KR100369398B1

KR100369398B1 - 기판 프리얼라인 장치

Info

Publication number: KR100369398B1
Application number: KR10-2000-0087300A
Authority: KR
Inventors: 김오환
Original assignee: 아이티에스테크놀러지 주식회사
Priority date: 2000-12-30
Filing date: 2000-12-30
Publication date: 2003-01-24
Also published as: KR20020059041A

Abstract

본 발명은 기판을 취급하는 각종 생산 및 가공공정, 예를 들어 노광기에서 기판의 위치를 정렬하기 위한 기판 프리얼라인 장치에 관한 것으로, 로딩부와 프리 얼라인먼트부 그리고, 노광과 같은 필요한 공정을 행하기 위한 워킹부가 길이방향으로 배치된 작업영역의 로딩부에서 기판을 흡착하여 X축 방향으로 이동시키기 위한 로더와, 상기 프리 얼라인먼트부에 폭방향으로 일정한 간격으로 배치되어 상기 기판이 통과하는 시점을 검출하기 위한 제1, 제2 정렬센서와, 상기 제2 정렬센서와 소정 간격을 두고 배치되어 상기 기판이 최초 세팅될 때의 Y축 위치를 검출하기 위한 Y축 기준점 검출센서와, 상기 제1, 제2 정렬센서의 위치를 조절하기 위한 위치 조절장치와, 상기 첫번째 시점과 두번째 시점까지의 두 시점간 이동거리를 계산하고, 상기 두 시점간 이동거리와, 상기 제1, 제2 정렬센서, 사이의 거리에 의해 상기 기판을 작업영역에 평행한 위치로 회전시켜야 하는 회전각도를 산출하고, 장치의 작동을 지령하는 제어부를 포함하여 구성된다. 이러한 본 발명은 로딩부와 프리 얼라인먼트부 기능을 일체화하여 장비의 이동공간이 감소되고, 로더가 이송하면서 프리 얼라인을 실행하므로 작업 주기를 획기적으로 줄일 수 있으며, N.C의 치수를 인식한 계산 방식을 채택하여 얼라인 위치 정밀도가 미세하여 정밀 라인에도 대응이 가능한 이점이 있다.

Description

기판 프리얼라인 장치{SUBSTRATE BOARD PREALIGN APPARATUS}

본 발명은 기판 프리얼라인 장치에 관한 것으로, 특히 로딩부에서 노광과 같은 필요한 작업을 행하기 위한 워킹부로 이송되는 기판의 위치를 간단한 센싱장치로 정렬하고, 보다 신속하게 작업할 수 있도록 한 기판 프리얼라인 장치에 관한 것이다.

종래의 기판 프리얼라인 장치는 노광기의 로딩부에서 로더가 기판을 흡착하고 이동하여 프리 얼라인먼트부에 기판을 일단 내려 놓고, 기판 프리얼라인 장치가 좌,우 센터를 맞춘 후, 이 상태에서 기판을 워킹부쪽으로 이동시켜 이송 엔드위치의 센서 또는 스토퍼에 의해 정지시키고 노광작업을 행하도록 되어 있으므로 작업 속도가 지연되고 설치공간이 증대되는 문제점이 있었다.

도 5는 종래 프리 얼라인 장치의 평면도를 보인 것으로, 이에 도시한 바와 같이, 노광기의 길이방향으로 로딩부(41)와 프리 얼라인먼트부(42)와 노광 등을 위한 워킹부(43)가 배치됨과 아울러, 로딩부(41)에서 기판을 흡착하여 프리 얼라인먼트부(42)까지 이동시키기 위한 제1 로더(44)와, 프리 얼라인먼트부(42)에서 기판을 흡착하여 워킹부(43)까지 이동시키기 위한 제2 로더(45)가 상부에 배치되고, 상기 프리 얼라인먼트부(42)에는 다수개의 이송롤러(49)가 결합되고, 좌측위치 검출센서(46)와 우측위치 검출센서(47) 및 엔드위치 검출센서(48)가 각각 배치된 구성으로 되어 있다.

상기한 바와 같은 종래의 기판 프리얼라인 장치는 로딩부(41)에서 제1 로더(44)가 기판을 흡착한 후 프리 얼라인먼트부(42)까지 이동시켜 프리 얼라인먼트부(42) 위에 올려 놓으면, 좌측위치 검출센서(46)와 우측위치 검출센서(47)가 좌,우 센터를 맞추어 고정하게 되고, 이 상태에서 제2 로더(45)가 기판을 흡착하여 워킹부(43)까지 이송시켜 워킹부(43)에 올려 놓은 후, 노광을 하게 된다.

이와 같은 종래의 기판 프리얼라인 장치는 로딩부에서 프리 얼라인먼트부까지 기판을 이동시키기 위한 로더와, 프리 얼라인먼트부에서 언로딩부까지 기판을 이동시키기 위한 로더가 요구되어 로딩구조가 복잡하고 프리 얼라인먼트부의 센싱 구조가 복잡할 뿐 아니라, 많은 설치공간이 요구되는 문제점이 있었으며, 로딩부에서 이송된 기판을 프리 얼라인먼트부에 일단 정지시켜 위치를 정렬한 후 워킹부로 다시 이동하여 노광하게 되므로 작업주기가 길게 되어 작업능력이 떨어지는 문제점이 있었다.

본 발명은 이와 같은 종래의 문제점 및 결함을 해소하기 위하여 창안한 것으로, 로딩부에서 노광과 같은 필요한 작업을 행하기 위한 워킹부로 이송되는 기판의 위치를 간단한 센싱장치로 정렬하고, 보다 신속하게 작업할 수 있게 되는 기판 프리얼라인 장치를 제공하기 위한 것이다.

도 1 내지 도 4는 본 발명에 의한 기판 프리얼라인 장치의 구성을 보인 것으로,

도 1은 기판 프리 얼라인 과정을 설명하기 위한 평면도.

도 2는 노광장치의 개략 사시도.

도 3은 위치 조절장치의 개략 정면도.

도 4는 제어부 구성도.

도 5는 종래 프리 얼라인 장치의 평면도.

< 도면의 주요부분에 대한 부호의 설명>

1 : 로딩부 2 : 프리 얼라인먼트부

3 : 워킹부 4 : 로더

6 : 베이스 10 : 위치 조절장치

11,12 : 제1, 제2 정렬센서 13 : Y축 기준점 검출센서

14 : 볼 스크류 15 : 구동모터

16 : 가이드 16 : 가이드

30 : 제어부 31 : 신호 입력부

32 : 기판정보 입력부 33 : 로더축 구동모터 펄스 카운터

34 : 센서축 구동모터 펄스 카운터 35 : 지령신호 연산부

36 : 지령부

이와 같은 목적을 달성하기 위하여 본 발명에 의한 기판 프리얼라인 장치는 노광기의 이동축 상에 2개의 센서를 직교되는 직선상으로 배치하여 두 센서의 검출시간 차이값을 얻고, 이 차이값으로 X축 좌표를 계산하여 중심축의 이동거리, 회전각도를 계산하고, Y축은 최초 세팅시 Y축 기준점 검출센서로 검출한 위치로 좌표를 기억하여 기판을 작업영역에 평행한 위치로 정렬시킬 수 있도록 구성된다.

이하, 이와 같은 본 발명의 실시예를 첨부 도면에 의하여 상세히 설명하면 다음과 같다.

도 1 내지 도 4는 본 발명에 의한 기판 프리얼라인 장치의 구성을 보인 것으로, 도 1에는 기판 프리 얼라인 과정을 설명하기 위한 평면도가 도시되고, 도 2에는 노광장치의 개략 사시도가 도시되어 있으며, 도 3에는 위치 조절장치의 개략 정면도, 도 4에는 제어부 블럭도가 각각 도시되어 있다.

도 1 및 도 2를 먼저 참조하면 노광기의 길이방향으로 로딩부(1)와 프리 얼라인먼트부(2)와 워킹부(3)가 배치됨과 아울러, 상기 로딩부(1)에서 기판(S)을 흡착하여 프리 얼라인먼트부(2)를 거쳐 워킹부(3)에 로딩하기 위한 로더(4)가 상부에 배치되고, 상기 로더(4)는 통상의 NC 모터와 실린더 등이 구비된 구동장치(5)에 의해 길이방향, 폭방향, 상하방향, 즉 공간좌표계에서 X,Y,Z축 방향으로의 이동이 가능하고 Z축을 중심으로 회전이 가능하게 설치되어 있으며, 상기 로더(4)에 의해 흡착된 기판(S)은 기판 프리얼라인 장치에 의해 정렬되어 워킹부(3)에 장착되도록 구성되어 있다.

상기 기판 프리얼라인 장치는 로딩부(1)와 프리 얼라인먼트부(2)와 워킹부(3)가 길이방향으로 배치된 작업영역의 로딩부(1)에서 기판(S)을 흡착하여 X축 방향으로 이동시키기 위한 로더(4)와, 상기 프리 얼라인먼트부(2)에 폭방향으로일정한 간격으로 배치되어 상기 기판(S)이 통과하는 시점을 검출하기 위한 제1, 제2 정렬센서(11),(12)와, 상기 제2 정렬센서(12)와 소정 간격을 두고 배치되어 상기 기판(S)이 최초 세팅될 때의 Y축 위치를 검출하기 위한 Y축 기준점 검출센서(13)와, 상기 제1, 제2 정렬센서(11),(12)의 위치를 조절하기 위한 위치 조절장치(10)와, 상기 첫번째 시점과 두번째 시점까지의 두 시점간 이동거리(x)를 계산하고, 상기 두 시점간 이동거리(x)와, 상기 제1, 제2 정렬센서(11),(12) 사이의 거리(L)에 의해 상기 기판(S)을 작업영역에 평행한 위치로 회전시켜야 하는 회전각도()를 산출하고, 장치의 작동을 지령하는 제어부(30)를 포함하여 구성된다.

상기 위치 조절장치(10)는 도 3과 같이, 베이스(6)의 하부에 설치되는 가이드(16)와, 상기 가이드(16)에 결합되고 상기 제1, 제2 정렬센서(11),(12)를 내측으로 오무리거나 외측으로 벌려 간격을 조절하기 위하여 중앙부를 기준으로 좌,우 나사산의 방향이 반대로 형성된 볼 스크류(14)와, 볼 스크류(14)를 작동시키기 위한 구동모터(15)를 포함하여 구성되어 있다.

상기 제어부(30)는 도 4와 같이, 상기 제1, 제2 정렬센서(11),(12)로부터 신호가 입력되는 신호 입력부(31)와, 기판 정보가 입력되는 기판정보 입력부(32)와, 상기 로더(4)를 작동시키는 구동모터(도시되지 않음)의 펄스를 카운트하기 위한 로더축 구동모터 펄스 카운터(33)와, 상기 위치 조절장치(10)의 구동모터(15)의 펄스를 카운트하기 위한 센서축 구동모터 펄스 카운터(34)와, 상기 신호 입력부(31), 기판정보 입력부(32) 및 로더축 구동모터 펄스 카운터(33)의 출력 신호를 참조하여 상기 두 시점간 이동거리(x)와, 상기 제1, 제2 정렬센서(11),(12) 사이의 거리(L)에 의해 상기 기판(S)을 작업영역에 평행한 위치로 회전시켜야 하는 회전각도()를 계산하여 제어신호를 출력하는 지령신호 연산부(35)와, 상기 기판정보 입력부(32), 지령신호 연산부(35)의 입력신호를 참조하여 상기 로더축 구동모터와 위치 조절장치(10)의 구동모터(15)의 구동을 지령하는 지령부(36)을 포함하여 구성되어 있다.

상기 지령신호 연산부(35)는 기판(S)이 제1 정렬센서(11)에 도달하는 첫번째 시점과, 제2 정렬센서(12)에 도달하는 두번째 시점간의 두 시점간 이동거리(x)와, 상기 제1, 제2 정렬센서(11),(12) 사이의 거리(L)가 주어지면 Tan=x/L의 식에 의하여 기판(S)을 작업영역에 평행한 위치로 회전시켜야 하는 각도()를 연산하여, 로더(4)의 구동장치를 구동시키기 위한 제어신호를 출력하게 된다.

상기한 바와 같은 본 발명에 의한 기판 프리얼라인 장치의 작용을 설명하면 다음과 같다.

노광기의 작동이 시작됨에 따라 로더(4)에 의해 흡착되어 이송되고, 이 기판(S)이 정상적인 정렬 위치에서 중심(C)과 각도가 도 1과 같이 틀어져 있을 경우 이 기판(S)이 X축 방향으로 이동함에 따라 프리 얼라인먼트부(2)에 배치된 제1 정렬센서(11)에 도달하는 첫번째 시점과, 제2 정렬센서(12)에 도달하는 두번째 시점의 감지신호가 지령신호 연산부(35)에 입력되고, 지령신호 연산부(35)가 제1, 제2 정렬센서(11),(12)에 의해 입력된 감지신호에 의해 두 시점간 이동거리(x)와, 상기 제1, 제2 정렬센서(11),(12) 사이의 거리(L)에 의해 상기 기판(S)을 작업영역에 평행한 위치로 회전시켜야 하는 회전각도()를 계산하여 제어신호를 출력한다.

이어서 상기 지령신호 연산부(35)는 지령신호 연산부(35)의 제어신호에 의해구동신호를 출력하여 로더(4)의 구동장치를 작동시켜 기판(S)을각 만큼 회전시켜 작업영역에 평행하게 위치하도록 하고, 또한 위치 조절장치(10)를 구동시키게 된다.

그리고, 본 발명을 실시할 때에는 상기 로더(4)로 기판(S)을 이송할 때에 기판(S)의 끝 위치를 제1, 제2 정렬센서(11),(12)로 검출한 후, 이 검출값에 따라 로더(4)의 중심축을 회전시키고 X축으로 이동시켜 정렬하는 형태로 실시하거나, 또는 직접 X축으로 이동시키지 않고 회전만 시킨 상태에서 기판(S)을 워킹부(3)에 내려 놓을 때에 위치를 보정하여 기판(S)을 내려 놓는 형태로 실시할 수 있다.

이상에서 설명한 바와 같은 본 발명은 로딩부와 프리 얼라인먼트부 기능을 일체화하여 장비의 이동공간이 감소되고, 로더가 이송하면서 프리 얼라인을 실행하므로 작업 주기를 획기적으로 줄일 수 있으며, N.C의 치수를 인식한 계산 방식을 채택하여 얼라인 위치 정밀도가 미세하여 정밀 라인에도 대응이 가능한 이점이 있다.

그리고, 본 발명에 의한 기판 프리얼라인 장치는 주로 노광공정에 적용한 경우를 실시예로 들어 설명하였으나 본 발명은 이에 한정되지 않고 기판을 취급하는 각종 제조 및 가공 공정에 사용할 수 있으며, 명세서에 기재되고 청구된 원리의 진정한 정신 및 범위 안에서 수정 및 변경할 수 있는 여러 가지 실시형태는 본 고안의 보호 범위에 속하는 것임을 이해하여야 할 것이다.

Claims

로딩부(1)와 프리 얼라인먼트부(2)와 워킹부(3)가 길이방향으로 배치된 작업영역의 로딩부(1)에서 기판(S)을 흡착하여 워킹부(3) 방향으로 이동시키기 위한 로더(4)와, 상기 프리 얼라인먼트부(2)에 폭방향으로 일정한 간격으로 배치되어 상기 기판(S)이 통과하는 시점을 검출하기 위한 제1, 제2 정렬센서(11),(12)와, 상기 제2 정렬센서(12)와 소정 간격을 두고 배치되어 상기 기판(S)이 최초 세팅될 때의 Y축 위치를 검출하기 위한 Y축 기준점 검출센서(13)와, 상기 첫번째 시점과 두번째 시점까지의 두 시점간 이동거리(x)를 계산하고, 상기 두 시점간 이동거리(x)와, 상기 제1, 제2 정렬센서(11),(12) 사이의 거리(L)에 의해 상기 기판(S)을 작업영역에 평행한 위치로 회전시켜야 하는 회전각도()를 산출하고, 장치의 작동을 지령하는 제어부(30)를 포함하여 구성된 것을 특징으로 하는 기판 프리얼라인 장치.
제 1 항에 있어서, 상기 제어부(30)는 상기 제1, 제2 정렬센서(11),(12)로 부터 신호가 입력되는 신호 입력부(31)와, 기판 정보가 입력되는 기판정보 입력부(32)와, 상기 로더(4)를 작동시키는 구동모터의 펄스를 카운트하기 위한 로더축 구동모터 펄스 카운터(33)와, 상기 위치 조절장치(10)의 구동모터(15)의 펄스를 카운트하기 위한 센서축 구동모터 펄스 카운터(34)와, 상기 신호 입력부(31), 기판정보 입력부(32) 및 로더축 구동모터 펄스 카운터(33)의 출력 신호를 참조하여 상기 두 시점간 이동거리(x)와, 상기 제1, 제2 정렬센서(11),(12) 사이의 거리(L)에 의해 상기 기판(S)을 작업영역에 평행한 위치로 회전시켜야 하는 회전각도()를 계산하여 제어신호를 출력하는 지령신호 연산부(35)와, 상기 기판정보 입력부(32), 지령신호 연산부(35)의 입력신호를 참조하여 상기 로더축 구동모터와 위치 조절장치(10)의 구동모터(15)의 구동을 지령하는 지령부(36)을 포함하여 구성된 것을 특징으로 하는 기판 프리얼라인 장치.
제 1 항에 있어서, 상기 제1, 제2 정렬센서(11),(12)의 위치를 조절하기 위한 위치 조절장치(10)를 더 포함하여 구성된 것을 특징으로 하는 기판 프리얼라인 장치.
제 3 항에 있어서, 상기 위치 조절장치(10)는 베이스(6)의 하부에 설치되는 가이드(16)와, 상기 가이드(16)에 결합되고 상기 제1, 제2 정렬센서(11),(12)를 내측으로 오무리거나 외측으로 벌려 간격을 조절하기 위하여 중앙부를 기준으로 좌,우 나사산의 방향이 반대로 형성된 볼 스크류(14)와, 볼 스크류(14)를 작동시키기 위한 구동모터(15)를 포함하여 구성된 것을 특징으로 하는 기판 프리얼라인 장치.