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고차 다항식 변환 기반 카메라 캘리브레이션을 이용한 웨이퍼 Pre-Alignment 시스템
A Wafer Pre-Alignment System Using a High-Order Polynomial Transformation Based Camera Calibration 원문보기

반도체디스플레이기술학회지 = Journal of the semiconductor & display technology, v.9 no.1, 2010년, pp.11 - 16  

이남희 (한국기술교육대학교 전기전자공학과) ,  조태훈 (한국기술교육대학교 정보기술공학부)

Abstract ▼ AI-Helper 아이콘AI-Helper

Wafer Pre-Alignment is to find the center and the orientation of a wafer and to move the wafer to the desired position and orientation. In this paper, an area camera based pre-aligning method is presented that captures 8 wafer images regularly during 360 degrees rotation. From the images, wafer edge...

주제어

#Wafer Pre-Aligner   #Least Squares Circle Fitting   #Alignment   #Notch Detection  

AI 본문요약
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문제 정의

  • 본 논문에서는 웨이퍼 Pre-Alignment하기 위한 방법 중 Area 카메라와 Least Square Circle Fitting을 이용한 방법을 이용하여 웨이퍼의 중심좌표를 찾아 웨이퍼의 중심과 척의 중심간의 거리 및 각도를 찾는 Alignment 방법을 제안하였다. 보다 정밀한 카메라 캘리브레이션을 위해서 고차 Polynomial변환을 이용한 카메라캘리브레이션 방법을 사용하였다.
  • Pre-Aligner에는 기구적인 방법과 광학적인 방법으로 나눌 수 있는데, 기구적인 방법은 기구적인 마찰로 인한 웨이퍼의 손상과 마이크로 단위로 정렬하기에는 적합하지 않은 단점을 가지며, 광학적인 방법 중 하나로 CCD형 선형 이미지 센서를 이용한 정렬방법이 개발되었다[2]. 본 논문은 Area 카메라를 이용하여 웨이퍼를 한 바퀴 회전하면서 일정 각도마다 얻은 웨이퍼의 에지 이미지들로부터 웨이퍼를 정렬하는 시스템의 개발에 관한 것이다. Area 카메라를 이용하여 웨이퍼 정렬을 수행한 논문[3]에서는 카메라 캘리브레이션 방법으로 선형변환(Linear Transformation)을 사용하였으나 본 시스템에서는 좀 더 정밀한 웨이퍼 정렬을 위해 고차(High-order) Polynomial 변환을 이용한 카메라 캘리브레이션[4]을 사용하였다.
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질의응답

핵심어 질문 논문에서 추출한 답변
Pre-Alignment에서 Area 카메라를 이용하는 방법을 사용할 때 어떠한 문제점이 존재하는가? 현재 웨이퍼의 크기가 최대 300mm로 매우 크므로 웨이퍼 전체를 Area 카메라를 이용하여 영상을 취득하여 정렬을 하기에는 카메라의 해상도가 부족하다. 따라서, Area 카메라를 이용하여 정렬을 하려면 웨이퍼 영역을 여러 부분 영역으로 나누어 여러 장의 영상을 취득하여 정렬을 하게 된다.
Pre-Aligner는 어떠한 방법으로 나눌 수 있는가? Pre-Aligner에는 기구적인 방법과 광학적인 방법으로 나눌 수 있는데, 기구적인 방법은 기구적인 마찰로 인한 웨이퍼의 손상과 마이크로 단위로 정렬하기에는 적합하지 않은 단점을 가지며, 광학적인 방법 중 하나로 CCD형 선형 이미지 센서를 이용한 정렬방법이 개발되었다[2]. 본 논문은 Area 카메라를 이용하여 웨이퍼를 한 바퀴 회전하면서 일정 각도마다 얻은 웨이퍼의 에지 이미지들로부터 웨이퍼를 정렬하는 시스템의 개발에 관한 것이다.
Pre-Aligner란? 최근에 반도체 산업은 정보화 시대의 핵심 산업으로 중요성이 커짐에 따라 반도체 공정에서의 웨이퍼의 정렬(Alignment)의 중요성도 높아지게 되었다. 이에 웨이퍼의 중심 및 방향을 정확하게 정렬(Alignment)할 필요가 있는데 이를 위해서 정렬하기 전에 일정한 수준의 이하로 정렬을 하여 장비에 쉽게 웨이퍼를 정렬할 수 있도록 하는 것을 Pre-Aligner라고 한다[1].
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참고문헌 (6)

  1. 이남희, 조태훈, "Least Square Circle Fitting을 이용한 Pre-Alignment", 한국해양정보통신학회 추계학술 대회 논문집, 13권, 2호, pp. 410-413, 2009. 

  2. 박홍래, 유준, "웨이퍼 정렬법과 정밀도 평가", 제어.자동화.시스템공학회 논문지, 제8권, 제9호, pp. 812-817, 2002. 

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  3. Hee-Sub Lee, Jae-Wook Jeon, Joon-Woo Kim, Jong-Eun Byun, "A 12-inch wafer prealigner", Micro-processors and Microsystems 27, pp. 151-158, 2003. 

    상세보기 crossref

  4. 조태훈, "고차 polynomial을 이용한 정밀한 카메라 캘 리브레이션", Proceedings of KFIS Spring Conference 2007. Vol.17, No.1. pp. 413-416, 2007. 

  5. Qu Dongsheng, Quio Suilong, Rong Weibin, Song Yixu, Zhao Yannan, "Design and Experiment of The wafer Pre-alignment System", Proceedings of the 2007 IEEE International Conference on Mechatronicsand Automation, pp. 1483-1488, August 5-8, 2007. 

  6. http://opencv.willowgarage.com/wiki/ 

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