KR101356774B1 - Calibration device - Google Patents

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KR101356774B1 KR1020120025033A KR20120025033A KR101356774B1 KR 101356774 B1 KR101356774 B1 KR 101356774B1 KR 1020120025033 A KR1020120025033 A KR 1020120025033A KR 20120025033 A KR20120025033 A KR 20120025033A KR 101356774 B1 KR101356774 B1 KR 101356774B1
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Abstract

본 발명의 보정 지그 장치는 웨이퍼가 적재되는 트레이가 일정 간격으로 형성된 카세트 및 상기 웨이퍼 및 상기 웨이퍼를 상기 트레이에 수납하는 매니퓰레이터(manipulator)에 대한 거리를 비접촉식으로 측정하는 거리 측정부를 포함함으로써, 웨이퍼와 매니퓰레이터에 가해지는 충격을 최소화하면서 매니퓰레이터의 위치 정보를 획득할 수 있다.The calibration jig device of the present invention includes a wafer and a distance measuring unit for measuring a distance to a cassette on which a tray on which a wafer is loaded is formed at a predetermined interval, and a distance to a wafer and a manipulator that accommodates the wafer in the tray. The position information of the manipulator can be obtained while minimizing the impact on the manipulator.

Description

보정 지그 장치{CALIBRATION DEVICE}Calibration jig device {CALIBRATION DEVICE}

본 발명은 보정 지그 장치 및 보정 방법에 관한 것으로, 상세하게는 웨이퍼를 카세트에 수납하는 매니퓰레이터의 동작 위치를 보정하는 지그 장치 및 방법에 관한 것이다.
BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a calibration jig device and a calibration method, and more particularly, to a jig device and a method for correcting an operation position of a manipulator for accommodating a wafer into a cassette.

일반적으로, 로봇은 반도체 산업에서, 기판 매체 또는 다른 대상물의 자동화된 취급 같은 다양한 임무를 수행하기 위해 사용된다. 반도체 산업에서, 전형적인 매체 및 기타 대상물은 개별 실리콘 웨이퍼 또는 웨이퍼 캐리어, 평판 패널 디스플레이 및 하드 디스크 매체를 포함한다.In general, robots are used in the semiconductor industry to perform various tasks, such as automated handling of substrate media or other objects. In the semiconductor industry, typical media and other objects include individual silicon wafers or wafer carriers, flat panel displays, and hard disk media.

로봇은 예로서, 웨이퍼 처리 클러스터 툴, 웨이퍼 검사 장비, 계측 장비 및 하드 디스크 박막 증착을 위한 장비 내에서, 그리고, 반도체 공장에서의 자동화된 재료 취급 시스템과 생산 장비 사이에서의 매체 전달시, 매체를 취급하기 위해 사용된다. 로봇은 상압 및 진공 환경 양자 모두에서 사용될 수 있다.The robot can, for example, deliver media in wafer processing cluster tools, wafer inspection equipment, metrology equipment, and equipment for hard disk thin film deposition, and in media transfer between automated material handling systems and production equipment in semiconductor factories. Used to handle The robot can be used in both atmospheric and vacuum environments.

로봇의 한가지 부류는 관절 아암 로봇 또는, 보다 구체적으로는, 관절 원통 좌표 로봇이라 알려져 있다. 원통 좌표 로봇은 수평 평면내에서 이동가능하면서 회전 관절에 부착되어 있는 림(limb)을 가지는 아암으로 구성된 구성을 포함한다. 회전 관절은 캐리지 상에 장착되며, 이 캐리지에는 수직 컬럼의 축을 따라 왕복 수직 이동이 제공된다. 림은 반경 또는 R-방향으로 내외로 이동할 수 있다. 또한, 아암은 세타 방향으로 캐리지상에서 하나의 유닛으로서 회전할 수 있다. 아암 디자인은 다중 링크 개방 기구학적 체인에 기초한다.One class of robots is known as articulated arm robots, or more specifically articulated cylindrical coordinate robots. Cylindrical coordinate robots include a configuration consisting of an arm having a limb attached to a rotating joint while being movable in a horizontal plane. The rotary joint is mounted on the carriage, which is provided with a reciprocating vertical movement along the axis of the vertical column. The rim can move in and out in the radial or R-direction. The arm can also rotate as a unit on the carriage in theta direction. The arm design is based on a multi-link open kinematic chain.

일반적으로, 로봇 시스템의 기본 구성요소는 매니퓰레이터, 파워 변환 모듈, 센서 디바이스 및 콘트롤러이다. 매니퓰레이터는 링크 및 관절로 구성된다(기어, 커플링, 풀리, 벨트 등 포함). 매니퓰레이터는 관절에 의해 연결된 고체 링크의 시스템으로서 설명될 수 있다. 링크 및 관절은 함께 기구학적 체인(kinematic chain)을 형성한다. 관절 및 인접 링크를 포함하는 기구학적 쌍은 또한 링크절(linkage)이라 지칭될 수도 있다.In general, the basic components of a robotic system are manipulators, power conversion modules, sensor devices and controllers. Manipulators consist of links and joints (including gears, couplings, pulleys, belts, etc.). The manipulator can be described as a system of solid links connected by joints. Links and joints together form a kinematic chain. Kinematic pairs comprising joints and adjacent links may also be referred to as linkages.

관절의 두 가지 유형이 매니퓰레이터 메카니즘에 사용되며, 이는 회전 및 직진 관절이다. 회전 또는 로터리 관절은 선행 링크의 관절 축 둘레에서의 하나의 링크의 회전을 가능하게 한다. 직진 관절은 링크 사이의 병진을 가능하게 한다.Two types of joints are used in the manipulator mechanism, which are rotating and straight joints. Rotating or rotary joints allow rotation of one link around the articulation axis of the preceding link. Straight joints allow translation between the links.

관절의 운동은 작동기 메카니즘에 의해 달성된다. 특정 관절의 운동은 그에 부착된 후속 링크가 관절의 작동기를 포함하는 링크에 관하여 이동하게 한다. 작동기는 작동기의 소정 출력 특성(힘, 토크, 속도, 분해능 등)이 요구되는 성능에 따라 변경될 필요가 있을 때, 기계적 트랜스미션을 통해 또는 직접적으로 링크에 연결될 수 있다.Movement of the joints is achieved by an actuator mechanism. The movement of a particular joint causes the subsequent link attached thereto to move relative to the link containing the actuator of the joint. The actuator can be connected to the link directly or via a mechanical transmission when the desired output characteristics of the actuator (force, torque, speed, resolution, etc.) need to be changed according to the required performance.

매니퓰레이터는 일반적으로, 툴을 지지할 수 있는 링크에서 종결한다. 반도체 웨이퍼 처리 장비에서, 이 툴은 일반적으로, 엔드 이펙터(end effector)라 지칭된다. 최종 링크와 엔드 이펙터 사이의 인터페이스는 엔드 이펙터 장착 플랜지라 지칭된다. 관절을 통해 작동기에 연결된 링크는 엔드 이펙터를 X-Y-Z 좌표 시스템내에서 위치설정하도록 서로에 대하여 이동한다.The manipulator generally terminates at a link that can support the tool. In semiconductor wafer processing equipment, this tool is generally referred to as an end effector. The interface between the final link and the end effector is called the end effector mounting flange. The links connected to the actuators through the joints move relative to each other to position the end effectors within the X-Y-Z coordinate system.

상업적으로 입수할 수 있는 단일 아암 로봇의 구성은 세 개의 평행 회전 관절을 가지며, 이는 아암의 이동 및 평면내에서의 배향을 가능하게 한다. 종종, 제1 회전 관절은 쇼울더(shoulder)라 지칭되고, 제2 회전 관절은 엘보우(elbow)라 지칭되며, 제3 회전 관절은 리스트(wrist)라 지칭된다. 제4, 직진 관절은 수직 또는 Z 방향으로 평면에 수직으로 엔드 이펙터를 이동시키기 위해 사용된다. 작동기(예로서, 폐루프 제어 서보모터) 및 운동 변환 메카니즘이 이 메카니즘에 포함되어, 관절의 운동을 가능하게 한다. 각 링크의 제어된 이동, 즉, X-Y-θ-Z 좌표 시스템내에서의 엔드 이펙터의 배치 및 배향은 작동기가 매니퓰레이터의 각 조인트를 제어할 때에만 달성될 수 있다. 작동기는 관절을 직접적으로 제어할 수 있거나, 힘 및 토크의 감소가 필요할 때, 운동 변환 메카니즘을 경유하여 제어할 수 있다.The commercially available construction of a single arm robot has three parallel rotating joints, which allow for arm movement and in-plane orientation. Often, the first rotating joint is called a shoulder, the second rotating joint is called an elbow, and the third rotating joint is called a wrist. The fourth, straight joint is used to move the end effector perpendicular to the plane in the vertical or Z direction. An actuator (eg, closed loop control servomotor) and a motion conversion mechanism are included in this mechanism to enable movement of the joints. Controlled movement of each link, ie placement and orientation of the end effector in the X-Y-θ-Z coordinate system, can only be achieved when the actuator controls each joint of the manipulator. The actuator can control the joint directly or via a motion conversion mechanism when a reduction in force and torque is needed.

직렬 기구학적 링크절에 대하여, 관절의 수는 필요한 수의 자유도와 같다. 따라서, 단일 아암의 엔드 이펙터를 이동 및 배향시키기 위해서, 필요한 X-Y-θ-Z 좌표의 세트당 4개의 관절(3개 회전 및 1개 수직방향 직진)이 필요하다. 일부 다중 링크 관절 원통 좌표형 로봇에서, 종종, 엔드 이펙터는 엔드 이펙터를 따라 그려지고 로봇의 컬럼을 향해 투영된 중심선이 항상 제1 회전 관절(쇼울더 관절)의 회전축과 교차하도록 배향될 필요가 있다. 이 경우에, 매니퓰레이터는 단지 3개 자유도(R-θ-Z)만을 필요로 한다. 개별 작동기는 엔드 이펙터의 관절을 제어하지 않으며, 단지 3개 작동기만이 필요하다.For serial kinematic link clauses, the number of joints is equal to the required number of degrees of freedom. Thus, to move and orient the end effector of a single arm, four joints (three rotations and one vertical straight) are required per set of X-Y-θ-Z coordinates required. In some multi-link articulated robotic robots, often the end effector needs to be drawn along the end effector and oriented so that the centerline projected towards the column of the robot always intersects the axis of rotation of the first rotating joint (shoulder joint). In this case, the manipulator needs only three degrees of freedom (R-θ-Z). The individual actuators do not control the joints of the end effector, only three actuators are needed.

기판 매체를 취급하기 위한 이 유형의 공지된 이중 아암 로봇은 두 개의 쇼울더 관절, 두개의 엘보우 관절 및 두 개의 리스트 관절을 갖는다. 아암은 또한 제1 회전 관절(아암의 쇼울더 관절)을 지지하는 캐리지의 직진 관절의 병진축을 따라 수직 방향으로 사전결정된 거리를 이동할 수 있다. 양 아암의 개별 링크는 동일 레벨에 있으며, 쇼울더 조인트는 서로 이웃하고, 양 엔드 이펙터가 서로 통과할 수 있도록 아암 중 하나와 그 엔드 이펙터 사이에 C-형 브래킷을 사용할 필요가 있다. 그러나, 이 로봇은 SEMI MESC 표준에 따라 구성된 진공 이송 모듈에는 사용될 수 없으며, 그 이유는 이런 진공 이송 모듈의 격리 밸브가 프로세스 모듈 및 카세트내의 웨이퍼 이송 평면을 형성하는 SEMI 재원에 따른 C-형 브래킷을 포함하는 아암의 통과를 허용하기에는 너무 좁기 때문이다. 또한, 아암은 원통 좌표내에서 독립적으로 회전할 수 없다. 각 아암(현재 상업적으로 가용한 로봇에서)의 개별 엔드 이펙터의 직선 반경방향 병진의 벡터 사이의 각도 관계는 영구적이며, 로봇의 조립 동안 형성된다. 종종, 이중 아암 로봇의 개별 아암은 동일 벡터를 따라 지향된다.This type of known dual arm robot for handling substrate media has two shoulder joints, two elbow joints and two wrist joints. The arm can also move a predetermined distance in the vertical direction along the translational axis of the straight joint of the carriage supporting the first rotating joint (the shoulder joint of the arm). The individual links of both arms are at the same level, the shoulder joints are adjacent to each other, and it is necessary to use a C-shaped bracket between one of the arms and its end effector so that both end effectors can pass through each other. However, the robot cannot be used in vacuum transfer modules constructed in accordance with SEMI MESC standards, because the isolation valves of these vacuum transfer modules are equipped with C-shaped brackets according to SEMI resources, which form wafer transfer planes in process modules and cassettes. This is because it is too narrow to allow passage of the containing arm. Also, the arm cannot rotate independently in cylindrical coordinates. The angular relationship between the vectors of the linear radial translation of the individual end effectors of each arm (in a currently commercially available robot) is permanent and is formed during the assembly of the robot. Often, the individual arms of a dual arm robot are directed along the same vector.

한국등록실용신안 제0436002호에는 제어부가 엔드 이펙터 상의 웨이퍼의 중심위치를 판독함으로써, 웨이퍼의 중심위치와 공정챔버의 도어 및 웨이퍼 재치대(미도시) 상에 진출입할 경우, 웨이퍼 중심과 엔드 이펙터의 중심 위치에 편차가 있을때, 이를 보정하는 기술이 개시되고 있다. 그러나, 편차 보정에 사용되는 입력 정보에 대한 획득 방안에 대해서는 개시되지 않고 있다.
Korean Utility Model Registration No. 0436002 discloses that the control unit reads the center position of the wafer on the end effector so that the wafer center and end effector can be When there is a deviation in the center position, a technique for correcting this is disclosed. However, a method of acquiring input information used for deviation correction is not disclosed.

한국등록실용신안 제0436002호Korean Utility Model Registration No. 0438002

본 발명은 웨이퍼를 카세트에 수납하는 매니퓰레이터의 동작 위치를 신뢰성 있게 획득하는 보정 지그 장치 및 보정 방법을 제공하기 위한 것이다.The present invention provides a correction jig device and a correction method for reliably acquiring an operating position of a manipulator for accommodating a wafer into a cassette.

본 발명이 이루고자 하는 기술적 과제들은 이상에서 언급한 기술적 과제들로 제한되지 않으며, 언급되지 않은 또 다른 기술적 과제들은 아래의 기재로부터 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 명확하게 이해될 수 있을 것이다.
It is to be understood that both the foregoing general description and the following detailed description are exemplary and explanatory and are not intended to limit the invention to the precise forms disclosed. Other objects, which will be apparent to those skilled in the art, It will be possible.

본 발명의 보정 지그 장치는 웨이퍼가 적재되는 트레이가 일정 간격으로 형성된 카세트 및 상기 웨이퍼 및 상기 웨이퍼를 상기 트레이에 수납하는 매니퓰레이터(manipulator)에 대한 거리를 비접촉식으로 측정하는 거리 측정부를 포함할 수 있다.The calibration jig device of the present invention may include a cassette in which a tray on which a wafer is loaded is formed at a predetermined interval, and a distance measuring unit for measuring the distance to the wafer and a manipulator that accommodates the wafer in the tray in a non-contact manner.

한편, 본 발명의 보정 방법은 웨이퍼가 적재되는 트레이가 일정 간격으로 형성된 카세트에 웨이퍼를 수납하고, 상기 웨이퍼와 거리 측정부 사이의 기준 거리를 측정하는 단계, 상기 카세트로부터 상기 웨이퍼를 퇴거시키고, 상기 각 트레이 사이로 진입한 매니퓰레이터와 상기 거리 측정부 사이의 매니퓰레이터 거리를 측정하는 단계 및 상기 매니퓰레이터 거리에서 상기 기준 거리를 감산한 결과를 출력하는 단계를 포함할 수 있다.
On the other hand, in the calibration method of the present invention, the wafer is stored in a cassette in which the trays on which the wafers are stacked are formed at predetermined intervals, and the reference distance between the wafer and the distance measuring unit is measured, and the wafer is removed from the cassette. The method may include measuring a manipulator distance between the manipulator entered between each tray and the distance measuring unit, and outputting a result of subtracting the reference distance from the manipulator distance.

이상에서와 같이 본 발명의 보정 지그 장치는 위치 보정 대상인 매니퓰레이터의 거리뿐만 아니라 웨이퍼의 거리를 함께 획득함으로써, 매니퓰레이터의 작업 대상인 웨이퍼를 기준으로 하는 위치 보정 데이터를 제공할 수 있다.As described above, the correction jig device of the present invention can provide not only the distance of the manipulator as the position correction target but also the distance of the wafer, thereby providing position correction data based on the wafer as the target of the manipulator.

예를 들어, 카세트에 웨이퍼를 수납한 상태에서 웨이퍼와의 거리를 측정하고, 웨이퍼를 퇴거시킨 상태에서 매니퓰레이터의 거리를 측정하는 것으로 웨이퍼와 매니퓰레이 간의 거리를 신뢰성 있게 획득할 수 있다. 이렇게 획득된 거리는 매니률레이터 보정에 이용된다.For example, the distance between the wafer and the manipulator can be reliably obtained by measuring the distance to the wafer in the state where the wafer is stored in the cassette and measuring the distance of the manipulator in the state where the wafer is removed. The distance thus obtained is used for manipulator correction.

또한, 매니퓰레이터와의 거리 및 웨이퍼와의 거리를 비접촉식으로 획득함으로써 웨이퍼를 훼손하지 않고, 거리 측정 과정에서 매니퓰레이터의 위치를 변경시키지 않는다.
In addition, by obtaining the distance from the manipulator and the distance from the wafer in a non-contact manner, the wafer is not damaged and the position of the manipulator is not changed in the distance measurement process.

도 1은 본 발명의 보정 지그 장치를 나타낸 개략도.
도 2는 본 발명의 일실시예에 따른 보정 지그 장치를 나타낸 정면도.
도 3은 본 발명의 일실시예에 따른 보정 지그 장치의 후방 사시도.
도 4는 본 발명의 다른 보정 지그 장치를 나타낸 개략도.
도 5는 본 발명의 다른 보정 지그 장치의 정면도.
도 6은 본 발명의 보정 방법을 나타낸 흐름도.
도 7은 본 발명의 거리 측정부를 나타낸 개략도.
1 is a schematic view showing a correction jig device of the present invention.
2 is a front view showing a correction jig device according to an embodiment of the present invention.
3 is a rear perspective view of the correction jig device according to an embodiment of the present invention.
4 is a schematic view showing another correction jig device of the present invention.
5 is a front view of another correction jig device of the present invention.
6 is a flowchart illustrating a correction method of the present invention.
7 is a schematic view showing a distance measuring unit of the present invention.

이하, 본 발명의 보정 지그 장치 및 방법에 대하여 도면을 참조하여 보다 상세하게 설명한다.EMBODIMENT OF THE INVENTION Hereinafter, the correction jig apparatus and method of this invention are demonstrated in detail with reference to drawings.

도 1은 본 발명의 보정 지그 장치를 나타낸 개략도이다.1 is a schematic view showing a correction jig device of the present invention.

도 1에 도시된 보정 지그 장치는 웨이퍼(190)가 적재되는 트레이(111)가 일정 간격으로 형성된 카세트(110) 및 상기 웨이퍼에 대한 거리와 상기 웨이퍼를 상기 트레이에 수납하는 매니퓰레이터(manipulator)(180)에 대한 거리를 비접촉식으로 측정하는 거리 측정부(130)를 포함할 수 있다.The calibration jig apparatus shown in FIG. 1 includes a cassette 110 having a tray 111 on which a wafer 190 is loaded, and a manipulator 180 for storing the wafer in the tray and a distance to the wafer. It may include a distance measuring unit 130 for measuring the distance to the non-contact.

트레이(111)는 웨이퍼가 수납되는 받침대로 다양한 형태와 재질로 구성될 수 있다.The tray 111 is a pedestal in which the wafer is accommodated and may be formed in various shapes and materials.

예를 들어, 트레이(111)는 웨이퍼의 직경과 대응되는 폭을 갖는 리브(rib) 형상의 받침부가 쌍으로 형성된 것일 수 있다. 도 1에서는 웨이퍼의 폭보다 작은 폭을 갖도록 2개의 벽면을 형성하고, 각 벽면에 상기 웨이퍼가 출입할 수 있는 정도의 오목부를 형성하는 것으로 트레이를 형성하고 있다.For example, the tray 111 may be formed in pairs of rib-shaped support parts having a width corresponding to the diameter of the wafer. In FIG. 1, two wall surfaces are formed to have a width smaller than the width of the wafer, and trays are formed by forming recesses on the wall surfaces to allow the wafer to enter and exit.

이와 같이 트레이를 구성하면 트레이에 접촉하는 웨이퍼 부분이 가장 자리로 한정되므로 웨이퍼의 훼손이나 이물질 부착 등을 최소화할 수 있다.When the tray is configured as described above, since the portion of the wafer contacting the tray is limited to the edge, damage to the wafer or adhesion of foreign matters can be minimized.

하나의 트레이 당 하나의 웨이퍼가 수납되므로, 복수의 웨이퍼를 적재하기 위해 트레이는 카세트(110)에 복수로 형성될 수 있다.Since one wafer is accommodated in one tray, a plurality of trays may be formed in the cassette 110 in order to load a plurality of wafers.

카세트(110)에서 웨이퍼(190)가 출입하도록 개방된 출입구의 반대편(113)은 웨이퍼의 곡률과 대응되는 곡면으로 형성될 수 있다.The opposite side 113 of the doorway opened to allow the wafer 190 to enter and exit the cassette 110 may be formed as a curved surface corresponding to the curvature of the wafer.

카세트에 복수의 트레이가 형성될 때, 웨이퍼 적재 공정 등의 편의를 위해 각 트레이는 일정 간격으로 형성될 수 있다. 웨이퍼는 정교하게 제어되는 매니퓰레이터(180) 등의 로봇을 통해 트레이에 하역될 수 있다.When a plurality of trays are formed in the cassette, each tray may be formed at regular intervals for convenience such as a wafer loading process. The wafer may be unloaded into the tray via a robot, such as a carefully controlled manipulator 180.

매니퓰레이터(180)는 웨이퍼(190)를 트레이(111)에 하역하는 기구이다. 공간 활용도를 향상시키기 위해 카세트에 형성되는 트레이 간의 간격을 조밀하게 할 필요가 있다. 이렇게 트레이 간의 간격을 조밀하게 할수록 매니퓰레이터는 정밀하게 웨이퍼를 운반하여야 한다. 매니퓰레이터의 위치 제어에 오차가 발생되면, 운반하는 웨이퍼가 트레이 진입로에 부딪혀 훼손되거나 이미 적재되어 있는 웨이퍼가 매니퓰레이터 또는 운반 중인 웨이퍼에 의해 훼손될 수 있기 때문이다.The manipulator 180 is a mechanism for unloading the wafer 190 onto the tray 111. In order to improve space utilization, it is necessary to close the gap between the trays formed in the cassette. The tighter the gap between trays, the more precisely the manipulator must transport the wafer. This is because if an error occurs in the position control of the manipulator, the conveying wafer may hit the tray entry path and be damaged, or the already loaded wafer may be damaged by the manipulator or the conveying wafer.

매니퓰레이터의 제어 정밀도를 떨어뜨리는 요소에는 온도 변화에 따른 열팽창, 매니퓰레이터 사용으로 인한 유격/공차 등으로 인한 미세 오차가 포함된다. 이러한 미세 오차를 초기 상태 또는 주기적으로 캘리브레이션(calibration)하기 위해 거리 측정부(130)가 이용된다.Factors that reduce the control accuracy of the manipulator include microscopic errors due to thermal expansion due to temperature changes and play / tolerance due to manipulator use. The distance measuring unit 130 is used to calibrate such fine error in an initial state or periodically.

거리 측정부(130)는 거리 측정부와 웨이퍼(190) 사이의 거리를 측정하고 이를 기준점으로 삼으며, 거리 측정부와 매니퓰레이터 사이의 거리를 비접촉식으로 측정하고 이를 이용하여 매니퓰레이터를 캘리브레이션한다.The distance measuring unit 130 measures the distance between the distance measuring unit and the wafer 190 as a reference point, measures the distance between the distance measuring unit and the manipulator in a non-contact manner, and calibrates the manipulator using the same.

거리 측정부(130)는 비접촉식으로 웨이퍼 또는 매니퓰레이터와의 거리를 측정한다. 이를 위해 거리 측정부는 레이저 거리 측정기 등일 수 있다. 비접촉식으로 거리를 측정하므로, 거리 측정부는 거리 측정 과정에서 웨이퍼를 훼손하거나 매니퓰레이터에 충격을 주지 않게 된다.The distance measuring unit 130 measures the distance from the wafer or the manipulator in a non-contact manner. To this end, the distance measuring unit may be a laser range finder. Since the distance is measured in a non-contact manner, the distance measuring unit does not damage the wafer or impact the manipulator during the distance measurement process.

도 7에 거리 측정부로서 레이저 거리 측정기를 나타내었다.7 shows a laser range finder as a distance measurer.

거리 측정부는, 레이저가 방사되는 출사부(136), 측정 대상물에서 반사된 레이저가 입수되는 입사부(137), 상기 반사된 레이저를 통해 측정된 거리를 표시하는 표시부(138)를 포함하고 있다. 표시부는 카세트 또는 배터리에 형성될 수도 있다. The distance measuring unit includes an emission unit 136 to which a laser is radiated, an incident unit 137 to receive a laser reflected from a measurement object, and a display unit 138 which displays a distance measured by the reflected laser. The display portion may be formed in the cassette or the battery.

거리 측정부를 통해 획득된 웨이퍼와의 거리 및 매니퓰레이터와의 거리를 이용하여 매니퓰레이터의 위치를 캘리브레이션할 수 있다.The position of the manipulator may be calibrated using the distance from the wafer and the distance from the manipulator obtained through the distance measuring unit.

거리 측정부를 통해 매니퓰레이터의 동작 위치를 보정하는 방안에 대해 살펴본다.The method of correcting the operation position of the manipulator through the distance measuring unit will be described.

도 2는 본 발명의 일실시예에 따른 보정 지그 장치를 나타낸 정면도이다.2 is a front view showing a correction jig device according to an embodiment of the present invention.

도 2에 도시된 보정 지그 장치의 카세트(110)에는 제1 웨이퍼(191) 및 제2 웨이퍼(193)를 포함하여 2장의 웨이퍼가 적재된다. 카세트에 형성된 트레이(111) 당 한 장의 웨이퍼가 적재되므로, 제1 웨이퍼(191) 및 제2 웨이퍼(193)는 카세트에 형성된 복수의 트레이에서 선택된 제1 트레이(118) 및 제2 트레이(119)에 각각 적재된다.Two wafers are loaded into the cassette 110 of the correction jig device shown in FIG. 2 including the first wafer 191 and the second wafer 193. Since one wafer is loaded per tray 111 formed in the cassette, the first wafer 191 and the second wafer 193 are the first tray 118 and the second tray 119 selected from a plurality of trays formed in the cassette. Are loaded on each.

제1 트레이(118) 및 제2 트레이(119)는 다양하게 선택될 수 있다. 예를 들어 도 2에서는 연속된 2개의 트레이로서 상층의 트레이를 제1 트레이(118)로 선택하고 하층의 트레이를 제2 트레이(119)로 선택하고 있지만, 이에 한정되지 않고 수개의 트레이만큼 이격된 트레이를 제1 트레이(118) 및 제2 트레이(119)로 선택할 수 있다. The first tray 118 and the second tray 119 may be variously selected. For example, in FIG. 2, the upper tray is selected as the first tray 118 and the lower tray is selected as the second tray 119 as two continuous trays, but the present invention is not limited thereto. The tray may be selected as the first tray 118 and the second tray 119.

매니퓰레이터(180)는 제1 웨이퍼(191) 또는 제2 웨이퍼(193)의 수납을 위하여 제1 웨이퍼(191)와 제2 웨이퍼(193) 사이로 출입할 수 있다. 이때, 매니퓰레이터(180)가 제1 웨이퍼(191) 또는 제2 웨이퍼(193)에 충돌하는 확률을 최소화하려면 매니퓰레이터(180)가 제1 웨이퍼(191) 및 제2 웨이퍼(193) 사이의 정중앙 위치를 경로로 하여 이동될 필요가 있다. 이러한 매니퓰레이터(180)의 모션 제어 캘리브레이션을 위하여 거리 측정부(130)가 마련된다. 거리 측정부(130)는 제1 거리 측정부(131) 및 제2 거리 측정부(133)를 포함할 수 있다.The manipulator 180 may enter and exit between the first wafer 191 and the second wafer 193 to accommodate the first wafer 191 or the second wafer 193. At this time, in order to minimize the probability that the manipulator 180 collides with the first wafer 191 or the second wafer 193, the manipulator 180 adjusts the exact center position between the first wafer 191 and the second wafer 193. It needs to be moved as a path. The distance measuring unit 130 is provided for the motion control calibration of the manipulator 180. The distance measurer 130 may include a first distance measurer 131 and a second distance measurer 133.

제1 거리 측정부(131)는 제1 거리 측정부로부터 제1 웨이퍼(191)까지의 제1 기준 거리 L1 및 제1 거리 측정부로부터 매니퓰레이터(180)까지의 제1 매니퓰레이터 거리 M1을 측정한다. The first distance measuring unit 131 measures the first reference distance L1 from the first distance measuring unit to the first wafer 191 and the first manipulator distance M1 from the first distance measuring unit to the manipulator 180.

제2 거리 측정부(133)는 제2 거리 측정부로부터 제2 웨이퍼(193)까지의 제2 기준 거리 L2 및 제2 거리 측정부로부터 매니퓰레이터(180)까지의 제2 매니퓰레이터 거리 M2를 측정한다.The second distance measuring unit 133 measures the second reference distance L2 from the second distance measuring unit to the second wafer 193 and the second manipulator distance M2 from the second distance measuring unit to the manipulator 180.

이상의 제1 거리 측정부 및 제2 거리 측정부에 의하면 보정 지그 장치는 제1 기준 거리 L1, 제1 매니퓰레이터 거리 M1, 제2 기준 거리 L2, 제2 매니퓰레이터 거리 M2가 획득되며, 이를 이용하여 매니퓰레이터(180)의 위치 정보를 생성할 수 있다.According to the first distance measuring unit and the second distance measuring unit, the correction jig device obtains a first reference distance L1, a first manipulator distance M1, a second reference distance L2, and a second manipulator distance M2. Location information).

참고로, 도 2에 나타낸 제1 기준 거리 L1, 제1 매니퓰레이터 거리 M1, 제2 기준 거리 L2, 제2 매니퓰레이터 거리 M2는 거리 측정부가 레이저 거리 측정기와 같이 반사식으로 거리를 측정하는 경우로 가정하여 나타낸 것이다.For reference, the first reference distance L1, the first manipulator distance M1, the second reference distance L2, and the second manipulator distance M2 shown in FIG. 2 are assumed to be a case where the distance measuring unit measures the distance in a reflective manner like a laser distance meter. It is shown.

매니퓰레이터의 위치 정보는 각 트레이 사이로 출입하는 매니퓰레이터의 위치 보정에 이용될 수 있다.The position information of the manipulator may be used to correct the position of the manipulator entering and exiting between the trays.

매니퓰레이터는 제1 웨이퍼 및 제2 웨이퍼와 접촉하지 않는 상태로 제1 웨이퍼와 제2 웨이퍼 사이의 목표 경로를 통해 인입, 인출되어야 한다. 또한, 제1 웨이퍼 및 제2 웨이퍼와 접촉하지 않는 상태로, 실려 있는 웨이퍼가 목표 트레이에 적재되도록 하강하거나 목표 트레이에 적재되어 있는 웨이퍼를 꺼내기 위해 상승해야 한다.The manipulator must be drawn in and drawn out through the target path between the first wafer and the second wafer without being in contact with the first wafer and the second wafer. In addition, without being in contact with the first wafer and the second wafer, the loaded wafer must be lowered to be loaded on the target tray or raised to take out the wafer loaded on the target tray.

따라서, 매니퓰레이터의 위치 정보는 구체적으로 각 트레이 사이로 인입 또는 인출되는 매니퓰레이터의 위치, 웨이퍼를 목표 트레이에 놓거나 꺼내기 위해 상승하거나 하강하는 매니퓰레이터의 위치 중 적어도 하나를 포함할 수 있다.Accordingly, the position information of the manipulator may include at least one of a position of a manipulator that is drawn in or drawn out between each tray, and a position of a manipulator that moves up or down to put or remove a wafer into a target tray.

이때의 위치는 매니퓰레이터의 좌우 위치를 배제하면 상하 위치가 된다. 매니퓰레이터의 상하 위치는 적어도 서로 인접하게 적재된 웨이퍼 사이에서 결정되는 것이 충돌 확률을 낮출 수 있다. 도 2에서는 제1 웨이퍼의 상측에 제1 거리 측정부를 배치하고, 제2 웨이퍼의 하측에 제2 거리 측정부를 배치하여 매니퓰레이터의 상하 위치를 측정하도록 구성하고 있다.The position at this time becomes an up-down position except the left-right position of a manipulator. The upper and lower positions of the manipulators are determined at least between wafers stacked adjacent to each other, which may lower the collision probability. In FIG. 2, a 1st distance measuring part is arrange | positioned above a 1st wafer, and a 2nd distance measuring part is arrange | positioned below a 2nd wafer, and is comprised so that the up-down position of a manipulator may be measured.

거리 측정부의 설치 위치와 관계없이 신뢰성 있는 위치 정보를 획득하기 위해서는 원점이 필요하다. 이러한 원점으로 제1 기준 거리 L1 및 제2 기준 거리 L2가 이용된다.Regardless of the installation position of the distance measuring unit, an origin is required to obtain reliable position information. As such origin, the first reference distance L1 and the second reference distance L2 are used.

제1 기준 거리 L1은 제1 거리 측정부와 제1 웨이퍼까지의 거리이고, 제2 기준거리 L2는 제2 거리 측정부와 제2 웨이퍼까지의 거리이다. 도 1에는 제1 거리 측정부(131)는 제1 거리 측정부 및 제1 웨이퍼까지의 거리를 +29.0으로 표시하고, 제2 거리 측정부(132)는 제2 거리 측정부 및 제2 웨이퍼까지의 거리를 -15.0으로 표시한다. 이들 값은 기준 거리에 대한 표시값이므로, 거리 측정부의 오프셋 기능을 이용하여 표시부에 표시되는 표시값을 0으로 단순화시킨다. 도 2를 참조하면, 제1 거리 측정부(131)의 오프셋 기능을 이용하여 +29.0을 0.0으로 단순화시키고, 제2 거리 측정부(132)의 오프셋 기능을 이용하여 -15.0을 0.0으로 단순화시킨다. 그 다음, 제1 웨이퍼 및 제2 웨이퍼를 트레이에서 제거하고 매니퓰레이터를 카세트에 진입시키면 제1 거리 측정부(131)는 제1 거리 측정부(131)로부터 매니퓰레이터 상면까지의 거리를 제1 거리 측정부의 표시부에 표시하고, 제2 거리 측정부(132)는 제2 거리 측정부(132)로부터 매니퓰레이터 하면까지의 거리를 제2 거리 측정부의 표시부에 표시한다.The first reference distance L1 is the distance between the first distance measuring unit and the first wafer, and the second reference distance L2 is the distance between the second distance measuring unit and the second wafer. In FIG. 1, the first distance measuring unit 131 displays the distance between the first distance measuring unit and the first wafer as +29.0, and the second distance measuring unit 132 reaches the second distance measuring unit and the second wafer. Mark the distance as -15.0. Since these values are display values with respect to the reference distance, the display value displayed on the display portion is simplified to zero using the offset function of the distance measuring portion. 2, +29.0 is simplified to 0.0 using the offset function of the first distance measuring unit 131, and -15.0 is simplified to 0.0 using the offset function of the second distance measuring unit 132. Next, when the first wafer and the second wafer are removed from the tray and the manipulator is inserted into the cassette, the first distance measuring unit 131 determines the distance from the first distance measuring unit 131 to the upper surface of the manipulator. The second distance measuring unit 132 displays the distance from the second distance measuring unit 132 to the lower surface of the manipulator on the display unit of the second distance measuring unit.

예를 들어 오프셋 기능에 의하여 제1 웨이퍼 및 제2 웨이퍼 적재 위치를 원점으로 표시하도록 제로 세팅된 제1 거리 측정부(131) 및 제2 거리 측정부(132)가, 제1 거리 측정부(131)로부터 매니퓰레이터 상면까지의 거리인 제1 매니퓰레이터 거리 M1을 +5.8로 제1 거리 측정부의 표시부에 표시하고, 제2 거리 측정부(132)로부터 매니퓰레이터 하면까지의 거리인 제2 매니퓰레이터 거리 M2를 +5.2로 제2 거리 측정부의 표시부에 표시한다.For example, the first distance measuring unit 131 and the second distance measuring unit 132 set to zero to display the first wafer and the second wafer loading positions as the origin by the offset function are the first distance measuring unit 131. The first manipulator distance M1, which is the distance from the top of the manipulator, is displayed on the display unit of the first distance measuring unit at +5.8, and the second manipulator distance M2, which is the distance from the second distance measuring unit 132 to the manipulator bottom surface, is +5.2. On the display of the second distance measuring unit.

이 상태로부터 제1 매니퓰레이터 거리 M1 및 제2 매니퓰레이터 거리 M2가 동일한 값(예를 들어 +5.5)으로 표시될 때까지 매니퓰레이터를 상승 또는 하강시킨다. 제1 매니퓰레이터 거리 M1 및 제2 매니퓰레이터 거리 M2가 동일한 값으로 표시되는 매니퓰레이터의 상기 위치는 트레이의 배치 간격과 함께 매니퓰레이터의 동작을 제어하는 매니퓰레이터 제어부에 티칭(teaching)된다. 매니퓰레이터 제어부는 상기 티칭된 매니퓰레이터의 정중앙 위치와 트레이의 배치 간격을 기억함으로써 캘리브레이션 과정이 종료된다. 다음번 캘리브레이션이 이루어지기 전에는 해당 매니퓰레이터 제어부는 상기 티칭된 매니퓰레이터의 정중앙 위치와 트레이의 배치 간격을 기초로 매니퓰레이터가 서로 인접한 웨이퍼에 충돌하지 않고 예를 들어 서로 인접한 웨이퍼의 정중앙 위치에 매니퓰레이터가 출입하도록 제어한다. 상기 티칭된 매니퓰레이터의 정중앙 위치로부터 k개의 트레이만큼 떨어진 출입위치는 (상기 티칭된 매니퓰레이터의 정중앙 위치) ± (트레이의 배치 간격 * k) 가 된다.From this state, the manipulator is raised or lowered until the first manipulator distance M1 and the second manipulator distance M2 are displayed at the same value (for example, +5.5). The position of the manipulator, in which the first manipulator distance M1 and the second manipulator distance M2 are represented by the same value, is taught to a manipulator control unit that controls the operation of the manipulator with the arrangement intervals of the trays. The manipulator control section ends the calibration process by storing the center position of the taught manipulator and the arrangement interval of the tray. Before the next calibration is performed, the manipulator controller controls the manipulators to enter and exit the wafers, for example, at the centers of the wafers adjacent to each other, based on the center position of the taught manipulator and the arrangement interval of the trays. . The entrance and exit position away from the center position of the taught manipulator by k trays is (the center position of the taught manipulator) ± (disposition interval * k of the tray).

다시 한번 설명하면, 제1 매니퓰레이터 거리 M1과 제1 기준 거리 L1을 감산한 결과인 D1과, 제2 매니퓰레이터 거리 M2와 제2 기준 거리 L2를 감산한 결과인 D2는 거리 측정부의 설치 위치, 공차와 관계없이 일정하다.In other words, D1, which is the result of subtracting the first manipulator distance M1 and the first reference distance L1, and D2, which is the result of subtracting the second manipulator distance M2 and the second reference distance L2, is determined by the installation position and tolerance of the distance measuring unit. It is constant regardless.

D1은 제1 웨이퍼의 높이를 0으로 하여 + 값 또는 - 값으로 표현하는 등 다양한 방식으로 표현될 수 있다. D2 역시 마찬가지이다. 이러한 표현 방식은 매니퓰레이터 위치 정보가, 기준 거리가 측정된 웨이퍼의 측정점을 원점으로 하고 원점으로부터 상기 매니퓰레이터까지의 거리를 나타내는 정보를 포함하는 것으로 설명될 수 있다.D1 may be expressed in various ways, such as expressing a + value or a − value by setting the height of the first wafer to zero. The same is true for D2. This representation can be described as the manipulator position information including information indicating the distance from the origin to the manipulator as the origin of the measurement point of the wafer on which the reference distance is measured.

이를 통해 적재된 상태의 웨이퍼와 접촉하지 않으면서 카세트로 출입되는 매니퓰레이터의 위치를 신뢰성 있게 획득할 수 있다. 이때의 매니퓰레이터의 위치는 트레이에 적재된 웨이퍼를 기준으로 한 위치가 된다.This makes it possible to reliably obtain the position of the manipulator entering and exiting the cassette without contacting the wafer in the loaded state. The position of the manipulator at this time becomes a position with respect to the wafer loaded in the tray.

카세트에 형성되는 복수의 트레이가 일정 간격으로 형성된다면 어느 한 트레이로 출입하는 매니퓰레이터의 위치만 안다면 모든 트레이에 대한 매니퓰레이터의 위치를 보정할 수 있다.If a plurality of trays formed in the cassette are formed at regular intervals, the position of the manipulators with respect to all trays can be corrected if only the positions of the manipulators entering and exiting any one tray are known.

거리 측정부(130)는 카세트(110)에 탑재될 수 있다. 이때 트레이에 적재되는 가이드(134, 135)를 마련하고, 각각의 가이드(134, 135)에 거리 측정부를 설치할 수 있다.The distance measuring unit 130 may be mounted on the cassette 110. In this case, the guides 134 and 135 stacked on the tray may be provided, and the distance measuring unit may be installed in each of the guides 134 and 135.

한편, 제1 웨이퍼와 제2 웨이퍼가 매니퓰레이터를 가리고 있으면 거리 측정부는 매니퓰레이터 거리를 측정할 수 없다. 따라서, 제1 웨이퍼와 제2 웨이퍼는 기준 거리 측정시에만 제1 트레이와 제2 트레이에 적재될 수 있다. 기준 거리 측정 후 매니퓰레이터 거리를 측정하기 위해 제1 웨이퍼 및 제2 웨이퍼는 카세트에서 퇴거될 수 있다.On the other hand, if the first wafer and the second wafer cover the manipulator, the distance measuring unit cannot measure the manipulator distance. Therefore, the first wafer and the second wafer may be loaded in the first tray and the second tray only at the reference distance measurement. The first wafer and the second wafer may be removed from the cassette to measure the manipulator distance after the reference distance measurement.

이상의 내용을 정리하면, 매니퓰레이터의 위치 정보는 제1 기준 거리 L1과 제1 매니퓰레이터 거리 M1을 감산한 제1 거리 D1, 제2 기준 거리 L2와 제2 매니퓰레이터 거리 M2를 감산한 제2 거리 D2 중 적어도 하나를 포함할 수 있다.In summary, the position information of the manipulator includes at least one of a first reference distance L1 and a first distance D1 obtained by subtracting the first manipulator distance M1, a second reference distance L2, and a second distance D2 obtained by subtracting the second manipulator distance M2. It may include one.

트레이에 적재되는 웨이퍼를 기준으로 하는 매니퓰레이터의 정규 위치를 매니퓰레이터 제어부의 데이터베이스 등에 미리 저장해두고, 거리 측정부에서 획득된 매니퓰레이터의 위치 정보와 비교하여 오차를 수정하는 것으로 매니퓰레이터의 위치 보정이 완료될 수 있다.The position correction of the manipulator can be completed by previously storing the canonical position of the manipulator with respect to the wafer loaded in the tray in advance in a database of the manipulator control unit and correcting an error by comparing the position information of the manipulator obtained by the distance measuring unit. .

이상의 거리 측정부에 의하면 기준 거리와 매니퓰레이터의 거리를 포함하는 위치 정보가 확보된다. 여기에 더하여 보정 지그 장치는 위치 정보를 매니퓰레이터의 위치 보정 수단으로 전송하는 통신부(139), 위치 정보를 표시하는 표시부(138) 및 위치 정보를 이용하여 매니퓰레이터의 위치를 보정하는 보정부(미도시) 중 적어도 하나를 포함할 수 있다.According to the above distance measuring unit, positional information including the reference distance and the distance of the manipulator is secured. In addition, the correction jig device includes a communication unit 139 for transmitting the position information to the position correction means of the manipulator, a display unit 138 for displaying the position information, and a correction unit for correcting the position of the manipulator using the position information. It may include at least one of.

통신부(139)는 본 발명의 보정 지그 장치의 후방 사시도를 나타낸 도 3과 같이 외부에 위치하는 매니퓰레이터의 위치 보정 수단(미도시)과 통신하는 인터페이스를 포함할 수 있다.The communication unit 139 may include an interface for communicating with a position correcting means (not shown) of an external manipulator, as shown in FIG. 3 showing a rear perspective view of the correction jig device of the present invention.

표시부(138)는 매니퓰레이터의 위치 정보를 표시한다. 표시부를 통해 위치 정보를 확인한 사용자는 매니퓰레이터의 위치가 정확한지 확인한 후 매니퓰레이터의 보정을 수행하게 된다. 이와 같이 거리 측정부가 장착된 카세트는 캘리브레이션 지그로 활용되며 매우 많은 수로 마련되는 공정 챔버들의 매니퓰레이터 위치 보정을 위하여 호환적으로 사용될 수 있다. 즉, 기존의 일반 카세트를 제거하고 본 발명의 거리 측정부가 장착된 카세트를 공정 챔버에 장착하여 매니퓰레이터 캘리브레이션을 주기적으로 수행한다.The display unit 138 displays the position information of the manipulator. The user who checks the position information through the display unit checks the position of the manipulator and corrects the manipulator. The cassette equipped with the distance measuring unit is used as a calibration jig and can be used interchangeably for manipulator position correction of a very large number of process chambers. That is, the manipulator calibration is periodically performed by removing the existing general cassette and mounting the cassette equipped with the distance measuring unit of the present invention in the process chamber.

캘리브레이션 지그로서의 유용성을 높이기 위하여 거리 측정부에 독립적으로 전원을 공급하는 수단이 필요할 수 있다. 이를 위해 거리 측정부와 상기 거리 측정부에 전원을 공급하는 배터리(140)를 카세트에 탑재시킬 수 있다. 이러한 상태를 도 4 및 도 5에 나타내었다.In order to increase the usefulness as a calibration jig, a means for independently supplying a distance measuring unit may be necessary. To this end, a distance measuring unit and a battery 140 for supplying power to the distance measuring unit may be mounted in a cassette. This state is shown in FIGS. 4 and 5.

매니퓰레이터의 위치 정보를 이용하여 매니퓰레이터의 위치를 직접 보정하게 된다. 매니퓰레이터를 구동하는 수단으로 보정 신호를 전송할 수 있는 통신부(139)가 마련될 수 있다.The position of the manipulator is directly corrected using the manipulator position information. As a means for driving the manipulator, a communication unit 139 may be provided to transmit a correction signal.

이상에서는 기준 거리를 획득하기 위해 2장의 웨이퍼를 이용하고 있다. 다만, 이에 한정되는 것은 아니고 기준 거리의 획득에 이용되는 웨이퍼의 수는 한 장 이상이면 된다.In the above, two wafers are used to obtain a reference distance. However, the present invention is not limited thereto, and the number of wafers used for obtaining the reference distance may be one or more.

도 4는 본 발명의 다른 보정 지그 장치를 나타낸 개략도이다.4 is a schematic view showing another correction jig device of the present invention.

도 4에 도시된 보정 지그 장치는 트레이(111)가 형성된 카세트(110), 트레이에 수납된 웨이퍼와의 기준 거리 및 매니퓰레이터와의 매니퓰레이터 거리를 측정하는 거리 측정부를 포함한다. 이때 보정 지그 장치는 기준 거리 및 매니퓰레이터 거리를 이용하여 매니퓰레이터의 위치 정보를 생성한다.The correction jig device shown in FIG. 4 includes a cassette 110 having a tray 111, a distance measuring unit measuring a reference distance with a wafer accommodated in the tray and a manipulator distance with a manipulator. At this time, the correction jig device generates the position information of the manipulator using the reference distance and the manipulator distance.

매니퓰레이터의 위치 정보는 기준 거리와 매니퓰레이터 거리 자체이거나 기준 거리와 매니퓰레이터 거리의 감산 결과일 수 있다.The position information of the manipulator may be a reference distance and the manipulator distance itself or a result of the subtraction of the reference distance and the manipulator distance.

거리 측정부는 오프셋 기능을 이용하여 기준 거리 지점을 0으로 설정할 수 있다. 이에 의하면 거리 측정부는 기준 거리 지점에 해당하는 웨이퍼로부터 매니퓰레이터까지의 거리를 직접 획득할 수 있다. 다시 말해서, 거리 측정부는 기준 거리와 매니퓰레이터 거리의 감산 결과를 직접 획득할 수 있다.The distance measurer may set the reference distance point to zero by using the offset function. According to this, the distance measurer may directly obtain a distance from the wafer corresponding to the reference distance point to the manipulator. In other words, the distance measuring unit may directly obtain a subtraction result of the reference distance and the manipulator distance.

도 4에서는 1장의 제1 웨이퍼(191)만이 카세트에 적재되고, 제1 웨이퍼의 상측에 제1 거리 측정부(131)가 배치되고, 제1 웨이퍼의 하측에 제2 거리 측정부(133)가 배치된다. 또한, 각 거리 측정부가 설치되고, 카세트에 장착되는 가이드(134, 135)가 마련된다.In FIG. 4, only one first wafer 191 is loaded into the cassette, the first distance measuring unit 131 is disposed above the first wafer, and the second distance measuring unit 133 is disposed below the first wafer. Is placed. Further, each distance measuring unit is provided, and guides 134 and 135 mounted on the cassette are provided.

매니퓰레이터의 형태 및 치수는 사용 환경에 따라 변경될 수 있다. 이러한 변경과 무관하게 매니퓰레이터 위치를 획득하기 위해 각 거리 측정부는 카세트에 탑재되고, 카세트 내에서 이동될 수 있다. 이때의 이동 방향은 웨이퍼가 수납되는 방향을 포함할 수 있다. 거리 측정부가 가이드에 설치되는 경우 가이드에는 거리 측정부가 이동되는 이동로(137)가 형성될 수 있다. 거리 측정부가 카세트 내에서 이동할 경우 거리 측정부에 표시부가 형성되면 표시부를 확인하기 어려울 수 있다. 이러한 현상을 방지하기 위해 표시부(141)는 카세트의 외면 또는 배터리에 형성될 수 있다.The shape and dimensions of the manipulator may vary depending on the use environment. Regardless of this change, each distance measurer may be mounted in a cassette and moved within the cassette to obtain a manipulator position. At this time, the moving direction may include a direction in which the wafer is accommodated. When the distance measuring unit is installed in the guide, the movement path 137 to which the distance measuring unit is moved may be formed. When the distance measuring unit moves in the cassette, if the display unit is formed in the distance measuring unit, it may be difficult to identify the display unit. In order to prevent such a phenomenon, the display unit 141 may be formed on the outer surface of the cassette or the battery.

도 5에서는 밑으로부터 13번째의 트레이에 제1 웨이퍼(191)가 수납되고 12번째 트레이로 매니퓰레이터가 출입하는 것으로 나타내었다.In FIG. 5, the first wafer 191 is accommodated in the thirteenth tray from the bottom and the manipulator enters and exits from the twelfth tray.

이러한 경우 제1 웨이퍼의 상측에 위치하는 제1 거리 측정부(131)는 제1 매니퓰레이터 거리 M1, 제1 기준 거리 L1을 획득하고, 제2 거리 측정부(133)는 제2 매니퓰레이터 거리 M2, 제2 기준 거리 L2를 획득한다. 어느 한 거리 지점을 0, 즉 원점으로 설정할 수 있는 거리 측정부의 경우 매니퓰레이터와 기준 거리의 감산 결과에 해당하는 D1, D2를 직접 획득할 수 있다.In this case, the first distance measuring unit 131 positioned on the upper side of the first wafer acquires the first manipulator distance M1 and the first reference distance L1, and the second distance measuring unit 133 is the second manipulator distance M2, 2 Obtain the reference distance L2. In the case of a distance measuring unit capable of setting one distance point to 0, that is, the origin, it is possible to directly obtain D1 and D2 corresponding to a result of the subtraction of the manipulator and the reference distance.

매니퓰레이터 거리와 기준 거리의 획득 순서는 상관없다. 다만 매니퓰레이터 거리 측정시에는 웨이퍼로 인하여 거리 측정이 제한될 수 있으므로 웨이퍼를 퇴거시킨 상태에서 진행하는 것이 바람직하다. 마찬가지로 기준 거리 측정시에는 매니퓰레이터를 퇴거시킨 상태에서 진행하는 것이 바람직하다.The order of obtaining the manipulator distance and the reference distance is irrelevant. However, when measuring the manipulator distance, the distance measurement may be limited due to the wafer, so it is preferable to proceed with the wafer removed. Similarly, when the reference distance is measured, it is preferable to proceed with the manipulator removed.

거리 측정부는 제1 거리 측정부 또는 제2 거리 측정부 중 어느 하나의 거리 측정부만으로 구성될 수도 있다.The distance measurer may be configured of only the distance measurer of either the first distance measurer or the second distance measurer.

한편, 매니퓰레이터가 웨이퍼 사이의 정중앙 위치에 출입하더라도 매니퓰레이터가 경사도에 따라 매니퓰레이터와 웨이퍼의 충돌이 발생할 소지가 있다. 이를 방지하기 위하여 매니퓰레이터의 출입 위치뿐만 아니라 매니퓰레이터의 경사도까지 캘리브레션하는 것이 바람직하다. 이를 위하여 거리 측정부는 매니퓰레이터가 카세트로 출입할 때 연속적 또는 간헐적으로 복수 시점에 대한 매니퓰레이터 거리를 측정할 수 있다. 이러한 구성에 따르면 매니퓰레이터의 기울어진 상태, 즉 경사도를 파악할 수 있다. 예를 들어 매니퓰레이터가 카세트로 인입될 때 거리 측정부에서 측정된 일정 시간 구간 범위의 연속적 또는 간헐적으로 수집된 매니퓰레이터 거리가 모두 동일하다면 매니퓰레이터가 전혀 기울어지지 않은 것을 의미한다. 매니퓰레이터가 출입되는 동안 복수 시점에서 측정되는 매니퓰레터 거리의 변동 프로파일(profile)을 분석하면 매니퓰레이터의 기울어짐 여부는 물론 매니퓰레이터의 기울어진 방향까지 알 수 있다.On the other hand, even if the manipulator enters and exits the center position between the wafers, there is a possibility that the manipulator collides with the wafer depending on the inclination. In order to prevent this, it is preferable to calibrate the inclination of the manipulator as well as the entrance position of the manipulator. To this end, the distance measurer may measure manipulator distances for a plurality of viewpoints continuously or intermittently when the manipulator enters or exits the cassette. According to this configuration, it is possible to grasp the inclined state of the manipulator, that is, the inclination. For example, when the manipulator is inserted into a cassette, if the manipulator distances collected continuously or intermittently in the time interval range measured by the distance measuring unit are all the same, it means that the manipulator is not tilted at all. Analyzing the variation profile of the manipulator distance measured at a plurality of points of time while the manipulator is entering and exiting, it is possible to know whether the manipulator is inclined as well as the inclination direction of the manipulator.

매니퓰레이터의 경사도를 파악하기 위해 거리 측정부는 복수 시점에서 매니퓰레이터 거리를 측정해야 하므로, 거리 측정부는 매니퓰레이터의 선단부부터 후단부까지 매니퓰레이터 거리를 측정하는 것이 바람직하다. 즉, 거리 측정부는 카세트의 출입구에 위치하고 카세트의 출입구 위치에서 매니퓰레이터 거리를 측정하는 것이 바람직하다. 이때의 카세트 출입구는 카세트에서 웨이퍼 또는 매니퓰레이터가 출입하는 개구부가 형성된 면을 지칭한다.In order to determine the inclination of the manipulator, the distance measurer must measure the manipulator distance at a plurality of viewpoints, and therefore, the distance measurer measures the manipulator distance from the front end to the rear end of the manipulator. That is, the distance measuring unit is preferably located at the entrance and exit of the cassette and measures the manipulator distance at the entrance and exit position of the cassette. At this time, the cassette entrance and exit refers to a surface on which an opening through which the wafer or manipulator enters and exits is formed.

이러한 구성에 의하면 카세트로 진입하는 매니퓰레이터의 진입 부위로부터 안쪽 부위까지 매니퓰레이터 거리를 복수 시점으로 측정할 수 있다. 만약 거리 측정부를 카세트 출입구의 반대편에 설치한다면 매니퓰레이터의 진입부, 즉 매니퓰레이터를 구성하는 암(arm)의 단부 부위에 대해서만 거리 측정이 이루어지고 암의 안쪽 부위에 대해서는 거리 측정이 이루어지지 않으므로 암 전체에 대한 복수 시점의 거리 측정이 불가능하다.According to such a structure, a manipulator distance from the entry part of a manipulator which enters a cassette to an inner part can be measured in multiple viewpoints. If the distance measuring unit is installed on the opposite side of the cassette entrance, the distance measurement is performed only at the entrance part of the manipulator, that is, the end portion of the arm constituting the manipulator, and the distance measurement is not made at the inner part of the arm. It is not possible to measure the distance of multiple viewpoints.

도 6은 본 발명의 보정 방법을 나타낸 흐름도이다.6 is a flowchart illustrating a correction method of the present invention.

먼저, 웨이퍼가 적재되는 트레이가 일정 간격으로 형성된 카세트에 웨이퍼를 수납하고, 상기 웨이퍼와 거리 측정부 사이의 기준 거리를 측정한다(S 510).First, the wafer is accommodated in a cassette in which trays on which the wafers are loaded are formed at predetermined intervals, and a reference distance between the wafer and the distance measuring unit is measured (S 510).

상기 카세트로부터 상기 웨이퍼를 퇴거시키고, 상기 카세트로 진입한 매니퓰레이터와 상기 거리 측정부 사이의 매니퓰레이터 거리를 측정한다(S 530).The wafer is removed from the cassette, and the manipulator distance between the manipulator entering the cassette and the distance measuring unit is measured (S 530).

기준 거리의 측정과 매니퓰레이터 거리의 측정은 거리 측정부에서 수행되며, 측정 순서는 반대로 될 수도 있다. 요컨대, 매니퓰레이터가 퇴거된 상태에서 트레이에 적재된 웨이퍼와 거리 측정부 사이의 기준 거리를 측정하거나, 상기 웨이퍼가 퇴거된 상태에서 상기 매니퓰레이터와 상기 거리 측정부 사이의 매니퓰레이터 거리를 측정하면 된다.The measurement of the reference distance and the measurement of the manipulator distance are performed in the distance measuring unit, and the measurement order may be reversed. In other words, the reference distance between the wafer loaded on the tray and the distance measuring unit in the state where the manipulator is removed may be measured, or the manipulator distance between the manipulator and the distance measuring unit may be measured when the wafer is removed.

다음으로, 기준 거리와 매니퓰레이터 거리의 감산 결과를 출력한다(S 550). 위 감산 결과는 거리 측정부에서 직접 수행될 수 있다. 또는 별도의 연산부를 마련하여 수행될 수도 있다.Next, the result of the subtraction of the reference distance and the manipulator distance is output (S550). The above subtraction result may be directly performed by the distance measuring unit. Alternatively, a separate operation unit may be provided and performed.

한편, 앞에서는 제1 웨이퍼가 수납되는 제1 트레이와 제2 웨이퍼가 수납되는 제2 트레이가 서로 인접한 것으로 나타내었으나, 제1 트레이와 제2 트레이는 그 사이에 다른 트레이가 위치하도록 이격된 것일 수 있다.Meanwhile, while the first tray in which the first wafer is accommodated and the second tray in which the second wafer is accommodated are adjacent to each other, the first tray and the second tray may be spaced apart so that another tray is positioned therebetween. have.

또한, 매니퓰레이터가 카세트로 출입하는 위치는 기준 거리 측정에 이용되는 웨이퍼와 인접하지 않은 트레이 위치일 수 있다.Also, the position at which the manipulator enters and exits from the cassette may be a tray position not adjacent to the wafer used for the reference distance measurement.

본 발명이 속하는 기술분야의 당업자는 본 발명이 그 기술적 사상이나 필수적 특징을 변경하지 않고서 다른 구체적인 형태로 실시될 수 있다는 것을 이해할 수 있을 것이다. 그러므로 이상에서 기술한 실시예들은 모든 면에서 예시적인것이며 한정적인 것이 아닌 것으로서 이해해야만 한다. 본 발명의 범위는 상기 상세한 설명보다는 후술하는 특허청구범위에 의하여 나타내어지며, 특허청구범위의 의미 및 범위 그리고 그 등가개념으로부터 도출되는 모든 변경 또는 변형된 형태가 본 발명의 범위에 포함되는 것으로 해석되어야 한다.
It will be understood by those skilled in the art that the present invention may be embodied in other specific forms without departing from the spirit or essential characteristics thereof. It is therefore to be understood that the embodiments described above are to be considered in all respects only as illustrative and not restrictive. The scope of the present invention is defined by the appended claims rather than the detailed description and all changes or modifications derived from the meaning and scope of the claims and their equivalents are to be construed as being included within the scope of the present invention do.

웨이퍼를 카세트에 적재하는 매니퓰레이의 위치 보정 지그 장치에 적용될 수 있다.It is applicable to the position correction jig apparatus of the manipulator which loads a wafer in a cassette.

특히, 위치 보정에 필요한 매니퓰레이터의 위치를 신뢰성 있게 획득할 필요가 있는 보정 지그 장치에 적용하는 것이 유리하다.
In particular, it is advantageous to apply to the correction jig apparatus which needs to reliably acquire the position of the manipulator required for position correction.

110...카세트 111...트레이
118...제1 트레이 119...제2 트레이
130...거리 측정부 131...제1 거리 측정부
133...제2 거리 측정부 134, 135...가이드
136...레이저 출입부 138, 141...표시부
139...통신부 140...배터리
180...매니퓰레이터 191...제1 웨이퍼
193...제2 웨이퍼
110 Cassette 111 Tray
118 ... first tray 119 ... second tray
130 ... Distance measuring unit 131 ... First distance measuring unit
133 ... 2nd distance measuring unit 134, 135 ... guide
136 ... laser entry 138, 141 ...
139 Communications ... 140 Batteries
180 Manipulator 191 First wafer
193 ... second wafer

Claims (11)

웨이퍼가 적재되는 트레이가 일정 간격으로 형성된 카세트; 및
상기 웨이퍼 및 상기 웨이퍼를 상기 트레이에 수납하는 매니퓰레이터(manipulator)에 대한 거리를 비접촉식으로 측정하는 거리 측정부;를 포함하고,
상기 카세트에는 제1 웨이퍼 및 제2 웨이퍼가 적재되고,
상기 매니퓰레이터는 상기 제1 웨이퍼와 상기 제2 웨이퍼 사이로 출입하며,
상기 거리 측정부는,
상기 제1 웨이퍼까지의 제1 기준 거리 및 상기 매니퓰레이터까지의 제1 매니퓰레이터 거리를 측정하는 제1 거리 측정부; 및
상기 제2 웨이퍼까지의 제2 기준 거리 및 상기 매니퓰레이터까지의 제2 매니퓰레이터 거리를 측정하는 제2 거리 측정부;를 포함하고,
상기 제1 기준 거리, 상기 제1 매니퓰레이터 거리, 상기 제2 기준 거리 및 상기 제2 매니퓰레이터 거리 중 적어도 하나를 이용하여 상기 제1 웨이퍼 또는 상기 제2 웨이퍼에 대한 상기 매니퓰레이터의 위치 정보를 생성하는 보정 지그 장치.
A cassette in which trays on which wafers are loaded are formed at regular intervals; And
And a distance measuring unit measuring a distance between the wafer and a manipulator that accommodates the wafer in the tray in a non-contact manner.
The cassette is loaded with a first wafer and a second wafer,
The manipulator enters and exits between the first wafer and the second wafer,
The distance measuring unit may measure,
A first distance measuring unit measuring a first reference distance to the first wafer and a first manipulator distance to the manipulator; And
And a second distance measuring unit measuring a second reference distance to the second wafer and a second manipulator distance to the manipulator.
A correction jig for generating position information of the manipulator with respect to the first wafer or the second wafer using at least one of the first reference distance, the first manipulator distance, the second reference distance, and the second manipulator distance. Device.
삭제delete 제 1 항에 있어서,
상기 매니퓰레이터의 위치 정보는,
상기 제1 기준 거리와 상기 제1 매니퓰레이터 거리를 감산한 제1 거리 및
상기 제2 기준 거리와 상기 제2 매니퓰레이터 거리를 감산한 제2 거리 중 적어도 하나를 포함하는 보정 지그 장치.
The method of claim 1,
Position information of the manipulator,
A first distance obtained by subtracting the first reference distance and the first manipulator distance; and
And a second distance obtained by subtracting the second reference distance and the second manipulator distance.
삭제delete 삭제delete 삭제delete 삭제delete 제 1 항에 있어서,
상기 거리 측정부는 매니퓰레이터의 경사도를 측정하기 위해, 상기 매니퓰레이터가 상기 카세트로 출입할 때 복수 시점에서 상기 매니퓰레이터 거리를 측정하는 보정 지그 장치.
The method of claim 1,
And the distance measuring unit measures the manipulator distance at a plurality of points in time when the manipulator enters and exits the cassette to measure the inclination of the manipulator.
제 1 항에 있어서,
상기 거리 측정부는 가이드에 탑재되고, 상기 거리 측정부는 상기 가이드 또는 상기 카세트에서 이동 가능한 보정 지그 장치.
The method of claim 1,
And the distance measuring part is mounted on a guide, and the distance measuring part is movable in the guide or the cassette.
제 1 항에 있어서,
상기 카세트에 탑재되는 배터리를 포함하고,
상기 거리 측정부는 상기 카세트에 탑재되며 상기 배터리로부터 전원을 공급받는 보정 지그 장치.
The method of claim 1,
A battery mounted on the cassette,
And the distance measuring unit is mounted in the cassette and receives power from the battery.
삭제delete
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