KR100318256B1 - Blade tilt angle measuring device of robot - Google Patents
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Abstract
본 발명은 로보트의 블레이드 경사각 측정 장치를 개시한다. 개시된 본 발명은, 웨이퍼(W)를 운반하는 로보트 블레이드(B)에 웨이퍼(W)로 레이저를 방사하는 발광부(1)와, 웨이퍼(W)에서 난반사된 레이저가 입사되는 수광부(10)가 배치된다. 상기 수광부(10)는 센서로 이루어지면, 레이저에 의한 손상이 방지되도록 표면에 광 감쇠기가 부착된다. 블레이드(B)가 각도 α만큼 기울어진 상태에서 발광부(1)에서 방사된 레이저가 웨이퍼(W)의 입사점에서 반사되어 수광부(10)로 입사될 때, 발광부(1)와 수광부(10)간에 간격이 발생되고, 그 거리를 k, 입사점에서 블레이드(B)간의 연직 거리를 d, 및 입사점에서 블레이드(B)를 잇는 연직선에 대한 레이저의 입사각을 ψ라 하면, 경사각 α는 입사각 ψ와 동일하므로, 연산부(30)에서 하기 식에 상기 각 변수들을 대입하여 블레이드(B)의 경사각을 산출하게 된다.The present invention discloses a blade tilt angle measuring device of the robot. According to the present invention, a light emitting unit 1 for emitting a laser onto the wafer W and a light receiving unit 10 into which the laser diffused from the wafer W is incident on the robot blade B carrying the wafer W Is placed. When the light receiver 10 is formed of a sensor, an optical attenuator is attached to a surface of the light receiver 10 to prevent damage by a laser. When the laser emitted from the light emitting part 1 is inclined by the angle α and the laser beam is reflected at the incident point of the wafer W and enters the light receiving part 10, the light emitting part 1 and the light receiving part 10 A gap is generated, and if the distance is k, the vertical distance between the blades B at the incidence point d, and the angle of incidence of the laser with respect to the vertical line connecting the blades B at the incidence point is ψ, the inclination angle α is Since the same as ψ, the inclination angle of the blade B is calculated by substituting the above variables in the following equation in the calculation unit 30.
α = ψ = sin-1(k/2d)α = ψ = sin -1 (k / 2d)
Description
본 발명은 로보트의 블레이드(blade) 경사각 측정 장치에 관한 것으로서, 보다 상세하게는, 웨이퍼를 운반하는 블레이드의 경사를 정확하게 보정하기 위한 블레이드의 경사각을 측정하는 장치에 관한 것이다.The present invention relates to a blade inclination angle measuring device of a robot, and more particularly, to a device for measuring the inclination angle of a blade for accurately correcting the inclination of a blade carrying a wafer.
로보트 블레이드가 적용되는 한 예로, 반도체 제조 챔버의 주류를 이루는 로드락 챔버(loadlock chamber)를 들 수 있다. 이러한 로드락 챔버는 공정 챔버로 웨이퍼가 반입 또는 반출되기 이전에 상기 웨이퍼가 대기하고 있는 챔버로서, 반입 전에 웨이퍼가 대기 상태로 있는 입구 로드락 챔버와, 반출 후 급격한 온도차 등을 고려하여 웨이퍼가 잠시 대기하게 되는 출구 로드락 챔버로 나뉜다.One example where a robot blade is applied is a loadlock chamber that forms the mainstream of a semiconductor manufacturing chamber. The load lock chamber is a chamber in which the wafer is waiting before the wafer is brought into or taken out of the process chamber. The load lock chamber is briefly considered in consideration of an inlet load lock chamber in which the wafer is in a standby state before the loading and a sudden temperature difference after the export. It is divided into an exit load lock chamber that is to stand by.
이와 같은 기능을 갖는 로드락 챔버의 구성을 개략적으로 설명하면 다음과 같다. 2개의 공정 챔버의 웨이퍼 장입면에는 입구 로드락 챔버가 배치되어 있고, 웨이퍼 반출면에는 출구 로드락 챔버가 배치되어 있다. 각각의 로드락 챔버는, 전술한 바와 같이, 공정 챔버에 웨이퍼를 반입 또는 반출하기 이전에 웨이퍼를 대기시키는 역할을 한다. 한편, 이들 로드락 챔버와 공정 챔버 사이에는 웨이퍼를 반송하기 위한 로보트가 배치되어 있다.Referring to the configuration of the load lock chamber having such a function as follows. The inlet load lock chamber is arranged on the wafer loading surface of the two process chambers, and the outlet load lock chamber is arranged on the wafer carrying surface. Each load lock chamber serves to hold the wafer prior to loading or unloading the wafer into the process chamber, as described above. On the other hand, the robot for conveying a wafer is arrange | positioned between these load lock chambers and a process chamber.
상기 웨이퍼를 각 챔버로 운반하는 로보트의 구성을 개략적으로 설명하면 다음과 같다.Referring to the configuration of the robot for transporting the wafer to each chamber as follows.
구동 모터와 공압 엑튜에이터 각각이 구비된 로보트 본체에 2개의 관절 링크가 조인트로 회전가능하게 연결되어 있다. 이때, 각 관절 링크의 중간도 조인트에 의해 회전가능하게 연결되어 있다. 각 관절 링크의 선단에는 웨이퍼가 안치되는 블레이드가 역시 조인트에 의해 회전가능하게 연결되어 있다.Two articulated links are rotatably connected in a joint to a robot body provided with a drive motor and a pneumatic actuator, respectively. At this time, the intermediate degree of each joint link is rotatably connected by a joint. At the tip of each joint link, a blade on which the wafer is placed is also rotatably connected by a joint.
이와 같이 구성된 관절 링크 및 블레이드는 수평면을 중심으로 좌우 회전 및 전후진되고, 또한, 승강 동작도 하게 된다. 여기서, 전자의 2가지 동작, 즉, 좌우회전 및 전후진 동작은 구동 모터에 의해 행해지며, 반면에 승강 동작은 공압 엑튜에이터에 의해 행해진다.The joint link and the blade configured as described above are rotated left and right about the horizontal plane and moved back and forth, and also the lifting operation. Here, the former two operations, i.e., the left and right rotation and the forward and backward operations are performed by the drive motor, while the lifting operation is performed by the pneumatic actuator.
그런데, 전술한 로보트를 장시간 사용하게 되면, 관절 링크의 선단에 조인트 되어 있는 블레이드가 어느 한쪽으로 기울어질 수 있으며, 만일, 블레이드가 기울어진 상태로 웨이퍼를 카세트로/에서 반입/반출하게 되면, 웨이퍼에 긁힘이 발생될 수 있고, 심지어는 웨이퍼가 블레이드로부터 추락되어 파손되는 사태가 발생된다.However, if the above-mentioned robot is used for a long time, the blade jointed to the distal end of the joint link may be inclined to either side. If the wafer is brought into or out of the cassette with the blade tilted, the wafer may be inclined. Scratches can occur and even wafers fall from the blades and break.
한편, 종래에는 블레이드의 기울어짐에 의한 웨이퍼의 긁힘 또는 파손을 방지하기 위해, 일정 주기마다 블레이드의 경사도를 보정하는 작업을 하고 있는데, 이러한 작업은 작업자의 육안에 의존되기 때문에 블레이드의 경사도 보정이 정확하지 않으며, 결국, 웨이퍼의 긁힘 또는 파손을 완벽하게 방지할 수는 없다.On the other hand, in order to prevent scratches or breakage of the wafer due to the inclination of the blade, in order to correct the inclination of the blade at regular intervals, this operation is dependent on the operator's eyes, so the correction of the inclination of the blade is accurate In the end, it is not possible to completely prevent scratches or breakage of the wafer.
따라서, 본 발명은 상기와 같은 문제점을 해소하기 위해 안출된 것으로서, 블레이드가 경사진 각도를 정확하게 측정하여 측정된 경사각만큼 블레이드의 경사도 보정이 정확하게 이루어지도록 하기 위한 로보트의 블레이드 경사각 측정 장치를 제공하는데, 그 목적이 있다.Accordingly, the present invention has been made to solve the above problems, and provides a robot blade tilt angle measuring device for accurately correcting the tilt of the blade by the measured angle of inclination by accurately measuring the angle of inclination of the blade, The purpose is.
도 1은 본 발명에 따른 경사각 측정 장치가 블레이드에 배치된 상태를 나타낸 평면도1 is a plan view showing a state in which the inclination angle measuring device according to the present invention is disposed on the blade
도 2는 본 발명의 주요부인 수광부 내부 구조를 나타낸 도면2 is a view showing the internal structure of a light receiving unit which is a main part of the present invention;
도 3은 블레이드가 경사지지 않은 상태에서 레이저가 수광부에 입사되는 상태를 나타낸 도면3 is a view illustrating a state in which a laser is incident to the light receiving unit in a state where the blade is not inclined.
도 4는 본 발명의 연산부에서 응용하는 연산식 산출 과정을 설명하기 위한 예시도4 is an exemplary view for explaining a calculation formula calculation process applied by the calculation unit of the present invention.
- 도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명 --Explanation of symbols for the main parts of the drawing-
1 ; 발광부 10 ; 수광부One ; Light emitting section 10; Receiver
11 ; 수광부 센서 12 ; 광 감쇠기11; Receiver part 12; Optical attenuator
30 ; 연산부30; Calculator
상기와 같은 목적을 달성하기 위한 본 발명의 블레이드 경사각 측정 장치는, 웨이퍼를 운반하는 로보트 블레이드에 설치되어 웨이퍼로 레이저를 방사하는 발광부와, 상기 블레이드에 설치되어 웨이퍼의 입사점에서 반사된 레이저를 받으들이는 수광부, 및 상기 수광부로부터 수광된 레이저의 입사각을 근거로하여 블레이드의경사각을 산출하는 연산부를 포함한다. 상기 수광부는 센서로 이루어지며, 레이저에 의한 손상이 방지되도록 센서의 표면에는 광 감쇠기가 부착된다.The blade tilt angle measuring apparatus of the present invention for achieving the above object, the light emitting unit is installed on the robot blade for transporting the wafer to emit a laser to the wafer, and the laser is installed on the blade and reflected from the incident point of the wafer And a receiving unit for calculating the inclination angle of the blade based on the incident angle of the laser received from the light receiving unit. The light receiving unit is formed of a sensor, and an optical attenuator is attached to the surface of the sensor to prevent damage by a laser.
상기 블레이드가 각도 α만큼 기울어진 상태에서 발광부에서 방사된 레이저가 웨이퍼의 입사점에서 반사되어 수광부로 입사될 때, 발광부와 수광부간의 간격은 벌어지게 되고 그 거리를 k, 입사점에서 블레이드간의 연직 거리를 d, 및 입사점에서 블레이드를 잇는 연직선에 대한 레이저의 입사각을 Φ라 하면, 경사각 α는 입사각 Φ와 동일하므로, 연산부에서 하기 식각에 상기 각 변수들을 대입하여 블레이드의 경사각을 산출하게 된다.When the laser emitted from the light emitter is reflected at the incident point of the wafer and is incident on the light receiver while the blade is inclined by an angle α, the distance between the light emitter and the light receiver is widened and the distance k is between the blades at the incident point. If the vertical distance is d, and the angle of incidence of the laser with respect to the vertical line connecting the blades at the incidence point is Φ, the inclination angle α is equal to the incidence angle Φ, so that the inclination angle of the blade is calculated by substituting the above variables in the following etching in the calculation unit. .
α = sin-1(k/2d)α = sin -1 (k / 2d)
본 발명의 따르면, 블레이드의 경사각을 용이하면서도 정황하게 측정할 수 있기 때문에 상기 블레이드의 경사도 보정을 정확하게 수행할 수 있고, 그래서, 웨이퍼의 긁힘 또는 파손을 방지할 수 있다.According to the present invention, since the inclination angle of the blade can be easily and circumstantially measured, the inclination correction of the blade can be accurately performed, and thus, scratches or breakage of the wafer can be prevented.
이하, 첨부한 도면에 의거하여 본 발명의 바람직한 실시예를 자세히 설명하도록 한다.Hereinafter, preferred embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings.
도 1은 본 발명에 따른 경사각 측정 장치가 블레이드에 배치된 상태를 나타낸 평면도이고, 도 2는 본 발명의 주요부인 수광부 내부 구조를 나타낸 도면이며, 도 3은 블레이드가 경사지지 않은 상태에서 레이저가 수광부에 입사되는 상태를 나타낸 도면이고, 도 4는 본 발명의 연산부에서 응용하는 연산식 산출 과정을 설명하기 위한 예시도이다.1 is a plan view showing a state in which the inclination angle measuring apparatus according to the present invention is disposed on the blade, Figure 2 is a view showing the internal structure of the light receiving portion that is the main part of the present invention, Figure 3 is a laser receiver in the state that the blade is not inclined 4 is a diagram illustrating a state of incidence in FIG. 4, and FIG. 4 is an exemplary diagram for describing a calculation formula calculation process applied by a calculation unit of the present invention.
도 1에 도시된 바와 같이, 웨이퍼(W)는 블레이드(B)에 안치된 상태로 운반된다. 웨이퍼(W)로 레이저를 조사하는 발광부(1)와, 웨이퍼(W)의 입사점에서 반사된 레이저를 받아들이는 수광부(10)가 블레이드(B)에 배치되는데, 본 실시예에서는 정확한 경사각 측정을 위해, 발광부(1)와 수광부(10)가 총 4개로 마련된다.As shown in FIG. 1, the wafer W is transported in a state in which the blade B is placed. The light emitting part 1 for irradiating a laser to the wafer W and the light receiving part 10 for receiving the laser reflected at the incidence point of the wafer W are disposed on the blade B. In this embodiment, accurate tilt angle measurement is performed. For this purpose, a total of four light emitting units 1 and light receiving units 10 are provided.
레이저를 발광부(1)로 공급하는 레이저 발생부(20)가 발광부(1)에 연결되고, 수광부(10)에 수광된 레이저의 입사각을 근거로 하여 블레이드(B)의 경사각을 산출하는 연산부(30)가 수광부(10)에 연결된다.A laser generating unit 20 for supplying a laser to the light emitting unit 1 is connected to the light emitting unit 1, and calculates an inclination angle of the blade B based on the incident angle of the laser received by the light receiving unit 10. 30 is connected to the light receiving portion 10.
한편, 수광부(10)의 센서로 구성되며, 도 2에 도시된 바와 같이, 수광부(10)의 센서(11)가 레이저(L)에 의해 파손되는 것을 방지하기 위해서, 센서(11) 표면에는 광 감쇠기(12:optic attenuator)가 부착된다.On the other hand, it is composed of a sensor of the light receiving unit 10, as shown in Figure 2, in order to prevent the sensor 11 of the light receiving unit 10 is damaged by the laser (L), light on the surface of the sensor 11 An attenuator 12 is attached.
이와 같은 본 발명의 블레이드 경사각 측정 장치를 이용한 블레이드 경사각 측정 방법은 다음과 같다.The blade tilt angle measuring method using the blade tilt angle measuring apparatus of the present invention is as follows.
발광부(1)에서 웨이퍼(W)로 입사된 레이저는, 블레이드(W)가 기울어지지 않았다면, 도 3과 같이, 웨이퍼(W)의 입사점에서 연직 상부를 향하는 선을 따라 수광부(10)에 입사될 것이며, 이 경우, 발광 지점과 수광 지점은 동일한 지점이 될 것이다. 반면, 도 4와 같이, 블레이드(B)가 각도 α만큼 기울어져 있다면, 레이저(L)는 연직선을 기준으로 입사각 Φ로 웨이퍼(W)의 입사점에 입사되어서, 동일한 각 Φ로 수광부(10)에 입사될 것이다. 따라서, 발광 지점과 수광 지점간에는 간격이 발생되고, 본 발명의 연산부(30)에서는 발광 지점과 수광 지점간의 간격을 변수로 하여 블레이드(B)의 경사각 α를 산출하게 된다.If the laser beam incident on the wafer W from the light emitting part 1 is not tilted, as shown in FIG. 3, the laser is incident on the light receiving part 10 along a line pointing vertically upward from the incident point of the wafer W. Will be incident, in which case the light emitting point and the light receiving point will be the same point. On the other hand, as shown in FIG. 4, if the blade B is inclined by the angle α, the laser L is incident on the incident point of the wafer W at the incident angle Φ based on the vertical line, and thus the light receiving portion 10 has the same angle Φ. Will be joined. Therefore, a gap is generated between the light emitting point and the light receiving point, and the calculation unit 30 of the present invention calculates the inclination angle α of the blade B using the distance between the light emitting point and the light receiving point as a variable.
즉, 발광 지점을 PE, 수광 지점을 PD, 웨이퍼(W)의 입사점을 PR, 입사점 PR에서 연직 상부로 이어진 선과 블레이드(B)가 만나는 점을 PO라 하고, 점 PO와 점 PR간의 거리를 d, 레이저(L)의 입사각을 Φ, 점 PE와 점 PD간의 거리를 k라 하면, 하기 식이 성립된다.That is, the light emitting point P E, the light receiving point P D, the wafer (W) incident on points P R, the incident point P R la that resulted in good and meet the blade (B) in the vertical upper P O, and in the point P If the distance between O and point P R is d, the angle of incidence of laser L is Φ and the distance between point P E and point P D is k, the following equation is established.
sin Φ= (k/2)/dsin Φ = (k / 2) / d
따라서, 입사각 Φ= sin-1(k/2d)가 된다.Therefore, the incident angle Φ = sin -1 (k / 2d).
이때, 경사각 α와 ∠PEPOPR를 합산한 각도는 180。이고, 입사각 Φ와 ∠PEPOPR를 합산한 각도도 180。이므로, 경사각 α와 입사각 Φ는 동일한 각도이다.At this time, the angle of inclination angle α and ∠P E P O P R is 180 °, and the angle of incidence angle Φ and ∠P E P O P R is also 180 °, so that inclination angle α and incidence angle Φ are the same angle.
따라서, 연산부(30)에서는 상기 식에 발광 지점과 수광 지점간의 거리 k를 대입하여, 블레이드(B)의 경사각 Φ를 산출하게 된다. 산출된 경사각에 따라 블레이드(B)를 조정하여, 블레이드(B)의 수평도를 보정하면 된다.Therefore, the calculating part 30 substitutes the distance k between a light emitting point and a light receiving point in the said formula, and calculates the inclination angle (phi) of the blade B. FIG. What is necessary is just to adjust the blade B according to the computed inclination angle, and to correct the horizontality of the blade B.
이상에서 자세히 설명되어진 바와 같이 본 발명에 의하면, 블레이드가 기울어지면 발광 지점과 수광 지점간의 간격이 발생된다는 원리에 의해서, 발광 및 수광 지점간의 거리를 변수로 하여 블레이드의 경사각을 산출할 수가 있게 된다.As described in detail above, according to the present invention, when the blade is inclined, the inclination angle of the blade can be calculated using the distance between the light emitting and light receiving points as a variable based on the principle that a gap between the light emitting point and the light receiving point is generated.
따라서, 산출된 경사각만큼 블레이드의 위치를 조정하여 수평도를 유지시켜줄 수가 있게 되고, 그래서, 블레이드에 의한 웨이퍼의 긁힘을 방지할 수 있음은 물론, 블레이드로부터 추락하여 파손되는 사태도 방지된다.Therefore, it is possible to maintain the horizontal level by adjusting the position of the blade by the calculated angle of inclination, so that the scratching of the wafer by the blade can be prevented, as well as the situation of falling from the blade and being damaged.
한편, 본 발명은 상술한 특정의 바람직한 실시예에 한정되지 아니하며, 청구범위에서 청구하는 본 발명의 요지를 벗어남이 없이 당해 발명이 속하는 분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 누구든지 다양한 변경 실시가 가능할 것이다.On the other hand, the present invention is not limited to the above-described specific preferred embodiments, and various changes can be made by those skilled in the art without departing from the gist of the invention claimed in the claims. will be.
Claims (1)
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| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| KR1019980045018A KR100318256B1 (en) | 1998-10-27 | 1998-10-27 | Blade tilt angle measuring device of robot |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| KR1019980045018A KR100318256B1 (en) | 1998-10-27 | 1998-10-27 | Blade tilt angle measuring device of robot |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| KR20000027151A KR20000027151A (en) | 2000-05-15 |
| KR100318256B1 true KR100318256B1 (en) | 2002-04-22 |
Family
ID=19555477
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| KR1019980045018A KR100318256B1 (en) | 1998-10-27 | 1998-10-27 | Blade tilt angle measuring device of robot |
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|---|---|
| KR (1) | KR100318256B1 (en) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US10151853B2 (en) | 2015-08-21 | 2018-12-11 | Samsung Electronics Co., Ltd. | Apparatus for inspecting robot hands |
Citations (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| KR920701783A (en) * | 1990-02-23 | 1992-08-12 | 히데히꼬 고오노 | Work angle measuring device and method |
-
1998
- 1998-10-27 KR KR1019980045018A patent/KR100318256B1/en not_active IP Right Cessation
Patent Citations (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| KR920701783A (en) * | 1990-02-23 | 1992-08-12 | 히데히꼬 고오노 | Work angle measuring device and method |
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|---|---|---|---|---|
| US10151853B2 (en) | 2015-08-21 | 2018-12-11 | Samsung Electronics Co., Ltd. | Apparatus for inspecting robot hands |
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|---|---|
| KR20000027151A (en) | 2000-05-15 |
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Payment date: 20151120 Year of fee payment: 15 |
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| FPAY | Annual fee payment |
Payment date: 20161125 Year of fee payment: 16 |
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| LAPS | Lapse due to unpaid annual fee |