웨이퍼 세척을 위한 비전 포지셔닝 솔루션
2022-06-20
프로젝트 소개
프로젝트 요구사항
반도체 제조업체는 자재 공급업체 및 장비 공급업체에 대한 엄격한 기준을 가지고 있으며, 인증된 시스템 통합업체/공급업체만 해당 공급망에서 사용할 수 있습니다. 어드밴텍은 웨이퍼 클리닝 및 포지셔닝 시간을 최적화하고 단축할 수 있는 솔루션을 찾고 있던 대만 최고의 반도체 제조업체에 서비스를 제공하는 SI(System Integrator)와 오랜 기간 파트너십을 맺고 있습니다. 클리닝 프로세스 전에 "웨이퍼 센터링"이라고 하는 단계가 있는데, 이 단계는 카세트에서 웨이퍼를 집어들고 나서 이루어집니다. 이 작업은 위치 지정 알고리즘을 사용하여 각 웨이퍼의 중심을 다시 잡는 데 사용되는 일종의 기계적 그리퍼 장치에 의해 수행됩니다. 불행히도 이는 웨이퍼의 중심을 신중하게 재조정할 때 시간이 손실됨에 따라 세척 효율이 약간 저하됩니다. 또한 그리퍼 공구 접촉으로 인한 웨이퍼 균열의 위험은 작지만 상당히 크며, 이로 인해 효율이 저하될 수 있습니다. 어드밴텍은 기계적인 위치 결정 장비를 교체하기 위해 머신 비전 솔루션을 사용할 것을 제안했으며, 그 결과 웨이퍼 손상 없이 각 웨이퍼를 초가 아닌 밀리초 만에 정확하게 중심을 잡을 수 있음을 알 수 있었습니다.
프로젝트 설명
모든 공정과 기계적 움직임으로 인해 웨이퍼의 원래 절대 위치에서 약간의 변위가 발생하기 때문에 정확한 중심 위치를 다시 계산하여 다음 단계에 필요한 정확한 조정을 허용해야 합니다. 픽과 플레이스 머신 사이에는 두 개의 스테이션, 즉 로봇이 센터링을 위해 카세트 캐리어에서 중간 스테이션으로 웨이퍼를 가져가는 위치 및 프로세스, 플레이스 스테이션, 로봇이 웨이퍼 위치를 측정하고 청소하기 위해 스핀들로 이송하는 위치 및 프로세스가 있습니다. 픽 스테이션에서 카세트의 웨이퍼는 일반적으로 카세트 캐리어 작동으로 인해 최대 4mm의 변위 오류가 발생할 수 있습니다. 그런 다음 그래버 도구가 카세트에서 각 웨이퍼를 들어 중간 스테이션에 배치하여 오류를 수정합니다.
이 프로젝트를 위해 시스템 통합업체 계약자는 어드밴텍의 IPC-7120 + AIMB-787+ PCIE-1674를 VisionNavi 내장 및 어드밴텍 QCAM 메가픽셀 PoE 산업용 카메라 1대와 통합하여 위치 보정을 지원했습니다. QCAM은 시각적 데이터를 캡처하기 위해 웨이퍼 위에 설치되었으며 분석 및 작업을 위해 IPC-7120 + ASMB-787 및 VisionNavi로 다시 전송됩니다.
AIIS-3410P 콤팩트 비전 시스템 컴퓨터는 세척을 위해 웨이퍼를 웨이퍼 스핀들로 이동하기 전에 VisionNavi 및 3개의 QCAM이 있는 플레이스 스테이션에서 중앙 위치와 모든 왜곡을 판단하기 위해 사용됩니다. 중심 위치와 휨이 계산되면 로봇에 통보하고 웨이퍼를 불균형이나 진동이 없는 정확한 위치에 올려 최종 클리닝 프로세스를 완료하라는 지시를 받습니다.
프로젝트 구현:
- IPC-7120: 전면 I/O 인터페이스가 있는 데스크탑/월마운트 섀시
- AIMB-787: 10세대 Intel CPU 마더보드
- PCIE-1674 : 4포트 PCI Express GigE 비전 프레임 그래버
- AIIS-3410P: 컴팩트한 비전 분석 플랫폼
- QUARTZ: 2000만 화소 PoE 산업용 카메라
- VisionNavi: 머신 비전 엣지 솔루션 지원 플랫폼
시스템 다이어그램
결론
연간 수백만 개의 웨이퍼에서 수율 99.9%를 달성하는 것은 전체 생산 과정에서 복잡한 물리적 상호작용이 수반되는 IC 웨이퍼 생산에서 매우 어려운 일입니다. 어드밴텍 비전 포지셔닝 솔루션은 웨이퍼 세척 시간을 초에서 밀리초(ms)로 대폭 단축하고 웨이퍼 손상을 방지하는 정밀한 픽 앤 플레이스(pick and placement)를 가능하게 했습니다. 이 솔루션은 고속 웨이퍼 치수 계산 및 중앙 위치 측정을 수행하는 20.0 메가픽셀 PoE 산업용 카메라용 하이 컴퓨팅 비전 분석 플랫폼으로 구성되어 있습니다. 지능형 비전 분석 솔루션은 IC 제조업체가 웨이퍼 세척 프로세스를 스마트 최적화 프로세스로 전환하는 데 도움이 되었습니다. 이를 통해 생산 수율을 지속적으로 관리 및 개선하고 효율성을 개선하여 반도체 제조 업계에서 최고의 위치를 유지할 수 있었습니다.
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