset reference position of a wafer placed on the robot arm at a position spaced apart from the wafer, and the position of the robot arm are calculated, and the position sensed by the vision sensor is calculated. Disclosed is a wafer alignment system including a control unit that determines whether the wafer is aligned by comparing it with a reference position value, which is a position of a wafer that is a predetermined reference position.

Description

웨이퍼 정렬시스템 및 웨이퍼 정렬방법{ALIGN SYSTEM AND ALIGN METHOD FOR WAFER}Wafer alignment system and wafer alignment method {ALIGN SYSTEM AND ALIGN METHOD FOR WAFER}

본 발명은 웨이퍼의 위치를 정렬하는 정렬시스템과 정렬방법에 관한 것이다. 특히, 비전센서를 활용하여 웨이퍼의 위치를 확인하고 웨이퍼의 위치를 정렬할 수 있는 정렬시스템과 정렬방법에 관한 것이다.The present invention relates to an alignment system and an alignment method for aligning the position of a wafer. In particular, it relates to an alignment system and alignment method capable of confirming the position of a wafer and aligning the position of a wafer using a vision sensor.

스스로 복잡한 임무를 수행할 수 있는 로봇은 현대 산업 현장에서 필수적인 구성이다. 로봇은 인간과 다르게 피로를 느끼지 않으며, 신호에 따라 정밀한 동작을 반복 수행하여 인간을 대체, 다양한 업무를 수행하고 있다. Robots that can perform complex tasks on their own are an essential component in modern industrial settings. Unlike humans, robots do not feel fatigue, and perform various tasks by replacing humans by repeating precise movements according to signals.

로봇이 활용되는 대표적인 분야로는 반도체 분야가 있다. 반도체는 아주 작은 사이즈의 직접 회로로, 웨이퍼에 다양한 공정이 수행되어 제조된다. 반도체는 미시세계에서 동작되므로 가공 시 정밀성이 요구되고, 거시세계와는 다르게 화학 약품 등을 활용하여 인체에 유해한 물질들이 생성되므로 로봇이 활용된다. A representative field in which robots are used is the semiconductor field. Semiconductors are very small-sized integrated circuits, and are manufactured by performing various processes on wafers. Because semiconductors operate in the microscopic world, precision is required during processing, and unlike the macroscopic world, chemicals are used to create substances harmful to the human body, so robots are used.

로봇은 웨이퍼의 불량을 관찰할 때도 활용된다. 웨이퍼는 반도체의 기초가 되는 플레이트로 완성 후 검사가 필요한데, 일반적으로는 웨이퍼의 내구성을 고려하여 웨이퍼의 하측에서 로봇암이 웨이퍼를 들어올리고 웨이퍼를 움직인 후 웨이퍼의 불량을 검사한다. 그러나 검사를 수행하기 위하여 웨이퍼를 움직이는 이 때 로봇암에서 웨이퍼의 정렬된 위치가 움직이고, 회전되는 등 웨이퍼의 위치가 이동되어 웨이퍼의 검사가 제대로 되지 않는 문제가 발생된다.Robots are also used to observe wafer defects. A wafer is a plate that is the basis of a semiconductor and needs to be inspected after completion. In general, considering the durability of the wafer, a robot arm lifts the wafer from the lower side of the wafer, moves the wafer, and inspects the wafer for defects. However, when the wafer is moved to perform the inspection, the position of the wafer is moved, such as an aligned position of the wafer in the robot arm, such as moving and rotating, so that the inspection of the wafer is not performed properly.

국내 공개특허 출원번호 "10-2008-0130316"Domestic published patent application number "10-2008-0130316"

본 발명은 전술한 문제점을 해결하고자 하는 것으로 웨이퍼를 검사하기 전 웨이퍼의 위치를 측정하고, 웨이퍼가 정위치에 위치되지 않은 경우 로봇암을 움직여 위치를 얼라인 할 수 있는 웨이퍼 정렬시스템 및 정렬방법을 제공하는데 목적이 있다.The present invention is to solve the above problems, and to measure the position of the wafer before inspecting the wafer, and if the wafer is not positioned in the correct position, a wafer alignment system and alignment method capable of aligning the position by moving a robot arm. It aims to provide

웨이퍼 정렬시스템은 웨이퍼가 배치되는 로봇암, 상기 웨이퍼와 이격된 위치에서 상기 로봇암에 배치된 웨이퍼의 기설정된 기준위치를 센싱하는 비전센서 및 상기 로봇암의 위치를 연산하고, 상기 비전센서가 센싱한 위치를 연산하여 기설정된 기준이 되는 웨이퍼의 위치인 기준위치값과 비교하여 상기 웨이퍼가 정렬되어 있는지 판단하는 제어부를 포함한다.The wafer alignment system calculates the position of a robot arm on which a wafer is placed, a vision sensor that senses a predetermined reference position of a wafer placed on the robot arm at a position spaced apart from the wafer, and the position of the robot arm, and the vision sensor senses and a control unit for determining whether the wafer is aligned by calculating one position and comparing it with a reference position value, which is a position of the wafer that is a predetermined reference position.

상기 제어부에 설정된 기준위치값은 상기 로봇암에 상기 웨이퍼가 정렬되어 있을 때 상기 비전센서가 촬영한 위치의 값인 것을 특징으로 한다.The reference position value set in the controller may be a value of a position captured by the vision sensor when the wafer is aligned with the robot arm.

상기 제어부는 상기 기준위치값과 상기 비전센서가 촬영한 위치의 값을 비교하여 오차값이 있는 경우, 상기 오차값에 대응되는 위치로 상기 로봇암이 이동되도록 제어신호를 송신하는 것을 특징으로 한다.The control unit compares the reference position value with the value of the position captured by the vision sensor, and when there is an error value, it is characterized in that to transmit a control signal to move the robot arm to a position corresponding to the error value.

상기 로봇암으로부터 기설정된 정기구학 연산 알고리즘을 활용하여 상기 로봇암의 단부의 위치인 단부위치값을 연산하는 것을 특징으로 한다.It is characterized in that the end position value, which is the position of the end of the robot arm, is calculated by utilizing a static kinematic calculation algorithm preset from the robot arm.

상기 제어부는 상기 비전센서로부터 신호를 수신받아, 상기 웨이퍼의 위치를 연산한 웨이퍼위치값을 연산하고, 상기 단부위치값에서 상기 웨이퍼위치값을 마이너스 하는 경로값을 연산하는 것을 특징으로 한다.The controller receives a signal from the vision sensor, calculates a wafer position value obtained by calculating the position of the wafer, and calculates a path value obtained by subtracting the wafer position value from the end position value.

상기 제어부는 상기 경로값에 상기 기준위치값을 플러스하고, 상기 단부위치값을 마이너스하여 정렬체크값을 연산하는 것을 특징으로 한다.The control unit may calculate an alignment check value by adding the reference position value to the path value and subtracting the end position value.

상기 제어부는 정렬체크값이 0으로 연산되는 경우 상기 웨이퍼가 정위치에 정렬되어 있다고 판단하는 것을 특징으로 한다.The control unit may determine that the wafer is aligned in the correct position when the alignment check value is calculated as 0.

또한 본 발명인 웨이퍼 정렬시스템은 봇암에 웨이퍼가 정렬되어 위치된 상태의 웨이퍼의 위치인 기준위치값을 제어부에 기저장하는 기준값저장단계, 상기 로봇암이 웨이퍼를 이동시켜 설정된 위치로 이동시키는 웨이퍼이동단계, 상기 로봇암과 이격된 위치에 배치된 비전센서가 이동된 웨이퍼의 위치를 센싱하고 제어부가 센싱된 값을 수신하여 웨이퍼의 위치인 웨이퍼위치값을 연산하는 측정단계 및 제어부가 상기 기준위치값과 상기 웨이퍼위치값을 비교하여 웨이퍼가 정렬되어 있는지를 판단하는 연산단계를 포함한다.In addition, the wafer alignment system of the present invention includes a reference value storage step of pre-saving a reference position value, which is a position of a wafer in a state where a wafer is aligned and positioned on a robot arm, in a control unit, and a wafer moving step of moving the wafer to a set position by the robot arm A measuring step in which a vision sensor disposed at a position spaced apart from the robot arm senses the position of the moved wafer and a control unit receives the sensed value to calculate a wafer position value, which is the position of the wafer, and the control unit calculates the reference position value and and a calculation step of determining whether the wafers are aligned by comparing the wafer position values.

상기 연산단계는 상기 제어부가 상기 로봇암의 단부의 위치인 단부위치값에서 상기 웨이퍼위치값을 마이너스한 경로값을 연산하는 경로값연산단계를 더 포함하는 것을 특징으로 한다.The calculating step may further include a path value calculating step in which the control unit calculates a path value obtained by subtracting the wafer position value from the end position value, which is the position of the end of the robot arm.

상기 연산단계는 상기 제어부가 상기 경로값에 상기 기준위치값을 플러스하고, 상기 단부위치값을 마이너스하여 정렬체크값을 연산하는 정렬체크값연산단계를 더 포함하는 것을 특징으로 한다.The calculating step may further include an alignment check value calculating step in which the control unit calculates an alignment check value by adding the reference position value to the path value and subtracting the end position value.

본 발명은 로봇암의 단부의 위치를 연산하고, 웨이퍼가 정렬되어 위치를 연산하여 웨이퍼가 얼라인되어 있는지 확인하고, 웨이퍼가 정위치에 정렬되어 있지 않은 경우 로봇암의 이동 경로를 연산하고 로봇암의 위치를 변경하므로 웨이퍼를 정위치에 정렬시킬 수 있다.The present invention calculates the position of the end of the robot arm, calculates the position when the wafer is aligned, checks whether the wafer is aligned, calculates the movement path of the robot arm when the wafer is not aligned in the correct position, and calculates the position of the robot arm. By changing the position of the wafer, it is possible to align the wafer to the correct position.

도 1은 일 실시예에 의한 본 발명인 웨이퍼 정렬 시스템을 도시한 것이다.
도 2에서 (a)는 웨이퍼가 로봇암의 단부에 정렬되어 위치된 경우를, (b)는 웨이퍼가 로봇암 단부의 정위치에서 어긋나 위치된 경우를 도시한 것이다.
도 3은 일 실시예에 의한 본 발명인 웨이퍼 정렬 시스템의 제어부의 연산과정을 블록도로 도시한 것이다.
도 4는 일 실시예에 의한 본 발명인 웨이퍼 정렬방법의 순서도를 블록도로 도시한 것이다.1 illustrates a wafer alignment system according to an embodiment of the present invention.
In FIG. 2, (a) shows a case where the wafer is aligned with the end of the robot arm, and (b) shows a case where the wafer is displaced from the normal position of the end of the robot arm.
3 is a block diagram illustrating an operation process of a control unit of a wafer alignment system according to an embodiment of the present invention.
4 is a block diagram showing a flow chart of a wafer alignment method according to the present invention according to an embodiment.

본 발명은 다양한 변환을 가할 수 있고 여러 가지 실시예를 가질 수 있는 바, 특정 실시예를 예시하고 상세한 설명에 상세하게 설명하고자 한다. 그러나, 이는 본 발명을 특정한 실시 형태에 대해 한정하려는 것이 아니며, 본 발명의 사상 및 기술 범위에 포함되는 모든 변환, 균등물 내지 대체물을 포함하는 것으로 이해되어야 한다.Since the present invention can apply various transformations and have various embodiments, specific embodiments will be exemplified and described in detail in the detailed description. However, it should be understood that this is not intended to limit the present invention to specific embodiments, and includes all transformations, equivalents, and substitutes included in the spirit and scope of the present invention.

본 발명에서 사용한 용어는 단지 특정한 실시예를 설명하기 위해 사용된 것으로, 본 발명을 한정하려는 의도가 아니다. 단수의 표현은 문맥상 명백하게 다르게 뜻하지 않는 한, 복수의 표현을 포함한다. 본 발명에서, '포함하다' 또는 '가지다' 등의 용어는 명세서상에 기재된 특징, 숫자, 단계, 동작, 구성요소, 부품 또는 이들을 조합한 것이 존재함을 지정하려는 것이지, 하나 또는 그 이상의 다른 특징들이나 숫자, 단계, 동작, 구성요소, 부품 또는 이들을 조합한 것들의 존재 또는 부가 가능성을 미리 배제하지 않는 것으로 이해되어야 한다. Terms used in the present invention are only used to describe specific embodiments, and are not intended to limit the present invention. Singular expressions include plural expressions unless the context clearly dictates otherwise. In the present invention, terms such as 'include' or 'having' are intended to designate that there is a feature, number, step, operation, component, part, or combination thereof described in the specification, but one or more other features It should be understood that the presence or addition of numbers, steps, operations, components, parts, or combinations thereof is not precluded.

이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 바람직한 실시예들을 상세히 설명한다. 이 때, 첨부된 도면에서 동일한 구성 요소는 가능한 동일한 부호로 나타내고 있음에 유의한다. 또한, 본 발명의 요지를 흐리게 할 수 있는 공지 기능 및 구성에 대한 상세한 설명은 생략할 것이다. 마찬가지 이유로 첨부 도면에 있어서 일부 구성요소는 과장되거나 생략되거나 개략적으로 도시되었다. Hereinafter, preferred embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings. At this time, it should be noted that in the accompanying drawings, the same components are indicated by the same reference numerals as much as possible. In addition, detailed descriptions of well-known functions and configurations that may obscure the gist of the present invention will be omitted. For the same reason, in the accompanying drawings, some components are exaggerated, omitted, or schematically illustrated.

도 1은 일 실시예에 의한 본 발명인 웨이퍼 정렬 시스템을 도시한 것이다.1 illustrates a wafer alignment system according to an embodiment of the present invention.

본 발명인 웨이퍼 정렬시스템은 로봇암(100), 비전센서(200), 제어부(300)를 포함한다. A wafer alignment system according to the present invention includes a robot arm 100, a vision sensor 200, and a controller 300.

로봇암(100)은 관절과 단부를 포함하여 형성될 수 있다. 로봇암(100)의 관절은 설정된 방향으로 회전 운동을 할 수 있다. 여기서 로봇암(100)의 관절은 복수개로 형성되는 바, 로봇암(100)의 단부는 복수개의 관절들의 회전 이동에 의하여 위치가 변경될 수 있으며, 회전될 수 있다. The robot arm 100 may include joints and ends. The joints of the robot arm 100 may rotate in a set direction. Here, a plurality of joints of the robot arm 100 are formed, and the end of the robot arm 100 may be changed in position or rotated by rotational movement of the plurality of joints.

로봇암(100)의 단부는 웨이퍼를 지지할 수 있는 형상으로 형성될 수 있다. 즉, 로봇암(100)의 단부는 매우 얇은 플레이트의 형상으로 평평한 면을 포함하여 형성될 수 있으며, 중심 부근에는 홀이 형성된 형태로 형성될 수 있다.An end of the robot arm 100 may be formed in a shape capable of supporting a wafer. That is, the end of the robot arm 100 may be formed in the shape of a very thin plate including a flat surface, and may be formed in a shape in which a hole is formed near the center.

따라서 로봇암(100)의 단부의 홀은 웨이퍼를 중앙에서 지지하고 있는 프레임을 중심 부근의 홀에 위치된 후, 상부로 이동되어 양측면이 웨이퍼의 하측을 지지하는 형태로 형성될 수 있다. Therefore, the hole at the end of the robot arm 100 may be formed in such a way that the frame supporting the wafer at the center is located in the hole near the center and then moved upward so that both sides support the lower side of the wafer.

한편 정기구학을 통하여 연산되는 로봇암(100)의 단부의 위치가 연산될 수 있는데, 이는 로봇암(100)의 단부의 중심일 수 있다. 한편 로봇암(100)의 단부의 위치는 반드 시 로봇암(100)의 단부의 중심일 필요는 없으며, 로봇암(100)의 단부의 위치를 파악하기에 충분하면 그 설정된 위치는 문제되지 않을 수 있다.Meanwhile, the position of the end of the robot arm 100 calculated through static kinematics may be calculated, which may be the center of the end of the robot arm 100. Meanwhile, the position of the end of the robot arm 100 does not necessarily have to be the center of the end of the robot arm 100, and if it is sufficient to determine the position of the end of the robot arm 100, the set position may not be a problem. there is.

로봇 또는 제어부(300)는 기준점을 기준으로 정기구학 연산을 통하여 각 관절의 위치값 또는 로봇암(100)의 단부의 위치를 연산할 수 있다. 즉, 로봇암(100)의 단부는 정기구학에 의하여 설정된 위치에 위치될 수 있다. The robot or the control unit 300 may calculate the position value of each joint or the position of the end of the robot arm 100 through static kinematics calculation based on the reference point. That is, the end of the robot arm 100 may be positioned at a position set by static kinematics.

제어부(300)는 로봇암(100)과 연결되어 로봇암(100)의 단부의 단부위치값을 수신할 수 있다. 제어부(300)는 정기구학 알고리즘을 이용하여 로봇암(100)에 웨이퍼가 정위치에 정렬되어 위치된 경우 이 때의 로봇암(100)의 단부의 위치인 단부위치값을 저장할 수 있다. The control unit 300 may be connected to the robot arm 100 and receive an end position value of an end of the robot arm 100 . The control unit 300 may store an end position value, which is the position of the end of the robot arm 100 at this time, when the wafer is aligned and positioned on the robot arm 100 using a static kinematics algorithm.

비전센서(200)는 웨이퍼의 특정한 지점(기준지점)을 추적하여 센싱할 수 있다. 일례로 기준지점은 웨이퍼의 중심을 기준으로 x축과 y축을 그리면 x축과 y축이 90도가 되는 지점(1사분면과 2사분면 사이)의 중심에서부터 설정된 길이만큼 이격된 위치일 수 있다. 비전센서(200)는 이 지점을 기준지점으로 설정하고 체크할 수 있다.The vision sensor 200 may track and sense a specific point (reference point) of the wafer. For example, the reference point may be a position spaced apart by a set length from the center of a point (between the first and second quadrants) at which the x and y axes are 90 degrees when the x and y axes are drawn based on the center of the wafer. The vision sensor 200 may set this point as a reference point and check it.

제어부(300)는 비전센서(200)와 연결되어 있다. 그리고 제어부(300)는 비전센서(200)가 기준지점을 측정한 값을 통하여 기준위치값을 설정할 수 있다. 이 기준위치값은 웨이퍼가 로봇암(100)에 정렬되어 위치된 경우 특정지점의 위치일 수 있다. 즉, 로봇암(100)이 웨이퍼를 정위치에 위치시키면 전술한 기준지점을 기준위치값은 단부위치값과 직선 방향에 위치되는데, 이 때 기준위치값을 제어부(300)는 저장하여 기준으로 설정할 수 있다. The controller 300 is connected to the vision sensor 200. Also, the control unit 300 may set the reference position value through a value obtained by measuring the reference point by the vision sensor 200 . This reference position value may be a position of a specific point when the wafer is aligned and positioned on the robot arm 100 . That is, when the robot arm 100 places the wafer in the correct position, the above-mentioned reference point is located in the straight line direction with the end position value. At this time, the control unit 300 stores the reference position value and sets it as a reference. can

본 발명은 제어부(300)가 기준이 되는 기준위치값을 기저장하고, 연산된 로봇암(100)의 단부의 위치인 단부위치값을 이용하여 웨이퍼가 정렬되어 위치되어 있는지를 파악할 수 있다.According to the present invention, the control unit 300 may pre-store a reference position value as a reference and determine whether the wafers are aligned and positioned using the calculated end position value, which is the position of the end of the robot arm 100.

도 2에서 (a)는 웨이퍼가 로봇암의 단부에 정렬되어 위치된 경우를, (b)는 웨이퍼가 로봇암 단부의 정위치에서 어긋나 위치된 경우를 도시한 것이다.In FIG. 2, (a) shows a case where the wafer is aligned with the end of the robot arm, and (b) shows a case where the wafer is displaced from the normal position of the end of the robot arm.

도 3은 일 실시예에 의한 본 발명인 웨이퍼 정렬 시스템의 제어부의 연산과정을 블록도로 도시한 것이다.3 is a block diagram illustrating an operation process of a control unit of a wafer alignment system according to an embodiment of the present invention.

이하에서는 동작 순서에 따라서 본 발명의 정렬시스템이 웨이퍼를 정위치에 위치시키는 과정을 설명하도록 하겠다.Hereinafter, the alignment system according to the present invention will explain the process of positioning the wafer in the correct position according to the operation sequence.

로봇암(100)은 설정된 위치를 움직여 웨이퍼를 지지하며 웨이퍼를 배치하고, 기설정된 위치로 이동될 수 있다. 즉, 로봇암(100)은 관절 등을 움직여 웨이퍼 방향으로 로봇암(100)의 단부를 이동시켜 웨이퍼를 지지하고, 다시 이동되어 웨이퍼와 함께 기설정된 위치로 이동될 수 있다. The robot arm 100 may move the set position to support the wafer, place the wafer, and move to the set position. That is, the robot arm 100 may support the wafer by moving the end of the robot arm 100 in the direction of the wafer by moving a joint or the like, and may be moved again to a predetermined position together with the wafer.

이 때 로봇암(100)의 단부의 위치는 전술한 바와 같이 로봇 그 자체에서 정기구학을 연산을 하여 제어부(300)로 로봇암(100)의 단부의 위치를 송신할 수 있으며 또는 그렇지 않고 제어부(300)가 로봇암(100)의 단부를 정기구학 알고리즘을 활용하여 실시간으로 연산할 수 있다. 그리고, 로봇암(100)의 단부는 전술한 단부위치값으로 이동될 수 있다. 로봇암(100)의 단부는 연산에 의하여 정확한 위치를 이동하므로, 그 위치는 변경되지 않을 수 있다.At this time, the position of the end of the robot arm 100 can transmit the position of the end of the robot arm 100 to the control unit 300 by calculating the static kinematics in the robot itself as described above, or otherwise the control unit ( 300) can calculate the end of the robot arm 100 in real time using a static kinematics algorithm. And, the end of the robot arm 100 can be moved to the above-mentioned end position value. Since the end of the robot arm 100 moves to an exact position by calculation, the position may not be changed.

비전센서(200)는 설정된 위치를 센싱할 수 있다. 제어부(300)는 비전센서(200)가 기준지점을 측정한 위치를 값으로 하여 연산할 수 있다. 즉, 도 2의 (b)와 같이 웨이퍼가 로봇암(100)에 일측으로 치우쳐서 위치되는 경우, 제어부(300)는 비전센서(200)가 측정한 기준지점의 위치인 웨이퍼위치값을 연산할 수 있다. The vision sensor 200 may sense a set position. The control unit 300 may calculate the location where the vision sensor 200 measures the reference point as a value. That is, when the wafer is positioned on one side of the robot arm 100 as shown in FIG. there is.

그 후 제어부(300)는 경로값을 연산한다. 경로값은 정기구학을 통하여 연산된 단부위치값에서 웨이퍼위치값을 마이너스 하는 연산을 수행하는 것이다. After that, the control unit 300 calculates a path value. For the path value, an operation is performed by subtracting the wafer position value from the end position value calculated through forward kinematics.

일례로 각 값들은 (x, y, θ)로 설정될 수 있다. 단부위치값이 (a, b, c)인 좌표로 표현될 수 있으며, 중간오차값이 (d, e, f)로 표현될 수 있으면 (a-d, b-e, c-f)가 경로값을 연산할 수 있다.For example, each value may be set to (x, y, θ). If the end position value can be expressed as coordinates (a, b, c) and the intermediate error value can be expressed as (d, e, f), (a-d, b-e, c-f) can calculate the path value .

그 후 제어부(300)는 새경로값을 연산할 수 있다. 새경로값은 경로값에 기준위치값을 플러스하는 연산을 수행하는 것이다. After that, the controller 300 can calculate a new path value. The new route value is to perform the operation of adding the reference position value to the route value.

만약 기준위치값이 (g, h, i)로 표현될 수 있다면, 새경로값은 (a-d+g, b-e+h, c-f+i)로 표현될 수 있을 것이다.If the reference position value can be expressed as (g, h, i), the new route value can be expressed as (a-d+g, b-e+h, c-f+i).

이후 제어부(300)는 최종적으로 정렬체크값을 연산한다. 정렬체크값은 새경로값에 단부위치값을 마이너스하는 연산을 의미한다. 전술한 바와 같이 단부위치값은 (a, b, c)이므로 새경로값에 단부위치값을 마이너스 하면 최종적으로 도출되는 값은 (-d+g, -e+h, -f+i)가 남게 된다.Thereafter, the controller 300 finally calculates an alignment check value. The alignment check value means an operation that subtracts the end position value from the new path value. As described above, since the end position values are (a, b, c), if the end position value is minus the new path value, the finally derived value remains (-d+g, -e+h, -f+i). do.

제어부(300)는 각각의 값들이 0이 되는지를 체크한다. 즉, 제어부(300)는 -d+g = 0, -e+h = 0, -f+i = 0 인지 체크한다. 그리고 제어부(300)는 정렬체크값의 각각의 값들이 0이 아니라면 이를 수정하는 동작을 한다.The controller 300 checks whether each value becomes 0. That is, the controller 300 checks whether -d+g = 0, -e+h = 0, or -f+i = 0. And, if each value of the alignment check value is not 0, the control unit 300 performs an operation to correct it.

즉, 제어부(300)는 -d+g가 +로 도출되면 기준위치값보다 우측으로 치우쳐 있다고 판단하고, -e+h가 -로 도출되면 기준위치값보다 아래로 치우쳐 있다고 판단할 것이며, -f+i가 -로 연산되면 시계방향만큼 회전되어 있다고 판단할 것이다. That is, the control unit 300 determines that it is biased to the right of the reference position value when -d + g is derived as +, and determines that it is biased below the reference position value when -e + h is derived as -, and -f If +i is calculated as -, it will be determined that it is rotated clockwise.

그러면 제어부(300)는 제어신호를 로봇암(100)으로 송신한다. 그러면 로봇암(100)은 x축을 기준으로 좌측으로 -d+g의 연산값만큼 이동하고, 상측으로 -e+h의 연산값만큼 이동하며, -f+i의 연산값만큼 반시계 방향으로 회전될 수 있을 것이다.Then, the control unit 300 transmits a control signal to the robot arm 100. Then, the robot arm 100 moves to the left by the calculated value of -d+g based on the x-axis, moves upward by the calculated value of -e+h, and rotates counterclockwise by the calculated value of -f+i. It could be.

이와 같이 본 발명은 웨이퍼의 위치를 연산하고, 연산된 값에 따라 로봇암(100)을 이동하므로 웨이퍼의 위치를 정렬할 수 있다.As such, the present invention calculates the position of the wafer and moves the robot arm 100 according to the calculated value, so that the position of the wafer can be aligned.

한편, 본 발명은 위와 같이 로봇암(100)이 움직인 후, 다시 한 번 동일한 연산을 수행할 수 있다. 즉, 로봇암(100)이 이동된 후 제어부(300)는 다시 한 번 정렬체크값을 연산할 수 있다. 그 후 정렬체크값이 0이라면 제어부(300)는 웨이퍼가 정위치에 정렬되어 있음을 인지할 수 있다.Meanwhile, in the present invention, after the robot arm 100 moves as described above, the same operation may be performed once again. That is, after the robot arm 100 is moved, the control unit 300 may calculate the alignment check value once again. After that, if the alignment check value is 0, the controller 300 can recognize that the wafer is aligned in the correct position.

또한, 본 발명은 기설정된 시간을 두고, 제어부(300)는 정렬체크값을 연산할 수 있다. 이를 통하여 웨이퍼 검사가 수행되는 동안 웨이퍼의 위치가 정위치에 위치되어 있는지 지속적, 반복적 체크할 수 있다.Also, according to the present invention, the control unit 300 may calculate the alignment check value at a preset time. Through this, it is possible to continuously and repeatedly check whether the position of the wafer is located in the correct position while wafer inspection is performed.

한편 위의 실시예에서는 각 값들이 x, y, θ임을 가정하여 설명하였으나, 이는 설명의 편의를 위한 일 실시예에 의한 것임을 유의하여야 한다. 즉, θ는 z값일 수 있으며, θ값이 없어도 문제되지 않는다. 왜냐하면 제어부(300)는 최종적으로 도출되는 정렬체크값의 x, y값만을 연산하여 로봇암(100)을 이동시키고, 정기구학을 통하여 연산되는 로봇암(100)의 단부의 위치를 토대로 현재 로봇암(100)이 단부가 기준이 되는 로봇암(100)의 단부의 위치 대비 어느정도 회전되어 있는지 체크할 수 있기 때문이다.Meanwhile, in the above embodiment, each value is assumed to be x, y, and θ, but it should be noted that this is based on an embodiment for convenience of explanation. That is, θ may be a z value, and it does not matter even if there is no θ value. Because the controller 300 moves the robot arm 100 by calculating only the x and y values of the finally derived alignment check value, and based on the position of the end of the robot arm 100 calculated through regular kinematics, the current robot arm This is because it is possible to check how much the end of 100 is rotated compared to the position of the end of the robot arm 100 as a reference.

최종적으로 정리를 하자면 본 발명은 다음과 같은 순서를 통하여 웨이퍼를 정렬한다.Finally, in the present invention, wafers are arranged in the following order.

(i) 기준위치값 저장(i) Save reference position value

(ii) 로봇암(100)의 웨이퍼 이동(ii) Wafer movement of the robot arm 100

(iii) 비전센서(200)가 웨이퍼위치값 센싱 후 제어부(300)로 송신(iii) The vision sensor 200 senses the wafer position value and transmits it to the control unit 300

(iv) 제어부(300)는 경로값 연산(단부위치값 - 웨이퍼위치값)(iv) The control unit 300 calculates the path value (end position value - wafer position value)

(v) 제어부(300)는 새경로값 연산 (경로값 + 기준위치값)(v) The control unit 300 calculates a new route value (route value + reference position value)

(vi) 제어부(300)는 정렬체크값 연산 (새경로값 - 단부위치값)(vi) The control unit 300 calculates the alignment check value (new path value - end position value)

(vii) 제어부(300)가 로봇암(100)에 제어신호 송신(vii) The control unit 300 transmits a control signal to the robot arm 100

(첫번째 웨이퍼의 검사가 종료되면 (ii) ~ (vii) 반복하여 수행함)(After the inspection of the first wafer, (ii) to (vii) are repeated)

도 4는 일 실시예에 의한 본 발명인 웨이퍼 정렬방법의 순서도를 블록도로 도시한 것이다.4 is a block diagram showing a flow chart of a wafer alignment method according to the present invention according to an embodiment.

본 발명인 웨이퍼 정렬방법은 기준값저장단계(S100), 웨이퍼이동단계(S200), 측정단계(S300), 연산단계(S400) 및 정렬단계(S500)를 포함한다. The wafer alignment method of the present invention includes a reference value storage step (S100), a wafer transfer step (S200), a measurement step (S300), a calculation step (S400), and an alignment step (S500).

기준값저장단계(S100)는 전술한 기준위치값을 제어부(300)가 저장하는단계이다.The reference value storage step (S100) is a step in which the control unit 300 stores the aforementioned reference position value.

기준위치값은 전술한 바와 같이 로봇암(100)의 단부가 기설정된 위치되고, 웨이퍼가 로봇암(100)의 단부에 정렬되어 위치되었을 때 웨이퍼의 기준지점의 위치를 비전센서(200)로 촬영한 경우 기준지점의 위치의 값을 의미한다. 제어부(300)는 기준값저장단계(S100)가 수행되어 저장된 기준위치값을 기준으로 웨이퍼의 위치가 정렬되어 있는지 아닌지를 파악할 수 있다.As the reference position value, as described above, when the end of the robot arm 100 is in a preset position and the wafer is positioned aligned with the end of the robot arm 100, the position of the reference point of the wafer is captured by the vision sensor 200. In one case, it means the value of the location of the reference point. The control unit 300 may determine whether or not the position of the wafer is aligned based on the stored reference position value by performing the reference value storage step (S100).

웨이퍼이동단계(S200)는 로봇암(100)이 웨이퍼를 이동시키는 단계이다. 로봇암(100)은 전술한 바와 같이 웨이퍼의 하측을 지지하여 기설정된 위치로 웨이퍼를 이동시킨다. 여기서 제어부(300)는 로봇암(100)과 연결되어 있으므로, 로봇암(100)의 단부의 위치를 정확하게 알 수 있다. 로봇암(100)은 웨이퍼를 검사하기 위하여 기설정된 위치로 로봇암(100)의 단부를 이동시킬 수 있다.The wafer moving step (S200) is a step in which the robot arm 100 moves the wafer. As described above, the robot arm 100 supports the lower side of the wafer and moves the wafer to a predetermined position. Here, since the control unit 300 is connected to the robot arm 100, the position of the end of the robot arm 100 can be accurately known. The robot arm 100 may move an end of the robot arm 100 to a predetermined position in order to inspect a wafer.

측정단계(S300)는 로봇암(100)의 단부가 기설정된 위치로 이동된 경우, 로봇암(100)과 이격되어 위치된 비전센서(200)가 웨이퍼의 기준위치를 센싱하는 단계이다. 제어부(300)는 비전센서(200)가 센싱한 값을 수신하고 웨이퍼의 위치인 웨이퍼위치값을 연산할 수 있다.The measuring step (S300) is a step in which the vision sensor 200 positioned apart from the robot arm 100 senses the reference position of the wafer when the end of the robot arm 100 is moved to a predetermined position. The control unit 300 may receive a value sensed by the vision sensor 200 and calculate a wafer position value that is the position of the wafer.

또한, 전술한 바와 같이 제어부(300)는 로봇암(100)의 단부를 정기구학 알고리즘을 이용하여 연산할 수 있다. Also, as described above, the control unit 300 may calculate the end of the robot arm 100 using a static kinematics algorithm.

이처럼 측정단계(S300)에서 제어부(300)는 단부위치값, 웨이퍼위치값을 연산하여 저장하고 있다.In this way, in the measuring step (S300), the control unit 300 calculates and stores the end position value and the wafer position value.

연산단계(S400)는 제어부(300)가 기준위치값과 웨이퍼위치값을 이용하여 웨이퍼의 위치가 정렬되어 있는지를 판단하는 단계이다.The calculation step (S400) is a step in which the control unit 300 determines whether the position of the wafer is aligned using the reference position value and the wafer position value.

이를 위하여 연산단계(S400)는 경로값연산단계(S410), 새경로값연산단계(S420), 정렬체크값연산단계(S430)를 포함할 수 있다.To this end, the calculation step (S400) may include a path value calculation step (S410), a new path value calculation step (S420), and an alignment check value calculation step (S430).

경로값연산단계(S410), 새경로값연산단계(S420), 정렬체크값연산단계(S430)는 제어부(300)가 기준위치값, 단부위치값, 웨이퍼위치값을 이용하여 연산을 수행한다.In the path value calculation step (S410), the new path value calculation step (S420), and the alignment check value calculation step (S430), the control unit 300 performs calculations using the reference position value, the end position value, and the wafer position value.

경로값연산단계(S410)는 전술한 바와 같이 제어부(300)가 경로값을 연산하는 단계로 측정단계(S300)까지 수행되어 획득된 단부위치값과 웨이퍼위치값을 이용하여 단부위치값에 웨이퍼위치값을 마이너스 하는 연산을 하여 경로값을 연산한다.As described above, the path value calculation step (S410) is a step in which the control unit 300 calculates the path value, and the wafer position is converted to the end position value by using the end position value and the wafer position value obtained by performing up to the measurement step (S300). Calculate the path value by performing an operation that subtracts the value.

새경로값연산단계(S420)는 제어부(300)가 경로값을 연산한 후 경로값을 이용하여 새경로값을 연산하는 단계로 경로값에 기준위치값을 플러스하여 연산을 수행하여 새경로값을 연산한다.The new route value calculation step (S420) is a step in which the control unit 300 calculates a route value and then calculates a new route value using the route value. calculate

정렬체크값연산단계(S430)는 제어부(300)가 새경로값을 연산한 후 이를 이용하여 정렬체크값을 연산하는 단계로, 새경로값에 단부위치값을 마이너스하는 연산을 수행하여 정렬체크값을 연산한다.The alignment check value calculation step (S430) is a step in which the control unit 300 calculates a new path value and then calculates an alignment check value using the new path value. The alignment check value is calculated by subtracting the end position value from the new path value. calculate

정렬단계(S500)에서는 정렬체크값에 따라 제어부(300)가 로봇암(100)을 제어하는 제어신호를 송신하여 로봇암(100)의 단부의 위치를 변경하여 웨이퍼의 위치를 정렬하는 단계이다. 여기서 정렬체크값이 0인 경우 전술한 바와 같이 로봇암(100)은 위치가 변경되지 않을 수 있다.In the alignment step (S500), the control unit 300 transmits a control signal for controlling the robot arm 100 according to the alignment check value to change the position of the end of the robot arm 100 to align the position of the wafer. Here, when the alignment check value is 0, the position of the robot arm 100 may not be changed as described above.

위와 같은 단계를 통하여 본 발명인 방법은 웨이퍼를 정렬할 수 있다. 아울러 본 발명은 웨이퍼이동단계(S200), 측정단계(S300), 연산단계(S400), 정렬단계(S500)를 설정된 시간 간격을 두고 지속적으로 수행할 수 있다. 또한, 정렬단계(S500)가 수행된 후 측정단계(S300)부터 다시 수행하여 웨이퍼의 위치를 다시 한 번 체크 후 정렬할 수 있다. Through the above steps, the method of the present invention can align the wafer. In addition, the present invention may continuously perform the wafer transfer step (S200), the measurement step (S300), the calculation step (S400), and the alignment step (S500) at set time intervals. In addition, after the alignment step (S500) is performed, the measurement step (S300) is performed again to check the position of the wafer once again and then align it.

이상, 본 발명의 일 실시예에 대하여 설명하였으나, 해당 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 특허청구범위에 기재된 본 발명의 사상으로부터 벗어나지 않는 범위 내에서, 구성 요소의 부가, 변경, 삭제 또는 추가 등에 의해 본 발명을 다양하게 수정 및 변경시킬 수 있을 것이며, 이 또한 본 발명의 권리범위 내에 포함된다고 할 것이다.Although one embodiment of the present invention has been described above, those skilled in the art can add, change, delete, or add components within the scope not departing from the spirit of the present invention described in the claims. The present invention can be variously modified and changed by the like, and this will also be said to be included within the scope of the present invention.

100 : 로봇암
200 : 비전센서
300 : 제어부100: robot arm
200: vision sensor
300: control unit

Claims (10)

웨이퍼가 배치되는 로봇암;
상기 웨이퍼와 이격된 위치에서 상기 로봇암에 배치된 웨이퍼의 기설정된 기준위치를 센싱하는 비전센서; 및
상기 로봇암의 위치를 연산하고, 상기 비전센서가 센싱한 위치를 연산하여 상기 로봇암에 상기 웨이퍼가 정렬되어 있을 때 상기 비전센서가 촬영한 위치의 값인 기준위치값과 비교하여 상기 웨이퍼가 정렬되어 있는지 판단하는 제어부를 포함하며,
상기 제어부는
상기 로봇암으로부터 기설정된 정기구학 연산 알고리즘을 활용하여 상기 로봇암의 단부의 위치인 단부위치값을 연산하며,
상기 비전센서로부터 신호를 수신받아, 상기 웨이퍼의 위치를 연산한 웨이퍼위치값을 연산하고, 상기 단부위치값에서 상기 웨이퍼위치값을 마이너스 하는 경로값을 연산하고,
상기 경로값에 상기 기준위치값을 플러스하고, 상기 단부위치값을 마이너스하여 정렬체크값을 연산하며,
상기 정렬체크값이 0으로 연산되는 경우 상기 웨이퍼가 정위치에 정렬되어 있다고 판단하는 것
을 특징으로 하는 웨이퍼 정렬시스템.a robot arm on which a wafer is placed;
a vision sensor for sensing a preset reference position of a wafer disposed on the robot arm at a position spaced apart from the wafer; and
The position of the robot arm is calculated, and the position sensed by the vision sensor is calculated, and when the wafer is aligned on the robot arm, the wafer is aligned by comparing it with a reference position value, which is a value of a position captured by the vision sensor. It includes a control unit that determines whether
The control unit
Calculate an end position value, which is a position of an end of the robot arm, by utilizing a predetermined static kinematic calculation algorithm from the robot arm;
receiving a signal from the vision sensor, calculating a wafer position value obtained by calculating the position of the wafer, and calculating a path value obtained by subtracting the wafer position value from the end position value;
An alignment check value is calculated by adding the reference position value to the path value and subtracting the end position value,
Determining that the wafer is aligned in the correct position when the alignment check value is calculated as 0
Wafer sorting system, characterized in that. 삭제delete 제1항에 있어서,
상기 제어부는
상기 기준위치값과 상기 비전센서가 촬영한 위치의 값을 비교하여 오차값이 있는 경우, 상기 오차값에 대응되는 위치로 상기 로봇암이 이동되도록 제어신호를 송신하는 것
을 특징으로 하는 웨이퍼 정렬시스템.According to claim 1,
The control unit
Comparing the reference position value with the value of the position captured by the vision sensor, and if there is an error value, transmitting a control signal to move the robot arm to a position corresponding to the error value
Wafer sorting system, characterized in that. 삭제delete 삭제delete 삭제delete 삭제delete 로봇암에 웨이퍼가 정렬되어 위치된 상태의 웨이퍼의 위치인 기준위치값을 제어부에 기저장하는 기준값저장단계;
상기 로봇암이 웨이퍼를 이동시켜 설정된 위치로 이동시키는 웨이퍼이동단계;
상기 로봇암과 이격된 위치에 배치된 비전센서가 이동된 웨이퍼의 위치를 센싱하고 제어부가 센싱된 값을 수신하여 웨이퍼의 위치인 웨이퍼위치값을 연산하는 측정단계; 및
제어부가 상기 기준위치값과 상기 웨이퍼위치값을 비교하여 웨이퍼가 정렬되어 있는지를 판단하는 연산단계를 포함하며,
상기 연산단계는
상기 제어부가 상기 로봇암의 단부의 위치인 단부위치값에서 상기 웨이퍼위치값을 마이너스한 경로값을 연산하는 경로값연산단계를 더 포함하고,
상기 연산단계는
상기 제어부가 상기 경로값에 상기 기준위치값을 플러스하고, 상기 단부위치값을 마이너스하여 정렬체크값을 연산하는 정렬체크값연산단계를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 웨이퍼 정렬방법.a reference value storage step of previously storing a reference position value, which is a position of the wafer in a state where the wafer is aligned and positioned on the robot arm, in the control unit;
a wafer moving step in which the robot arm moves the wafer to a set position;
A measuring step in which a vision sensor disposed at a position spaced apart from the robot arm senses the position of the moved wafer and a control unit receives the sensed value and calculates a wafer position value that is the position of the wafer; and
And a calculation step of determining whether the wafer is aligned by comparing the reference position value with the wafer position value,
The calculation step is
Further comprising a path value calculation step in which the control unit calculates a path value obtained by subtracting the wafer position value from the end position value, which is the position of the end of the robot arm,
The calculation step is
and an alignment check value calculation step in which the control unit calculates an alignment check value by adding the reference position value to the path value and subtracting the end position value by subtracting the end position value. 삭제delete 삭제delete
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