KR101329322B1 - 기판 이송 로봇의 자동 티칭 장치 - Google Patents

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Abstract

본 발명은 기판 이송 로봇의 자동 티칭 장치를 제공한다.
본 발명은 암에 거치되는 지그웨이퍼; 상기 지그웨이퍼의 하부면 중앙에 구비되는 기준표시부; 처리유닛 내부의 플레이트에 설치되어 상기 기준표시부를 촬상한 영상데이터를 획득하는 비젼카메라; 및 상기 영상데이터를 분석하여 상기 기준표시부가 상기 처리유닛 내부의 특정 위치에 도달하도록 상기 암을 이동시키고 그 이동량을 저장하는 제어부를 포함하는 기판 이송 로봇의 자동 티칭 장치를 제공한다.
본 발명에 의하면, 비젼카메라를 처리유닛의 위치고정된 플레이트에 설치함으로써 조립상의 오차 등에 의한 암의 비틀림 등에 관계없이 티칭작업을 수행할 수 있게 된다.

Description

기판 이송 로봇의 자동 티칭 장치{AUTOMATIC TEACHING METHOD OF WAFER TRASFER ROBOT}
본 발명은 기판 이송 로봇의 자동 티칭 장치에 관한 것으로, 더 상세하게는 비젼카메라를 플레이트에 설치하고 기준표시부를 지그웨이퍼에 스티커 형식으로 부착한 기판 이송 로봇의 자동 티칭 장치에 관한 것이다.
반도체 제조 공정에서 포토리소그라피 공정은 웨이퍼 기판에 레지스트 용액을 도포하고 포토 마스크를 이용하여 노광 및 현상함으로써 원하는 레지스트 패턴을 형성하는 공정이다. 이러한 포토리소그라피 공정은 기판 이송 장치를 통해 레지스트 용액 도포, 노광 및 현상을 처리하는 처리 유닛(또는 공정 챔버)으로 웨이퍼 기판 이송을 포함한다. 따라서 기판 이송 장치는 각각의 처리 유닛으로 정확하게 웨이퍼를 공급하기 위해 이송 로봇의 위치를 설정할 필요가 있다.
예를 들어, 스피너 시스템이나 스크러버 등의 반도체 제조 설비는 복수의 처리 유닛들을 가지며, 웨이퍼를 이송 로봇에 의해 처리 유닛으로 이송한다. 처리 유닛은 각각의 공정을 진행하고, 다시 이송 로봇에 의해 웨이퍼는 외부로 이송된다. 이 때 웨이퍼가 처리 유닛 내 플레이트의 설정된 위치에 정확하게 놓이는 것은 매우 중요하다. 웨이퍼가 베이크 모듈이나 도포 모듈 내의 플레이트에 부정확하게 놓이면 웨이퍼의 전체에 대해 균일하게 가열하지 못하거나 포토레지스트의 균일한 도포가 이루어지지 않는 등의 공정 오류가 발생된다.
이를 위해 웨이퍼를 처리 유닛 내 플레이트 또는 스핀 척의 정확한 위치로 로딩할 수 있도록 공정이 진행되기 전에 이송 로봇의 위치를 조절하는 티칭 작업이 이루어진다.
한편, 이송 로봇이 웨이퍼를 이송하는 중에 처리 유닛의 투입창이나 플레트 등에 충돌로 인해 각 공정 모듈로 웨이퍼를 로딩하기 위한 이송 로봇의 이동 위치가 최초 설정된 위치에서 벗어나는 경우가 종종 발생된다. 이 경우 일반적으로 각각의 공정 모듈에서 이송 로봇의 티칭을 재설정해야 한다.
도 1을 참조하면, 반도체 제조 설비(10)는 기판 이송 로봇(20)의 이동 방향(즉, Y축 방향)과 평행하게 배치되는 다수의 처리 유닛(12)들을 포함한다. 기판 이송 로봇(20)은 적어도 하나의 로봇 암(22)을 구비한다. 따라서 기판 이송 로봇(20)은 로봇 암(22)을 이용하여 각 처리 유닛(12)들의 투입창(14)을 통해 웨이퍼를 이송한다. 이 때, 각 처리 유닛(12)들의 정확한 위치로 웨이퍼를 이송하기 위해 로봇 암(22)을 티칭해야 하는데, 이를 위해 로봇 암(22)의 하부에 중앙 하단 방향으로 촬상 가능한 비젼 카메라(32)를 장착한다.
비젼 카메라(32)는 로봇 암(22)의 중앙 하단 방향으로 촬상하여 처리 유닛(12)에 설치된 기준표시부(16)에 대한 영상 데이터를 획득한다. 획득된 영상 데이터는 유선 또는 무선 통신을 통해 제어부(미도시)로 제공된다.
제어부는 비젼 카메라(32) 및 기판 이송 로봇(20)을 제어하는 컨트롤러로, 비젼 카메라(32)로부터 영상 데이터를 받아서 처리 유닛(12)의 플레이트의 중심 위치에 대한 X, Y축 좌표 데이터를 검출한다. 따라서 제어부는 비젼 카메라(32)를 이용하여 각각의 처리 유닛(12)의 정확한 중앙 위치에 웨이퍼를 공급할 수 있도록 로봇 암(22)의 X, Y 및 Z축에 대한 위치를 검출 및 보정하여 티칭을 설정한다.
그러나 상술한 바와 같이 비젼 카메라(32)를 로봇 암(22)의 하부에 장착하는 경우 비젼 카메라(32)를 설치하기 위해서는 로봇 암(22)을 기판 이송 로봇(20)으로부터 분리해야 하므로 설치가 번거롭다는 문제점이 있다.
또한, 비젼 카메라(32)가 설치된 로봇 암(22)을 이송 로봇(20)에 장착시 로봇 암(22)이 비틀어지는 등의 오차가 발생하면 비젼 카메라(32)가 검출하는 플레이트의 중심 위치에 대한 좌표 데이터 역시 오차가 발생하게 되는 문제점이 있다.
본 발명은 조립상의 오차 등에 의한 암의 비틀림 등에 관계없이 티칭작업을 수행할 수 있는 기판 이송 로봇의 자동 티칭 장치를 제공한다.
본 발명은 지그웨이퍼의 크기 또는 종류 등에 관계없이 기준표시부를 지그웨이퍼의 원하는 위치에 표시할 수 있는 기판 이송 로봇의 자동 티칭 장치를 제공한다.
본 발명은 하나의 비젼시스템으로 다수개의 암을 티칭할 수 있는 기판 이송 로봇의 자동 티칭 장치를 제공한다.
본 발명의 목적은 여기에 제한되지 않으며, 언급되지 않은 또 다른 목적들은 아래의 기재로부터 당업자에게 명확하게 이해될 수 있을 것이다.
상기 목적을 달성하기 위하여 본 발명에 따른 기판이송로봇의 자동 티칭 장치는, 상기 기판이송로봇의 로봇암에 거치되는 지그웨이퍼; 상기 지그웨이퍼의 하부면 중앙에 구비되는 기준표시부; 상기 처리유닛 내부의 플레이트 중앙에 설치되어 상기 기준표시부를 촬상한 영상데이터를 획득하는 비젼카메라; 및 상기 영상데이터를 분석하여 상기 기준표시부가 상기 처리유닛 내부의 특정위치에 도달하도록 상기 로봇암을 이동시키고 그 이동량을 저장하는 제어부를 포함하는 것을 특징으로 한다.
한 실시예에 있어서, 상기 기준표시부는 스티커 형식으로 상기 지그웨이퍼의 상기 하부면에 부착되는 것을 특징으로 한다.
본 발명에 의하면, 비젼카메라를 처리유닛의 위치고정된 플레이트에 설치함으로써 조립상의 오차 등에 의한 암의 비틀림 등에 관계없이 티칭작업을 수행할 수 있다.
본 발명에 의하면, 지그웨이퍼에 구비되는 기준표시부를 스티커 형식으로 제작함으로써 지그웨이퍼의 크기 또는 종류 등에 관계없이 기준표시부를 지그웨이퍼의 원하는 위치에 표시할 수 있다.
본 발명에 의하면 하나의 비젼시스템(즉, 비젼카메라와 기준표시부)으로 다수개의 암을 티칭할 수 있다.
도 1은 종래 기술에 따른 기판 이송 로봇을 티칭하는 반도체 제조 설비의 구성을 도시한 사시도; 및
도 2는 본 발명의 실시예에 따른 기판 이송 로봇의 자동 티칭 장치의 개략적인 구성을 나타낸 도면이다.
이하, 본 발명의 실시 예를 첨부된 도면을 참조하여 더욱 상세히 설명한다. 본 발명의 실시 예는 여러 가지 형태로 변형될 수 있으며, 본 발명의 범위가 아래의 실시 예들로 한정되는 것으로 해석되어서는 안 된다. 본 실시 예는 당업계에서 평균적인 지식을 가진 자에게 본 발명을 더욱 완전하게 설명하기 위해 제공되는 것이다. 따라서 도면에서의 요소의 형상은 보다 명확한 설명을 강조하기 위해 과장되었다.
도 2는 본 발명의 실시예에 따른 기판 이송 로봇의 자동 티칭 장치의 개략적인 구성을 나타낸 도면이다.
도 2를 참조하면 본 발명의 실시예에 따른 기판 이송 로봇의 자동 티칭 장치는 상기 기판 이송 로봇(200)의 암(201)에 거치되는 지그웨이퍼(203); 상기 지그웨이퍼(203)의 하부면 중앙에 구비되는 기준표시부(205); 처리유닛(221) 내부의 플레이트(223)에 설치되어 상기 기준표시부(205)를 촬상한 영상데이터를 획득하는 비젼카메라(225); 및 상기 영상데이터를 분석하여 상기 기준표시부(205)가 상기 처리유닛(221) 내부의 특정위치에 도달하도록 상기 암(201)을 이동시키고 그 이동량을 저장하는 제어부(240)를 포함하여 구성된다.
먼저 기판 이송 로봇(200)은 다단의 암(arm)들을 갖는 적어도 하나 이상의 암(201)을 구비하고, 상기 암(201)에는 지그웨이퍼(203)가 거치된다. 여기서 상기 지그웨이퍼(203)는 실제 기판 처리 공정에 사용되는 웨이퍼(기판)일 수도 있고, 또는 그와 동일한 크기 및 무게를 갖되 다른 재질로 만들어진 것일 수도 있다. 한편, 도 2에서는 지그웨이퍼(203)가 원형인 경우를 도시하였으나 반드시 이에 한정되는 것은 아니며, 후술할 기준표시부(205)가 그 하부면에 구비되어 본 발명의 목적인 자동 티칭 작업을 수행할 수 있다면 그 어떤 형상이라도 가능할 것이다.
이어서, 기준표시부(205)는 상기 지그웨이퍼(203)의 하부면 중앙에 구비되는데, 상기 기준표시부(205)는 후술할 비젼카메라(225)를 통해 상기 지그웨이퍼(203)의 위치를 검출하기 위해 구비되는 것이다. 따라서 기준표시부(205)는 비젼카메라(225)의 좌표축 중심으로부터 이격된 거리를 표시할 수 있어야 하는 바, 비젼카메라(225)가 촬상한 영상데이터로부터 후술할 제어부(240)가 그 위치를 검출할 수 있도록 기준표시부(205)의 중심은 예를 들면 유색이면서 하나의 점 또는 다수개의 점으로 표시되는 것이 바람직하다.
한편, 상기 기준표시부(205)는 스티커 형식으로 상기 지그웨이퍼(203)의 하부면에 부착될 수도 있는데, 이와 같이 상기 기준표시부(205)를 스티커 형식으로 만드는 경우에는 상기 지그웨이퍼(203)의 종류에 관계없이(즉, 실제 기판 처리 공정에 사용되는 웨이퍼인지 다른 재질의 것인지에 관계없이) 간편하게 상기 기준표시부(205)를 상기 지그웨이퍼(203)에 표시할 수 있다.
이어서, 비젼카메라(225)는 상기 기준표시부(205)를 촬상한 영상데이터를 획득하기 위해 처리유닛(221) 내부의 플레이트(223)에 설치된다. 이 때, 도 2에서는 비젼카메라(225)가 상기 플레이트(223)의 중앙에 매설된 경우를 도시하였으나 반드시 이에 한정되는 것은 아니다.
이어서, 제어부(240)는 상기 영상데이터를 분석하여 상기 기준표시부(205)가 상기 처리유닛(221) 내부의 특정위치에 도달하도록 상기 암(201)을 이동시키고 그 이동량을 저장한다. 즉, 제어부(240)는 상기 비젼카메라(225)로부터 영상데이터를 제공받아 이를 분석하여 상기 기준표시부(205)가 상기 비젼카메라(225)의 좌표축 원점으로부터 이격된 정도를 검출하고, 이를 토대로 상기 기준표시부(205)가 이동해야 할 거리(이는 상기 암(201)이 이동해야 할 거리와 같을 것이다.)를 계산하여, 그 계산결과를 토대로 상기 암(201)을 이동시킴으로써 티칭 작업을 수행하게 되는 것이다. 이 때, 상기 제어부(240)가 상기 영상데이터를 상기 비젼카메라(225)로부터 제공받는 방법은 유선 또는 무선 방식 모두 가능할 것이다.
한편, 상술한 바와 같이 비젼카메라(225)를 처리유닛(221)의 위치고정된 플레이트(223)에 설치함으로써 조립상의 오차 등에 의한 암(201)의 비틀림 등에 관계없이 티칭작업을 수행할 수 있게 된다.
또한, 지그웨이퍼(203)에 구비되는 기준표시부(205)를 스티커 형식으로 제작함으로써 지그웨이퍼(203)의 크기 또는 종류 등에 관계없이 기준표시부(205)를 지그웨이퍼(203)의 원하는 위치에 표시할 수 있게 된다.
더불어, 하나의 비젼시스템(즉, 플레이트(223)에 구비된 비젼카메라(225)와 기준표시부(205)가 부착된 지그웨이퍼(203))으로 다수개의 암을 티칭할 수 있게 된다.
이상에서, 본 발명에 따른 기판 이송 로봇의 자동 티칭 장치에 대한 구성 및 작용을 설명하였지만, 이는 실시예를 들어 설명한 것에 불과하며, 본 발명의 기술적 사상을 벗어나지 않는 범위 내에서 다양한 변화 및 변경이 가능하다.
200 : 기판 이송 로봇 201 : 암
203 : 지그웨이퍼 205 : 기준표시부
221 : 처리유닛 223 : 플레이트
225 : 비젼카메라

Claims (5)

  1. 처리유닛으로 기판을 이송하기 위한 기판 이송 로봇의 자동 티칭 장치에 있어서,
    상기 기판 이송 로봇의 암에 거치되는 지그웨이퍼;
    상기 지그웨이퍼의 하부면 중앙에 구비되는 기준표시부;
    상기 처리유닛 내부의 플레이트에 설치되어 상기 기준표시부를 촬상한 영상데이터를 획득하는 비젼카메라; 및
    상기 영상데이터를 분석하여 상기 기준표시부가 상기 처리유닛 내부의 특정위치에 도달하도록 상기 암을 이동시키고 그 이동량을 저장하는 제어부
    를 포함하는 것을 특징으로 하는 기판이송로봇의 자동 티칭 장치.
  2. 제 1 항에 있어서,
    상기 기준표시부는 스티커 형식으로 상기 지그웨이퍼의 상기 하부면에 부착되는 것을 특징으로 하는 기판 이송 로봇의 자동 티칭 장치.
  3. 제 1 항 또는 제 2 항에 있어서,
    상기 기준 표시부의 중심은 유색인 것을 특징으로 하는 기판 이송 로봇의 자동 티칭 장치.
  4. 제 1 항 또는 제 2 항에 있어서,
    상기 기준 표시부의 중심은 다수개의 점으로 표시되는 기판 이송 로봇의 자동 티칭 장치.
  5. 제 1 항 또는 제 2 항에 있어서,
    상기 지그 웨이퍼는 상기 처리 유닛에서 처리되는 웨이퍼 인 것을 특징으로 하는 기판 이송 로봇의 자동 티칭 장치.
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