KR100227842B1 - Robot-arm alignment tool and method for aligning - Google Patents
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Abstract
본 발명은 반도체 설비에 사용되는 로봇아암(robot-arm)의 얼라인먼트 툴(alignment tool) 및 얼라인 방법에 관한 것이다.The present invention relates to an alignment tool and a method of aligning a robot-arm used in a semiconductor facility.
본 발명에 따르면 상기 목적을 달성하기 위한 본 발명에 의하면 로봇아암을 챔버내에서 정위치하도록 얼라인하는 방법에 있어서, 상기 챔버내 정위치를 상기 챔버 외부의 제 1 위치에 대응시키는 단계와; 상기 로봇아암의 상기 정위치에 대한 제 2 위치를 설정하는 단계와; 상기 제 1 위치와 상기 제 2 위치가 일치하도록 상기 로봇아암을 조정하는 단계로 이루어지는 것을 특징으로 한다.According to another aspect of the present invention, there is provided a method of aligning a robot arm so as to be positively positioned in a chamber, the method comprising the steps of: aligning the inside of the chamber with a first position outside the chamber; Setting a second position of the robot arm with respect to the predetermined position; And adjusting the robot arm so that the first position and the second position coincide with each other.
이에 따라 챔버 상부를 개방하지 않고도 챔버 외측의 가상의 기준점을 통해 챔버내의 로봇아암의 위치를 관측하여 얼라인먼트를 수행할 수 있어 반도체 설비의 분해/조립에 따른 번거로움을 감소시키고, 그에 따른 소요 시간을 절약하는 효과가 있다.Accordingly, it is possible to perform alignment by observing the position of the robot arm in the chamber through a virtual reference point outside the chamber without opening the upper part of the chamber, thereby reducing the disassembly / assembly time required for the semiconductor facility, There is a saving effect.
Description
본 발명은 반도체 설비에 사용되는 로봇아암(robot-arm)을 얼라인하기 위한 얼라인먼트 툴(alignment tool) 및 얼라인 방법에 관한 것으로, 보다 상세하게는 반도체 설비를 분해하지 않고도 로봇아암이 웨이퍼를 챔버내의 정위치에 놓도록 주기적으로 로봇아암을 얼라인하기 위한 얼라인먼트 툴 및 얼라인 방법에 관한 것이다.BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to an alignment tool and an aligning method for aligning a robot-arm used in a semiconductor facility, and more particularly to an alignment tool and an aligning method for aligning a robot- To an alignment tool and an alignment method for periodically aligning the robot arm.
일반적으로 웨이퍼를 챔버내로 한 장씩 투입하여 표면 처리하는 단일 웨이퍼 처리형 반도체 설비는 웨이퍼 캐리어(wafer carrier)에 적재되어 이송된 웨이퍼를 한 장씩 챔버내로 투입하고 챔버내에서 표면 처리된 웨이퍼를 꺼내어 다시 웨이퍼 캐리어에 적재하기 위하여 로봇(robot)이 사용된다.Generally, in a single wafer processing type semiconductor facility for performing wafer surface treatment by inputting a wafer one by one into a chamber, the transferred wafers are loaded one by one into a chamber, take out a surface-treated wafer from the chamber, A robot is used to load the carrier.
이와 같은 로봇은 신장 가능한 로봇아암으로 웨이퍼 캐리어에 적재된 웨이퍼를 한번에 한 장씩 픽업(pickup)하여 반도체 설비의 챔버내로 투입하고, 챔버내에서 표면 처리된 웨이퍼를 다시 픽업하여 웨이퍼 캐리어에 적재하며, 이와 같은 과정을 반복하여 웨이퍼 캐리어에 적재된 모든 웨이퍼들이 표면 처리되어 후속 공정을 위해 이송된다.Such robots can pick up the wafers loaded on the wafer carrier one by one with a robust arm capable of being extended and put them into the chambers of the semiconductor equipment, pick up the wafers surface-treated in the chambers again and load them on the wafer carriers, The same process is repeated so that all wafers loaded on the wafer carrier are surface treated and transported for subsequent processing.
이때 로봇아암이 챔버내에 웨이퍼를 놓는 위치가 매우 중요한데, 챔버내에서 웨이퍼가 정위치에 놓이지 않으면 표면 처리가 올바로 이루어지지 않아 품질 사고가 발생할 뿐 아니라 표면 처리를 끝마친 웨이퍼를 웨이퍼 캐리어에 적재하기 위하여 다시 픽업할 때 로봇아암이 이를 올바로 픽업할 수 없어 웨이퍼가 파손되는 등 제품 불량이 발생하게 된다.In this case, the position where the robot arm places the wafer in the chamber is very important. If the wafer is not placed in the chamber in the proper position, the surface treatment is not properly performed, and not only the quality accident occurs, but also the wafer after the surface treatment is loaded on the wafer carrier The robot arm can not pick it up properly when picking it up, and the wafer is damaged, resulting in defective products.
따라서 설비 관리자는 주기적으로 로봇아암이 웨이퍼를 이송하여 챔버내의 정위치에 놓는지를 점검하고 로봇아암의 움직임을 조정하여 얼라인먼트를 수행할 필요가 있다.Therefore, it is necessary for the facility manager to periodically check whether the robot arm moves the wafer to a proper position in the chamber, and adjust the movement of the robot arm to perform alignment.
종래의 로봇아암의 얼라인 방법을 도 1을 통해 살펴보면, 설비 관리자는 먼저 챔버 내부가 보이도록 챔버 상부(12)를 개방하고 챔버(10) 내의 웨이퍼가 안치되는 부분, 이를테면 RF(radio frequency)전극(30) 등에 정위치점이 표시된 얼라인먼트 툴(40)을 설치한다. 이 때 얼라인먼트 툴(40)은 그 중심점이 원주형의 RF전극(40)의 중심점과 일치되도록 설치된다.1, the facility manager firstly opens the chamber top 12 so that the interior of the chamber is visible and places the wafer in the chamber 10, such as a radio frequency (RF) electrode The alignment tool 40 having the correct positional point is provided on the base 30 and the like. At this time, the alignment tool 40 is installed so that its center point coincides with the center of the columnar RF electrode 40.
이와 같이 챔버(10) 내에 얼라인먼트 툴(40)이 설치되면, 기준점을 나타내기 위해 로봇아암(20)에 형성된 관통공에 소정 표식이 있는 석영막대(21)를 삽입하여 로봇아암(21)을 챔버 내측으로 이동시키고, 개방된 챔버(10)의 상측에서 설비 관리자가 도 1C에 도시된 바와 같은 투명한 석영막대(21)의 표식과 얼라인먼트 툴(40)의 중심점(40a)이 일치하는가를 육안으로 확인하면서 로봇아암(20)의 얼라인먼트를 수행하게 된다.When the alignment tool 40 is installed in the chamber 10 as described above, a quartz rod 21 having a predetermined mark is inserted into the through hole formed in the robot arm 20 to indicate the reference point, On the upper side of the opened chamber 10, the facility manager visually confirms whether the mark of the transparent quartz rod 21 as shown in Fig. 1C and the center point 40a of the alignment tool 40 coincide with each other And the robot arm 20 is aligned.
도 2는 또 다른 얼라인먼트 툴을 이용한 얼라인 방법을 설명하기 위한 도면이다. 도시된 바와 같이, 그 중심부에 기준점을 나타내는 표식이 있는 석영과 같은 투명 재질의 원반형 얼라인먼트 툴(41)을 챔버(10) 내의 RF전극(30)에서 상측으로 소정 거리 이격하고 그 중심점이 RF전극(30)의 중심점과 일치하도록 설치한다. 이어, 로봇아암(20)을 챔버(10) 내측으로 이동시켜 얼라인먼트 툴(41)과 RF전극(30) 사이에 위치하도록 한 후 설비 관리자가 개방된 챔버(10) 상측에서 투명한 얼라인먼트 툴(41)에 표시된 표식(41a)과 로봇아암(20)의 중심선(22)과 일치하는지를 육안으로 확인하면서 로봇아암(20)의 움직임을 조정하여 얼라인먼트를 수행하게 된다.2 is a view for explaining an alignment method using another alignment tool. As shown in the figure, a disc-shaped alignment tool 41 made of a transparent material such as quartz having a mark indicating a reference point at its center is spaced a predetermined distance upward from the RF electrode 30 in the chamber 10, 30). The robot arm 20 is moved to the inside of the chamber 10 to be positioned between the alignment tool 41 and the RF electrode 30 and then the transparent alignment tool 41 is placed on the upper side of the chamber 10, The movement of the robot arm 20 is adjusted and the alignment is performed while confirming visually whether the mark 41a is aligned with the center line 22 of the robot arm 20.
그러나 상술한 바와 같은 두 종류의 로봇아암 얼라인먼트 툴을 이용한 각각의 얼라인먼트 방법은 모두 챔버의 내부를 볼 수 있도록 반도체 설비를 분해하여야만 로봇아암의 얼라인먼트가 가능하기 때문에 여간 번거로운 것이 아니며, 설비 관리자가 설비를 분해/조립하는 데 상당한 시간이 소요되는 등의 문제점이 있었다.However, each of the alignment methods using the two kinds of robot arm alignment tools as described above is not troublesome because the robot arm can be aligned only by disassembling the semiconductor equipment so that the inside of the chamber can be seen. There is a problem that it takes a considerable time to disassemble / assemble.
따라서 본 발명은 이러한 종래 기술의 문제점을 감안하여 반도체 설비를 분해하지 않고도 로봇아암이 챔버내의 정위치에 위치하는지를 확인하면서 얼라인먼트를 수행할 수 있는 로봇아암 얼라인먼트 툴을 제공하는 데 그 목적이 있다.SUMMARY OF THE INVENTION Accordingly, it is an object of the present invention to provide a robot arm alignment tool capable of performing alignment while confirming whether a robot arm is positioned at a predetermined position in a chamber without disassembling a semiconductor facility.
본 발명의 다른 목적은 반도체 설비를 분해하지 않고 로봇아암이 챔버내의 정위치에 위치하는지를 확인할 수 있는 얼라인 방법을 제공하는데 있다.It is another object of the present invention to provide an alignment method capable of confirming whether a robot arm is positioned at a predetermined position in a chamber without disassembling a semiconductor facility.
도 1은 일반적인 로봇아암의 얼라인먼트 툴에 의한 얼라인 방법을 설명하기 위한 도면.BRIEF DESCRIPTION OF THE DRAWINGS Fig. 1 is a view for explaining a method of aligning a general robot arm with an alignment tool. Fig.
도 2는 또 다른 로봇아암의 얼라인먼트 툴에 의한 얼라인 방법을 설명하기 위한 도면.Fig. 2 is a view for explaining a method of aligning another robot arm with an alignment tool; Fig.
도 3은 본 발명에 따른 로봇아암의 얼라인먼트 툴을 도시한 도면.3 is a view showing an alignment tool of a robot arm according to the present invention.
도 4는 본 발명에 따른 로봇아암의 얼라인먼트 툴에 의한 얼라인 방법을 설명하기 위한 도면.4 is a view for explaining a method of aligning a robot arm according to an alignment tool of the present invention.
<도면 주요부분에 대한 부호의 설명>DESCRIPTION OF THE REFERENCE SYMBOLS
10 : 챔버11 : 챔버 하부10: chamber 11: chamber bottom
12 : 챔버 상부13 : 챔버 도어12: chamber top 13: chamber door
20 : 로봇아암30 : RF전극20: robot arm 30: RF electrode
100 : 얼라인먼트 툴101 : 캡100: alignment tool 101: cap
101a : 환형돌기101b : 공간부101a: annular projection 101b:
102 : 제 1 부재103 : 제 2 부재102: first member 103: second member
102a,103a : 관통공102a, 103a: through-hole
상기 목적을 달성하기 위한 본 발명에 의하면 로봇아암을 챔버내에서 정위치하도록 얼라인하는 방법에 있어서, 상기 챔버내 정위치를 상기 챔버 외부의 제 1 위치에 대응시키는 단계와; 상기 로봇아암의 상기 정위치에 대한 제 2 위치를 설정하는 단계와; 상기 제 1 위치와 상기 제 2 위치가 일치하도록 상기 로봇아암을 조정하는 단계로 이루어지는 것을 특징으로 한다.According to an aspect of the present invention, there is provided a method of aligning a robot arm so as to be positively positioned in a chamber, the method comprising the steps of: aligning an inside of the chamber with a first position outside the chamber; Setting a second position of the robot arm with respect to the predetermined position; And adjusting the robot arm so that the first position and the second position coincide with each other.
다른 특징에 의하면, 로봇아암을 챔버내에서 정위치하도록 얼라인하기 위한 로봇아암 얼라인먼트 툴에 있어서, 상기 챔버내의 정위치를 상기 챔버 외부의 제 1 위치에 대응시키기 위한 기준점 설정수단과; 상기 로봇아암의 상기 정위치에 대한 제 2 위치를 상기 제 1 위치와 일치하도록 비교조정하기 위한 기준점 비교수단을 포함하는 것을 특징으로 한다.According to another feature, there is provided a robot arm alignment tool for aligning a robot arm in a correct position in a chamber, the robot arm alignment tool comprising: reference point setting means for matching a correct position in the chamber to a first position outside the chamber; And reference point comparison means for comparing and adjusting the second position of the robot arm with respect to the predetermined position so as to coincide with the first position.
이하 본 발명에 따른 로봇 얼라인먼트 툴의 바람직한 실시예를 첨부된 도면을 참조하여 설명하기로 한다.Hereinafter, preferred embodiments of the robot alignment tool according to the present invention will be described with reference to the accompanying drawings.
본 발명의 기본 개념은 종래의 얼라인먼트 툴은 대부분 정위치에 대한 로봇아암의 위치판단을 챔버내에서 시행하기 때문에 챔버를 분해해야만 하지만, 정위치에 대한 위치판단을 챔버 외부에서 행한다면 챔버를 분해할 필요가 없다는데 있다.The basic concept of the present invention is that the conventional alignment tool is required to disassemble the chamber since most of the robot arm's position is determined in the chamber with respect to the correct position. However, if the determination of the position with respect to the correct position is made outside the chamber, There is no need.
도 3은 본 발명의 따른 로봇아암 얼라인먼트 툴의 평면도와 일측면도를 도시한 도면이고, 도 4는 본 발명의 로봇아암 얼라인먼트 툴이 챔버내에 설치된 상태를 나타내는 단면도 및 평면도이다.FIG. 3 is a plan view and a side view of the robot arm alignment tool according to the present invention, and FIG. 4 is a cross-sectional view and a plan view showing a state in which the robot arm alignment tool of the present invention is installed in a chamber.
도 3A를 참조하면, 본 발명의 로봇아암 얼라인먼트 툴은 기준점 설정수단과 기준점 비교수단으로 구성된다. 기준점 설정수단은 그 중심이 챔버내 정위치점과 일치하도록 표면에 십자형으로 교차된 선이 표시된 원반형의 캡(101)과, 캡(101)의 소정위치에 일측단이 착탈가능하게 장착되고 정위치점으로부터 소정거리 이격된 타측단에 제 1 기준점을 나타내는 제 1 관통공(102a)이 형성된 제 1 부재(102)로 구성된다. 도 3B에 도시된 단면도를 참조하면, 캡(101)의 저면은 챔버내 RF전극(30)을 감싸는 형상으로 이 실시예에서는 저면 주연부를 따라 하방으로 돌출 연장된 환형돌기(101a)에 의하여 공간부(101b)가 형성되며, 이 공간부(101b)에 원주형의 RF전극(30)이 수용된다. 또한 캡(101)의 표면의 소정위치에는 다수개의 홈(104)이 형성되어 제 1 부재(102)의 일측단 하부에 돌출된 돌기(105)와 결합된다. 제 1 부재(102)는 전술한 바와 같이 돌기(105)에 의해 홈(104)에 일측단이 결합되고 제 1 기준점이 형성된 타측단은 챔버의 도어(13)를 통해 외측으로 돌출된다. 바람직하게 제 1 관통공(102a)에는 십자선의 표식이 된 석영막대가 삽입될 수 있다. 이와 같이 하여, 제 1 부재(102)의 타측단에 형성된 제 1 관통공(102a)은 캡(101)의 중심점 A로부터 소정 거리 이격되며, 전체적으로 제 1 부재(102)는 로봇아암(20)의 중심선과 평행을 이루도록 설치된다.Referring to FIG. 3A, the robot arm alignment tool of the present invention comprises reference point setting means and reference point comparison means. The reference point setting means includes a disk-shaped cap 101 having a cross-shaped cross line on the surface so that the center thereof coincides with a proper position in the chamber, and a cap 101 which is detachably mounted at a predetermined position of the cap 101, And a first member (102) having a first through hole (102a) formed at the other side end thereof spaced apart from the point by a first reference point. 3B, the bottom surface of the cap 101 surrounds the RF electrode 30 in the chamber. In this embodiment, the bottom surface of the cap 101 is surrounded by the annular protrusion 101a protruding downward along the periphery of the bottom surface, And a columnar RF electrode 30 is accommodated in the space 101b. In addition, a plurality of grooves 104 are formed at predetermined positions on the surface of the cap 101 to be coupled with protrusions 105 protruding from a lower portion of one side of the first member 102. The first member 102 is coupled to the groove 104 at one end by the projection 105 and the other end at which the first reference point is formed protrudes outward through the door 13 of the chamber. A quartz rod marked with a cross-hair may be inserted into the first through-hole 102a. The first through hole 102a formed at the other end of the first member 102 is spaced a predetermined distance from the center point A of the cap 101 and the first member 102 as a whole Parallel to the center line.
이에 따라 챔버내의 정위치점은 캡(101)의 중심점 A와 제 1 관통공(102a)을 통하여 외부에서도 관측할 수 있게 된다.Accordingly, the predetermined point in the chamber can be observed from the outside through the center point A of the cap 101 and the first through hole 102a.
한편 기준점 비교수단은 일측단이 로봇아암(20)의 소정위치에 장착되고 타측단에 제 2 기준점을 나타내는 제 2 관통공(103a)이 형성된 제 2 부재(103)로 구성된다. 제 2 부재(103)는 로봇아암(20)의 소정위치에 장착되는데 장착방법은 상기한 바와 같이 홈과 돌기의 결합을 이용할 수 있다. 또한 로봇아암(20)의 길이방향에 수직하게 설치되며, 제 2 관통공(103a)은 제 1 관통공(102a)과 겹쳐지도록 로봇아암(20)으로부터 이격되어 형성된다. 한편, 로봇아암(20)의 단부로부터 제 2 관통공(103a) 중심까지의 수직거리는 캡(101)의 중심점 A로부터 제 1 관통공(102a) 중심까지의 거리와 동일하게 설정된다. 바람직하게 상기한 바와 같이, 제 2 관통공(103a)에는 십자선의 표식이 된 석영막대가 삽입될 수 있다.On the other hand, the reference point comparison means is composed of a second member 103 having one side end mounted at a predetermined position of the robot arm 20 and a second through hole 103a at the other side end showing a second reference point. The second member 103 is mounted at a predetermined position of the robot arm 20, and the attachment of the groove and the projection can be used as described above. The second through hole 103a is formed to be spaced apart from the robot arm 20 so as to overlap with the first through hole 102a. The vertical distance from the end of the robot arm 20 to the center of the second through hole 103a is set equal to the distance from the center point A of the cap 101 to the center of the first through hole 102a. Preferably, as described above, a quartz rod marked with a cross line may be inserted into the second through hole 103a.
이하 도 4를 참조하여 본 발명의 얼라인먼트 툴을 이용하여 로봇아암을 얼라인하는 방법에 대해 상세히 설명한다.Hereinafter, a method for aligning the robot arm using the alignment tool of the present invention will be described in detail with reference to FIG.
먼저, 캡(101)을 웨이퍼 이송통로를 통하여 RF전극(30)위에 덮는다. 이때, 캡(101)의 저면은 RF전극(30)에 정확하게 정합되기 때문에 챔버내 정위치점과 캡(101)의 중심점 A는 일치하게 된다.First, the cap 101 is covered on the RF electrode 30 through the wafer transfer path. At this time, since the bottom surface of the cap 101 is accurately aligned with the RF electrode 30, the in-chamber positive point and the center point A of the cap 101 coincide with each other.
이어, 제 1 부재(102)를 도어(13)를 통해 챔버내에 삽입하여 일단에 형성된 돌기(105)를 캡(101)상의 홈(104)에 삽입시켜 고정시킨다.Next, the first member 102 is inserted into the chamber through the door 13, and the protrusion 105 formed at one end is inserted into the groove 104 on the cap 101 and fixed.
다음에 제 2 부재(103)를 로봇아암(20)에 장착하고 로봇아암(20)을 이동시키면서 제 2 관통공(103a)의 중심과 제 1 관통공(102a)의 중심이 일치하는지를 육안으로 관찰하면서 로봇아암을 조정한다. 이때, 상기한 바와 같이 제 1 및 제 2 관통공(102a, 103a)에 삽입된 십자선의 표식이 된 석영막대를 이용하면 더욱 용이하게 조정할 수 있다.Next, the second member 103 is mounted on the robot arm 20, and as the robot arm 20 is moved, the center of the second through hole 103a and the center of the first through hole 102a coincide with each other While adjusting the robot arm. At this time, as described above, it can be more easily adjusted by using a quartz rod which is a mark of a crosshair inserted into the first and second through holes 102a and 103a.
이와 같이 최종적으로 두 개의 중심점 즉, 제 1 및 제 2 관통공(102a, 103a)의 중심점이 서로 일치하면 로봇아암(20)이 챔버(10) 내의 정위치점과 일치하는 것을 판단하여 얼라인먼트를 완료한다.When the center points of the first and second through holes 102a and 103a coincide with each other finally, it is determined that the robot arm 20 coincides with the right position point in the chamber 10, and the alignment is completed do.
얼라인먼트를 완료한 후에는 챔버(10) 내측과 로봇아암(20)에 설치하였던 얼라인먼트 툴(100)을 각각 분리해 내고 공정을 진행시킨다.After the alignment is completed, the inside of the chamber 10 and the alignment tool 100 provided on the robot arm 20 are separated and the process is advanced.
이와 같이 본 발명의 얼라인먼트 툴을 이용하여 설비 관리자는 설비를 분해하지 않고도 챔버 외측에 설정된 가상의 기준점과 로봇아암에 설치되는 관측수단이 일치하는지의 관측하여 로봇아암이 챔버내의 정위치점과 일치하는지의 여부를 검사할 수 있고, 그에 따라 로봇아암의 얼라인먼트를 수행할 수 있다.Thus, using the alignment tool of the present invention, the facility manager observes whether the virtual reference point set outside the chamber coincides with the observation means installed on the robot arm without disassembling the facility, and determines whether the robot arm coincides with the correct position point in the chamber And it is possible to perform the alignment of the robot arm accordingly.
이상에서 상세히 설명한 바와 같이 본 발명에 따르면, 반도체 설비를 분해하지 않고도 챔버내에서 로봇이 웨이퍼를 이송시키는 위치를 확인하여 로봇아암의 얼라인먼트를 수행할 수 있으며, 그에 따라 반도체 설비를 분해/조립하는 데 소요되는 시간을 절약하고 그에 따른 번거로움도 감소시키는 효과가 있다.As described in detail above, according to the present invention, it is possible to perform alignment of the robot arm by confirming the position where the robot transfers the wafer in the chamber without disassembling the semiconductor facility, thereby disassembling / assembling the semiconductor facility It is possible to save time and reduce the cumbersome time.
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| KR1019960056144A KR100227842B1 (en) | 1996-11-21 | 1996-11-21 | Robot-arm alignment tool and method for aligning |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| KR (1) | KR100227842B1 (en) |
-
1996
- 1996-11-21 KR KR1019960056144A patent/KR100227842B1/en not_active IP Right Cessation
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| KR19980037399A (en) | 1998-08-05 |
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