표제지
Abstract
요약
목차
제1장 서론 15
제2장 Related Work 23
2.1. 관련 논문조사 23
2.2. 국내 외 기술력의 집중도 23
제3장 연구 및 개발 방법 25
3.1. 웨이퍼 오토로더 로봇기반 폴리싱 연동과 통합 시스템 25
3.2. 웨이퍼 오토 로더 통합 제어 시스템 및 모니터링 28
3.3. 카본 및 세라믹 핸드툴과 웨이퍼 얼라인 테이블 30
3.4. 무진동 이동 캐리어 33
3.5. 3채널 웨이퍼 비전 얼라인 시스템 34
3.6. 멀티 웨이퍼 위치 정렬 비전 알고리즘 및 제어 시스템 38
3.7. Lot 정보와 설비 상태 연동 HMI(Human Machine Interface) 40
3.8. 웨이퍼 얼라인 테이블 순수 분사 노즐 42
제4장 연구 및 개발 결과 44
4.1. 웨이퍼 오토로더 로봇기반 폴리싱 연동 통합 시스템 개발 44
4.2. 웨이퍼 오토 로더 통합 제어 시스템 및 모니터링 개발 47
4.3. 카본 및 세라믹 핸드툴과 웨이퍼 얼라인 테이블 개발 48
4.4. 무진동 이동 캐리어 개발 49
4.5. 3채널 웨이퍼 비전 얼라인 시스템 개발 51
4.6. 멀티 웨이퍼 위치 정렬 비전 알고리즘 및 제어 시스템 개발 52
4.7. HMI 개발 및 통합관리 시스템 설계 57
4.8. 웨이퍼 얼라인 테이블 순수 분사 노즐 개발 60
제5장 실험결과 61
5.1. 실험 방법 61
5.1.1. 싱글 다관절 로봇 반복 정밀도 61
5.1.2. 멀티 다관절 로봇 반복 정밀도 61
5.1.3. 투입 Tact Time 61
5.1.4. 배출 Tact Time 62
5.1.5. 비전 좌표 위치 보정 시간 62
5.1.6. 비전 좌표 자동보정 63
5.1.7. 생산량 63
5.1.8. 비전검사 검출률 64
5.1.9. 얼라인 테이블 웨이퍼 위치 반복정밀도 65
5.2. 실험 결과 65
제6장 결론 67
참고문헌 69
[표 3.1] 설비 제원 25
[표 5.1] 웨이퍼 투입시간 및 생산량 파악 64
[표 5.2] 웨이퍼의 시간별 생산량 64
[표 5.3] 실험 결과 66
[그림 1.1] 반도체 8대 공정 15
[그림 1.2] 기존의 웨이퍼 제조 공정 19
[그림 1.3] 기존 공정의 문제점 20
[그림 1.4] 자동화 시스템 21
[그림 1.5] 목표 시스템의 구성도 21
[그림 3.1] 전체 시스템 유닛 및 프로세스별 내역 26
[그림 3.2] 웨이퍼 습식 거치 장치 설계 27
[그림 3.3] Single Hand Tool을 활용한 웨이퍼를 3-얼라인 테이블 적재 28
[그림 3.4] Multi Hand Tool를 활용한 폴리싱 머신 로딩/언로딩 로봇 연계 28
[그림 3.5] 통합 프레임 유닛을 고려한 제어 시스템 개발 29
[그림 3.6] 다양한 자동화 기기와의 호환성을 위한 오픈 네트워크 체계 활용 30
[그림 3.7] 웨이퍼 얼라인 테이블 공정 (C단계) 31
[그림 3.8] 웨이퍼 얼라인 테이블 유닛 구조 32
[그림 3.9] 웨이퍼 얼라인 테이블 기능 및 특징 33
[그림 3.10] 무진동 수조형 이동 캐리어 및 카세트 스테이션 유닛 개발 34
[그림 3.11] 3채널 웨이퍼 비전 얼라인 유닛 구성 및 처리 단계 35
[그림 3.12] 캐리어 삽입 링 패턴과 둘레 패턴으로 안착검사 36
[그림 3.13] 폴리싱 얼라인부 비전을 통한 폴리싱 얼라인 처리 36
[그림 3.14] 폴리싱 얼라인부 비전 처리 방법 37
[그림 3.15] 캐리어 얼라인 통합 검사 방법 38
[그림 3.16] 웨이퍼 크랙 검사 방법 38
[그림 3.17] 멀티 웨이퍼 위치 정렬을 위한 비전 처리 39
[그림 3.18] 웨이퍼 단면 결함 및 보정 위치 탐색 및 분석 39
[그림 3.19] 멀티 웨이퍼 위치 정렬을 위한 통합 제어 시스템 설계 40
[그림 3.20] 웨이퍼 공정에 따른 HMI 개발 프로세스 41
[그림 3.21] 재작업 프로세스 시나리오 예시 42
[그림 3.22] 3-로드 얼라인 테이블의 순수 분사 노즐 개발 방안 43
[그림 4.1] 웨이퍼 오토로더 로봇기반 폴리싱 연동과 통합시스템의 개발 시제품 결과 44
[그림 4.2] 습식 거치장치 설계 및 시제품 결과 45
[그림 4.3] 웨이퍼 싱글 핸드 로봇 설계 및 시제품 결과 46
[그림 4.4] 웨이퍼 멀티 핸드 로봇 설계 및 시제품 결과 46
[그림 4.5] 웨이퍼 오토 로더 제어 시스템 및 모니터링 화면 47
[그림 4.6] 세부 구조 설계 및 시제품 결과 48
[그림 4.7] 카본 및 세라믹 핸드 툴과 웨이퍼 얼라인 테이블 시제품 결과 49
[그림 4.8] 무진동 이동 캐리어 시제품 및 와이퍼 캐리어 탑재 과정 50
[그림 4.9] 비전을 이용한 웨이퍼 안착 시스템 시제품 결과 51
[그림 4.10] 웨이퍼 크랙 및 안착 검사와 위치 보정을 위한 비전 유닛 52
[그림 4.11] 캐리어 3웨이퍼 얼라인 및 보정 53
[그림 4.12] 습식 거치장치 웨이퍼 크랙 검사 53
[그림 4.13] 웨이퍼 얼라인 보정 및 크랙 검사 알고리즘을 비전적용 테스트 54
[그림 4.14] 프로세스 설계도 55
[그림 4.15] 비전 얼라인 검사 결과 55
[그림 4.16] 노치 검출 화면 56
[그림 4.17] 미세 노치 검출 내역 56
[그림 4.18] HMI 인터페이스 개발 결과 57
[그림 4.19] 연마기 Carrier 상태 확인 58
[그림 4.20] 연마기 Align + Vision 검사 상태 창 59
[그림 4.21] 웨이퍼 노치검사 개발 결과 60
[그림 4.22] 순수 분사 노즐 결과물 60
[그림 5.1] 비전 좌표 위치 보정 단계 62
[그림 6.1] 중국 장비 time sheet 67
[그림 6.2] 연구 과제 장비 time sheet 67