KR102292337B1 - 기판이송로봇 자동 티칭 장치 - Google Patents

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유영수
이영호
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무진전자 주식회사
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Abstract

본 발명은 기판이송로봇 자동 티칭 장치에 관한 것이다.
본 발명은 상부 패널, 상부 패널과 이격되어 기판이송로봇에 장착되며 상부 패널을 향하는 상면의 중앙 영역에 기준 마커가 형성되어 있는 하부 패널, 상부 패널의 양면중에서 하부 패널을 향하는 하면의 가장자리 영역에 설치된 제1 카메라, 상부 패널의 하면의 중앙 영역에 설치된 제2 카메라 및 제1 카메라, 제2 카메라, 기판이송로봇의 동작을 제어하여 기판이송로봇의 X축, Y축, Z축 상의 이동목표지점을 자동으로 티칭하는 제어부를 포함한다.
본 발명에 따르면, 약액 등을 사용하는 반도체 공정이 실제로 수행되기 이전에 기판을 정해진 위치로 이동시키는 기판이송로봇의 X축, Y축, Z축 상의 이동목표지점을 작업자의 개입없이 자동으로 신속하고 정확하게 티칭시킬 수 있다.

Description

기판이송로봇 자동 티칭 장치{Substrate transport robot automatic teaching apparatus}
본 발명은 기판이송로봇 자동 티칭 장치에 관한 것이다. 보다 구체적으로, 본 발명은 약액 등을 사용하는 반도체 공정이 실제로 수행되기 이전에 기판을 정해진 위치로 이동시키는 기판이송로봇의 X축, Y축, Z축 상의 이동목표지점을 자동으로 신속하고 정확하게 티칭시키는 기판이송로봇 자동 티칭 장치에 관한 것이다.
일반적으로 반도체 제조 장치는 복수의 처리 유닛들을 가지며, 이송 로봇에 의해 각각의 처리 유닛으로 웨이퍼를 이송한다. 처리 유닛은 웨이퍼에 대한 각각의 공정을 진행하고, 웨이퍼는 다시 이송 로봇에 의해 외부로 이송된다. 이 때 웨이퍼가 처리 유닛 내부에 구비된 플레이트의 설정된 위치에 정확하게 놓이는 것은 매우 중요하다. 따라서 웨이퍼를 처리 유닛 내부의 플레이트(또는 스핀 척)의 정확한 위치로 로딩할 수 있도록 공정이 진행되기 전에 이송 로봇의 위치를 조절 하는 티칭 작업이 이루어진다.
그러나 이송 로봇의 위치를 티칭하는 작업은 많은 시간이 소요되며, 반도체 제조 장치에는 많은 수의 처리 유닛들이 배치되므로, 각 처리 유닛들에서 이송 로봇의 이동 위치를 재설정하는데 많은 시간이 소요된다.
종래에는 처리 유닛의 중앙 위치에 정확하게 티칭하기 위하여, 작업자가 육안으로 로봇의 움직임을 확인하면서 이송 로봇이 처리 유닛의 중앙 위치에 놓일 수 있도록 좌표값을 조정하는 방식이 사용되었다.
종래 기술에 따르면, 위치 조정을 통한 티칭 작업이 작업자의 육안, 수작업 등을 기반으로 수행되었기 때문에 작업자마다 조절 정밀도가 달라질 수 있어 오차가 발생할 수 있는 문제점이 있으며, 정밀한 티칭을 위해, 여러번 반복 작업을 수행해야 하는 번거로움과 시간이 많이 소요되는 문제점이 발생하였다.
대한민국 공개특허공보 제10-2012-0133031호(공개일자: 2012년 12월 10일, 명칭: 반도체 제조 장치의 티칭 방법) 대한민국 공개특허공보 제10-2008-0084310호(공개일자: 2008년 09월 19일, 명칭: 기판 처리 장치 및 방법) 대한민국 공개특허공보 제10-2008-0044712호(공개일자: 2008년 05월 21일, 명칭: 반도체 제조 설비 및 그의 이송 로봇 티칭 방법)
본 발명의 기술적 과제는 약액 등을 사용하는 반도체 공정이 실제로 수행되기 이전에 기판을 정해진 위치로 이동시키는 기판이송로봇의 X축, Y축, Z축 상의 이동목표지점을 작업자의 개입없이 자동으로 신속하고 정확하게 티칭시킬 수 있는 기판이송로봇 자동 티칭 장치를 제공하는 것이다.
이러한 기술적 과제를 해결하기 위한 본 발명에 따른 기판이송로봇 자동 티칭 장치는 상부 패널, 상기 상부 패널과 이격되어 기판이송로봇에 장착되며 상기 상부 패널을 향하는 상면의 중앙 영역에 기준 마커가 형성되어 있는 하부 패널, 상기 상부 패널의 양면중에서 상기 하부 패널을 향하는 하면의 가장자리 영역에 설치된 제1 카메라, 상기 상부 패널의 하면의 중앙 영역에 설치된 제2 카메라 및 상기 제1 카메라가 촬영한 제1 영상 및 상기 제2 카메라가 촬영한 제2 영상에 포함되어 있는 기준 마커의 위치정보를 이용하여 상기 기판이송로봇의 X축 오차 및 Y축 오차를 계산하고, 상기 X축 오차 및 상기 Y축 오차가 상쇄되도록 상기 기판이송로봇을 이동시킨 상태에서 상기 제2 카메라가 촬영한 기준 마커의 크기와 미리 설정되어 있는 비교기준마커의 크기를 비교하여 상기 기판이송로봇의 Z축 오차를 계산하고, 상기 X축 오차, 상기 Y축 오차 및 상기 Z축 오차가 상쇄되도록 상기 기판이송로봇의 X축, Y축, Z축 상의 이동목표지점을 자동으로 티칭하는 제어부를 포함한다.
본 발명에 따른 기판이송로봇 자동 티칭 장치에 있어서, 상기 제어부는, 상기 기판이송로봇을 XY 평면 상의 초기 위치에서 제1 위치로 이동시킨 상태에서 상기 제1 카메라가 상기 제1 영상을 촬영하도록 제어하고, 상기 기판이송로봇을 상기 XY 평면 상의 제1 위치에서 제2 위치로 이동시킨 상태에서 상기 제2 카메라가 상기 제2 영상을 촬영하도록 제어하고, 상기 제1 영상에 포함되어 있는 기준 마커의 중심좌표와 상기 제1 영상의 중심좌표의 편차에 따라 상기 제1 위치에서의 X축 오차와 Y축 오차를 계산하고, 상기 제2 영상에 포함되어 있는 기준 마커의 중심좌표와 상기 제2 영상의 중심좌표의 편차에 따라 상기 제2 위치에서의 X축 오차와 Y축 오차를 계산하는 것을 특징으로 한다.
본 발명에 따른 기판이송로봇 자동 티칭 장치에 있어서, 상기 제어부는, 상기 제1 위치에서의 X축 오차와 Y축 오차 및 상기 제2 위치에서의 X축 오차와 Y축 오차가 상쇄되도록 상기 기판이송로봇을 XY 평면 정위치로 이동시킨 상태에서 상기 제2 카메라가 상기 기준 마커를 촬영하도록 제어하는 것을 특징으로 한다.
본 발명에 따른 기판이송로봇 자동 티칭 장치에 있어서, 상기 상부 패널과 상기 하부 패널은 반도체 공정의 대상인 기판의 형상에 대응하는 형상을 갖는 것을 특징으로 한다.
본 발명에 따른 기판이송로봇 자동 티칭 장치에 있어서, 상기 상부 패널은 상기 반도체 공정이 수행되는 공정 챔버 내부의 상부 벽면에 탈착 가능하게 설치되어 있는 것을 특징으로 한다.
본 발명에 따르면, 약액 등을 사용하는 반도체 공정이 실제로 수행되기 이전에 기판을 정해진 위치로 이동시키는 기판이송로봇의 X축, Y축, Z축 상의 이동목표지점을 작업자의 개입없이 자동으로 신속하고 정확하게 티칭시킬 수 있는 기판이송로봇 자동 티칭 장치가 제공되는 효과가 있다.
도 1은 본 발명의 일 실시 예에 따른 기판이송로봇 자동 티칭 장치를 나타낸 도면이고,
도 2는 본 발명의 일 실시 예에 있어서, 제1 카메라와 제2 카메라가 설치되어 있는 상부 패널의 하면 형상 및 기준 마커가 표시되어 있는 하부 패널의 상면 형상을 예시적으로 나타낸 도면이고,
도 3은 본 발명의 일 실시 예에 따른 기판이송로봇 자동 티칭 장치의 전체적인 동작을 예시적으로 설명하기 위한 동작 순서도이고,
도 4는 본 발명의 일 실시 예에 있어서, 본 발명의 일 실시 예에 따른 기판이송로봇 자동 티칭 장치가 X축 오차와 Y축 오차를 상쇄시키는 동작을 예시적으로 설명하기 위한 도면이고,
도 5는 본 발명의 일 실시 예에 있어서, 하부 패널이 장착되어 있는 기판이송로봇이 XY 평면 상의 초기 위치에서 제1 위치로 이동한 상태에서 상부 패널에 설치된 제1 카메라가 제1 영상을 촬영하는 과정을 예시적으로 설명하기 위한 도면이고,
도 6은 본 발명의 일 실시 예에 있어서, 하부 패널이 장착되어 있는 기판이송로봇이 XY 평면 상의 제1 위치에서 제2 위치로 이동한 상태에서 상부 패널에 설치된 제2 카메라가 제2 영상을 촬영하는 과정을 예시적으로 설명하기 위한 도면이고,
도 7은 본 발명의 일 실시 예에 있어서, 제어부가 제1 영상에 포함되어 있는 기준 마커의 중심좌표와 제1 영상의 중심좌표의 편차에 따라 제1 위치에서의 X축 오차와 Y축 오차를 계산하고, 제2 영상에 포함되어 있는 기준 마커의 중심좌표와 제2 영상의 중심좌표의 편차에 따라 제2 위치에서의 X축 오차와 Y축 오차를 계산하는 과정을 예시적으로 설명하기 위한 도면이고,
도 8은 본 발명의 일 실시 예에 있어서, 제1 위치에서의 X축 오차와 Y축 오차가 상쇄되도록 기판이송로봇을 이동시킨 상태에서 제1 카메라가 기준 마커를 촬영한 제1 영상 및 제2 위치에서의 X축 오차와 Y축 오차가 상쇄되도록 기판이송로봇을 이동시킨 상태에서 제2 카메라가 기준 마커를 촬영한 제2 영상을 예시적으로 나타낸 도면이고,
도 9는 본 발명의 일 실시 예에 있어서, X축 오차 및 Y축 오차가 상쇄되도록 기판이송로봇을 XY 평면 정위치로 이동시킨 상태에서 Z축 오차를 상쇄시키는 하나의 예를 나타낸 도면이고,
도 10은 본 발명의 일 실시 예에 있어서, 기판이송로봇을 XY 평면 정위치로 이동시킨 상태에서 Z축 오차를 상쇄시키는 다른 예를 나타낸 도면이다.
본 명세서에 개시된 본 발명의 개념에 따른 실시 예들에 대해서 특정한 구조적 또는 기능적 설명은 단지 본 발명의 개념에 따른 실시 예들을 설명하기 위한 목적으로 예시된 것으로서, 본 발명의 개념에 따른 실시 예들은 다양한 형태들로 실시될 수 있으며 본 명세서에 설명된 실시 예들에 한정되지 않는다.
본 발명의 개념에 따른 실시 예들은 다양한 변경들을 가할 수 있고 여러 가지 형태들을 가질 수 있으므로 실시 예들을 도면에 예시하고 본 명세서에서 상세하게 설명하고자 한다. 그러나, 이는 본 발명의 개념에 따른 실시 예들을 특정한 개시 형태들에 대해 한정하려는 것이 아니며, 본 발명의 사상 및 기술 범위에 포함되는 모든 변경, 균등물, 또는 대체물을 포함한다.
제1 또는 제2 등의 용어는 다양한 구성 요소들을 설명하는데 사용될 수 있지만, 상기 구성 요소들은 상기 용어들에 의해 한정되어서는 안 된다. 상기 용어들은 하나의 구성 요소를 다른 구성 요소로부터 구별하는 목적으로만, 예컨대 본 발명의 개념에 따른 권리 범위로부터 벗어나지 않은 채, 제1 구성 요소는 제2 구성 요소로 명명될 수 있고 유사하게 제2 구성 요소는 제1 구성 요소로도 명명될 수 있다.
어떤 구성 요소가 다른 구성 요소에 "연결되어" 있다거나 "접속되어" 있다고 언급된 때에는, 그 다른 구성 요소에 직접 연결되어 있거나 접속되어 있을 수도 있지만, 중간에 다른 구성 요소가 존재할 수도 있다고 이해되어야 할 것이다. 반면에, 어떤 구성 요소가 다른 구성 요소에 "직접 연결되어" 있다거나 "직접 접속되어" 있다고 언급된 때에는 중간에 다른 구성 요소가 존재하지 않는 것으로 이해되어야 할 것이다. 구성 요소간의 관계를 설명하는 다른 표현들, 즉 "~사이에" 와 "바로 ~사이에" 또는 "~에 이웃하는"과 "~에 직접 이웃하는" 등도 마찬가지로 해석되어야 한다.
본 명세서에서 사용한 용어는 단지 특정한 실시 예를 설명하기 위해 사용된 것으로서, 본 발명을 한정하려는 의도가 아니다. 단수의 표현은 문맥상 명백하게 다르게 뜻하지 않는 한, 복수의 표현을 포함한다. 본 명세서에서, "포함하다" 또는 "가지다" 등의 용어는 본 명세서에 기재된 특징, 숫자, 단계, 동작, 구성요소, 부분품 또는 이들을 조합한 것이 존재함을 지정하려는 것이지, 하나 또는 그 이상의 다른 특징들이나 숫자, 단계, 동작, 구성 요소, 부분품 또는 이들을 조합한 것들의 존재 또는 부가 가능성을 미리 배제하지 않는 것으로 이해되어야 한다.
다르게 정의되지 않는 한, 기술적이거나 과학적인 용어를 포함해서 여기서 사용되는 모든 용어는 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자에 의해 일반적으로 이해되는 것과 동일한 의미를 나타낸다. 일반적으로 사용되는 사전에 정의된 것과 같은 용어들은 관련 기술의 문맥상 가지는 의미와 일치하는 의미를 갖는 것으로 해석되어야 하며, 본 명세서에서 명백하게 정의하지 않는 한, 이상적이거나 과도하게 형식적인 의미로 해석되지 않는다.
이하에서는, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 바람직한 실시 예를 상세히 설명한다.
도 1은 본 발명의 일 실시 예에 따른 기판이송로봇 자동 티칭 장치를 나타낸 도면이고, 도 2는 본 발명의 일 실시 예에 있어서, 제1 카메라와 제2 카메라가 설치되어 있는 상부 패널의 하면 형상 및 기준 마커가 표시되어 있는 하부 패널의 상면 형상을 예시적으로 나타낸 도면이다.
도 1 및 도 2를 참조하면, 본 발명의 일 실시 예에 따른 기판이송로봇 자동 티칭 장치는 상부 패널(20), 하부 패널(30), 제1 카메라(40), 제2 카메라(50) 및 제어부(60)를 포함한다.
상부 패널(20)은 후술하는 제1 카메라(40), 제2 카메라(50)가 설치되는 구성요소이다.
예를 들어, 상부 패널(20)과 후술하는 하부 패널(30)은 반도체 공정의 대상인 기판의 형상에 대응하는 형상을 갖도록 구성될 수 있다. 구체적으로, 상부 패널(20) 및 하부 패널(30)은 반도체 공정의 대상인 기판과 동일한 직경을 갖는 원판일 수 있다.
또한, 예를 들어, 상부 패널(20)은 반도체 공정이 수행되는 공정 챔버 내부의 상부 벽면에 고정 설치되거나 탈착 가능하게 설치되도록 구성될 수 있고, 하부 패널(30)은 기판이송로봇(10)에 장착된 상태로 제어부(60)의 제어에 따라 동작하는 기판이송로봇(10)의 이동에 대응하여 정해진 위치로 이동하도록 구성될 수 있다.
하부 패널(30)은 상부 패널(20)과 이격되도록 기판이송로봇(10)에 장착된다. 하부 패널(30)의 양면중에서 상부 패널(20)을 향하는 상면의 중앙 영역에는 기준 마커(32)가 형성되어 있다.
제1 카메라(40)는 상부 패널(20)의 양면중에서 하부 패널(30)을 향하는 하면의 가장자리 영역에 설치되어 있다.
제2 카메라(50)는 상부 패널(20)의 하면의 중앙 영역에 설치되어 있다.
제어부(60)는 제1 카메라(40), 제2 카메라(50)의 촬영 동작, 기판이송로봇(10)의 이동 동작 등을 포함한 전체적인 자동 티칭 동작을 제어하는 구성요소이다.
이러한 제어부(60)는 제1 카메라(40)가 촬영한 제1 영상 및 제2 카메라(50)가 촬영한 제2 영상에 포함되어 있는 기준 마커(32)의 위치정보를 이용하여 기판이송로봇(10)의 X축 오차 및 Y축 오차를 계산하고, X축 오차 및 Y축 오차가 상쇄되도록 기판이송로봇(10)을 이동시킨 상태에서 제2 카메라(50)가 촬영한 기준 마커(32)의 크기와 미리 설정되어 있는 비교기준마커의 크기를 비교하여 기판이송로봇(10)의 Z축 오차를 계산하고, X축 오차, Y축 오차 및 Z축 오차가 상쇄되도록 기판이송로봇(10)의 X축, Y축, Z축 상의 이동목표지점을 자동으로 티칭한다.
예를 들어, X축, Y축 오차 처리와 관련하여, 제어부(60)는, 기판이송로봇(10)을 XY 평면 상의 초기 위치에서 제1 위치로 이동시킨 상태에서 제1 카메라(40)가 제1 영상을 촬영하도록 제어하고, 기판이송로봇(10)을 XY 평면 상의 제1 위치에서 제2 위치로 이동시킨 상태에서 제2 카메라(50)가 제2 영상을 촬영하도록 제어하고, 제1 영상에 포함되어 있는 기준 마커(32)의 중심좌표와 제1 영상의 중심좌표의 편차에 따라 제1 위치에서의 X축 오차와 Y축 오차를 계산하고, 제2 영상에 포함되어 있는 기준 마커(32)의 중심좌표와 제2 영상의 중심좌표의 편차에 따라 제2 위치에서의 X축 오차와 Y축 오차를 계산하도록 구성될 수 있다.
예를 들어, Z축 오차 처리와 관련하여, 제어부(60)는, 제1 위치에서의 X축 오차와 Y축 오차 및 제2 위치에서의 X축 오차와 Y축 오차가 상쇄되도록 기판이송로봇(10)을 XY 평면 정위치로 이동시킨 상태에서 제2 카메라(50)가 기준 마커(32)를 촬영하도록 제어할 수 있다.
이하에서는 도 3 내지 도 10을 추가로 참조하여 본 발명의 일 실시 예에 따른 기판이송로봇 자동 티칭 장치의 동작을 예시적으로 설명한다.
도 3은 본 발명의 일 실시 예에 따른 기판이송로봇 자동 티칭 장치의 전체적인 동작을 예시적으로 설명하기 위한 동작 순서도이고, 도 4는 본 발명의 일 실시 예에 있어서, 본 발명의 일 실시 예에 따른 기판이송로봇 자동 티칭 장치가 X축 오차와 Y축 오차를 상쇄시키는 동작을 예시적으로 설명하기 위한 도면이고, 도 5는 본 발명의 일 실시 예에 있어서, 하부 패널(30)이 장착되어 있는 기판이송로봇(10)이 XY 평면 상의 초기 위치에서 제1 위치로 이동한 상태에서 상부 패널(20)에 설치된 제1 카메라(40)가 제1 영상을 촬영하는 과정을 예시적으로 설명하기 위한 도면이고, 도 6은 본 발명의 일 실시 예에 있어서, 하부 패널(30)이 장착되어 있는 기판이송로봇(10)이 XY 평면 상의 제1 위치에서 제2 위치로 이동한 상태에서 상부 패널(20)에 설치된 제2 카메라(50)가 제2 영상을 촬영하는 과정을 예시적으로 설명하기 위한 도면이고, 도 7은 본 발명의 일 실시 예에 있어서, 제어부(60)가 제1 영상에 포함되어 있는 기준 마커(32)의 중심좌표와 제1 영상의 중심좌표의 편차에 따라 제1 위치에서의 X축 오차와 Y축 오차를 계산하고, 제2 영상에 포함되어 있는 기준 마커(32)의 중심좌표와 제2 영상의 중심좌표의 편차에 따라 제2 위치에서의 X축 오차와 Y축 오차를 계산하는 과정을 예시적으로 설명하기 위한 도면이고, 도 8은 본 발명의 일 실시 예에 있어서, 제1 위치에서의 X축 오차와 Y축 오차가 상쇄되도록 기판이송로봇(10)을 이동시킨 상태에서 제1 카메라(40)가 기준 마커(32)를 촬영한 제1 영상 및 제2 위치에서의 X축 오차와 Y축 오차가 상쇄되도록 기판이송로봇(10)을 이동시킨 상태에서 제2 카메라(50)가 기준 마커(32)를 촬영한 제2 영상을 예시적으로 나타낸 도면이고, 도 9는 본 발명의 일 실시 예에 있어서, X축 오차 및 Y축 오차가 상쇄되도록 기판이송로봇(10)을 XY 평면 정위치로 이동시킨 상태에서 Z축 오차를 상쇄시키는 하나의 예를 나타낸 도면이고, 도 10은 본 발명의 일 실시 예에 있어서, 기판이송로봇(10)을 XY 평면 정위치로 이동시킨 상태에서 Z축 오차를 상쇄시키는 다른 예를 나타낸 도면이다.
도 3을 추가로 참조하면, 단계 S10에서는, 제어부(60)가 하부 패널(30)이 장착되어 있는 기판이송로봇(10)을 제1 위치로 이동시키는 과정이 수행된다. 구체적으로, 단계 S10에서, 기판이송로봇(10)의 이동 동작에 의해 기판이송로봇(10)에 장착되어 있는 하부 패널(30)의 기준 마커(32)는 제1 카메라(40)의 하부인 제1 위치로 이동하게 된다.
단계 S20에서는, 상부 패널(20)의 하면의 가장자리 영역에 설치되어 있는 제1 카메라(40)가 제어부(60)의 제어에 따라 기판이송로봇(10)에 장착되어 있는 하부 패널(30)의 기준 마커(32)를 촬영하여 제1 영상을 획득하는 과정이 수행된다.
단계 S30에서는, 제어부(60)가 하부 패널(30)이 장착되어 있는 기판이송로봇(10)을 제2 위치로 이동시키는 과정이 수행된다. 구체적으로, 단계 S30에서, 기판이송로봇(10)의 이동 동작에 의해 기판이송로봇(10)에 장착되어 있는 하부 패널(30)의 기준 마커(32)는 제2 카메라(50)의 하부인 제2 위치로 이동하게 된다.
단계 S40에서는, 상부 패널(20)의 하면의 중심 영역에 설치되어 있는 제2 카메라(50)가 기판이송로봇(10)에 장착되어 있는 하부 패널(30)의 기준 마커(32)를 촬영하여 제2 영상을 획득하는 과정이 수행된다.
단계 S50에서는, 제어부(60)가 기판이송로봇(10)의 제1 위치에서의 X축 오차와 Y축 오차 및 제2 위치에서의 X축 오차와 Y축 오차를 계산하는 과정이 수행된다. 예를 들어, 단계 S50에서, 제어부(60)는, 제1 영상에 포함되어 있는 기준 마커(32)의 중심좌표와 제1 영상의 중심좌표의 편차에 따라 제1 위치에서의 X축 오차와 Y축 오차를 계산하고, 제2 영상에 포함되어 있는 기준 마커(32)의 중심좌표와 제2 영상의 중심좌표의 편차에 따라 제2 위치에서의 X축 오차와 Y축 오차를 계산하도록 구성될 수 있다.
도 4에 예시된 바와 같이, 단계 S10 내지 단계 S50을 포함하는 X축 오차와 Y축 오차의 상쇄 과정은 X축 오차와 Y축 오차가 완전히 상쇄되어 제거될 때까지 반복적으로 수행될 수 있다.
이러한 X축 오차와 Y축 오차의 상쇄 과정을 도 5 내지 도 8을 참조하여 보다 구체적으로 설명하면 다음과 같다.
먼저, 도 5에 하부 패널(30)이 장착되어 있는 기판이송로봇(10)이 XY 평면 상의 초기 위치에서 제1 위치로 이동한 상태에서 상부 패널(20)에 설치된 제1 카메라(40)가 제1 영상을 촬영하는 과정이 예시되어 있다.
도 5의 예시에 따르면, 제1 카메라(40)가 제1 위치에서 촬영한 제1 영상에 포함되어 있는 기준 마커(32) 이미지의 중심점은 제1 영상의 중심점의 우측 상단에 위치하며, 이 두 중심점의 좌표의 차이가 제1 위치에서의 X축 오차와 Y축 오차이다.
다음으로, 도 6에 하부 패널(30)이 장착되어 있는 기판이송로봇(10)이 XY 평면 상의 제1 위치에서 제2 위치로 이동한 상태에서 상부 패널(20)에 설치된 제2 카메라(50)가 제2 영상을 촬영하는 과정이 예시되어 있다.
도 6의 예시에 따르면, 제2 카메라(50)가 제2 위치에서 촬영한 제2 영상에 포함되어 있는 기준 마커(32) 이미지의 중심점은 제2 영상의 중심점의 좌측 상단에 위치하며, 이 두 중심점의 좌표의 차이가 제2 위치에서의 X축 오차와 Y축 오차이다.
다음으로, 도 7에 제어부(60)가 제1 영상에 포함되어 있는 기준 마커(32)의 중심좌표와 제1 영상의 중심좌표의 편차에 따라 제1 위치에서의 X축 오차와 Y축 오차를 계산하고, 제2 영상에 포함되어 있는 기준 마커(32)의 중심좌표와 제2 영상의 중심좌표의 편차에 따라 제2 위치에서의 X축 오차와 Y축 오차를 계산하는 과정이 예시되어 있고, 도 8에는 그 결과물로서 X축, Y축 오차가 상쇄된, 다시 말해, 기판이송로봇(10)에 대한 X축, Y축 티칭이 완료된 상태에서 촬영된 제1 영상 및 제2 영상이 예시되어 있다.
도 8의 예시에 따르면, 제1 위치에서의 X축 오차와 Y축 오차가 상쇄되도록 기판이송로봇(10)을 이동시킨 상태에서 제1 카메라(40)가 기준 마커(32)를 촬영한 제1 영상 및 제2 위치에서의 X축 오차와 Y축 오차가 상쇄되도록 기판이송로봇(10)을 이동시킨 상태에서 제2 카메라(50)가 기준 마커(32)를 촬영한 제2 영상이 개시되어 있으며, 제1 카메라(40)가 제1 위치에서 촬영한 제1 영상에 포함되어 있는 기준 마커(32) 이미지의 중심점과 제1 영상의 중심점이 정확히 일치하며, 제2 카메라(50)가 제2 위치에서 촬영한 제2 영상에 포함되어 있는 기준 마커(32) 이미지의 중심점과 제2 영상의 중심점이 정확히 일치하는 것을 확인할 수 있다.
이하에서는, X축 오차와 Y축 오차가 상쇄된 상태에서 Z축 오차를 상쇄하여 최종적으로 기판이송로봇(10)의 X축, Y축, Z축 상의 이동목표지점을 자동으로 티칭하는 과정을 설명한다.
Z축 오차 상쇄를 위하여, 먼저, 단계 S60에서, 제어부(60)가 제1 및 제2 위치에서의 X축 오차와 Y축 오차가 상쇄되도록 하부 패널(30)이 장착되어 있는 기판이송로봇(10)을 XY 평면 정위치로 이동시키는 과정이 수행된다.
단계 S70에서는, 상부 패널(20)의 하면의 중심 영역에 설치되어 있는 제2 카메라(50)가 기판이송로봇(10)에 장착되어 있는 하부 패널(30)의 기준 마커(32)를 촬영하여 제3 영상을 획득하는 과정이 수행된다.
단계 S80에서는, 제어부(60)가 제3 영상에 포함된 기준 마커(32)의 크기와 메모리 등과 같은 저장소에 저장되어 있는 이미지 정보인 비교기준마커의 크기를 비교하여 Z축 오차를 계산하는 과정이 수행된다.
단계 S90에서는, 제어부(60)가 X축, Y축, Z축 오차가 상쇄되도록 기판이송로봇(10)의 X축, Y축, Z축 상의 이동목표지점을 자동으로 티칭하는 과정이 수행된다.
도 9는 본 발명의 일 실시 예에 있어서, X축 오차 및 Y축 오차가 상쇄되도록 기판이송로봇(10)을 XY 평면 정위치로 이동시킨 상태에서 Z축 오차를 상쇄시키는 하나의 예를 나타낸 도면이다.
도 9의 예는, Z축 티칭 전에 제2 카메라(50)가 촬영한 제3 영상에 포함되어 있는 기준 마커(32) 이미지의 크기가 미리 저장되어 있는 비교기준마커 이미지의 크기보다 작은 경우이다. 이 경우, 제어부(60)는 하부 패널(30)이 장착되어 있는 기판이송로봇(10)을 상부 패널(20)을 향하여 일정 거리(예, 0.1mm) 상승시킨 상태에서 제2 카메라(50)가 다시 제3 영상을 촬영하도록 제어하며, 이러한 과정은 기준 마커(32) 이미지의 크기와 비교기준마커 이미지의 크기가 동일해질 때까지 반복되도록 구성될 수 있다.
도 10은 본 발명의 일 실시 예에 있어서, X축 오차 및 Y축 오차가 상쇄되도록 기판이송로봇(10)을 XY 평면 정위치로 이동시킨 상태에서 Z축 오차를 상쇄시키는 다른 예를 나타낸 도면이다.
도 10의 예는 도 9와는 반대의 경우로서, Z축 티칭 전에 제2 카메라(50)가 촬영한 제3 영상에 포함되어 있는 기준 마커(32) 이미지의 크기가 미리 저장되어 있는 비교기준마커 이미지의 크기보다 큰 경우이다. 이 경우, 제어부(60)는 하부 패널(30)이 장착되어 있는 기판이송로봇(10)을 상부 패널(20)로부터 일정 거리(예, 0.1mm) 하강시킨 상태에서 제2 카메라(50)가 다시 제3 영상을 촬영하도록 제어하며, 이러한 과정은 기준 마커(32) 이미지의 크기와 비교기준마커 이미지의 크기가 동일해질 때까지 반복되도록 구성될 수 있다.
이상에서 상세히 설명한 바와 같이 본 발명에 따르면, 약액 등을 사용하는 반도체 공정이 실제로 수행되기 이전에 기판을 정해진 위치로 이동시키는 기판이송로봇의 X축, Y축, Z축 상의 이동목표지점을 작업자의 개입없이 자동으로 신속하고 정확하게 티칭시킬 수 있는 기판이송로봇 자동 티칭 장치가 제공되는 효과가 있다.
10: 기판이송로봇
20: 상부 패널
30: 하부 패널
32: 기준 마커
40: 제1 카메라
50: 제2 카메라
60: 제어부

Claims (5)

  1. 상부 패널;
    상기 상부 패널과 이격되어 기판이송로봇에 장착되며 상기 상부 패널을 향하는 상면의 중앙 영역에 기준 마커가 형성되어 있는 하부 패널;
    상기 상부 패널의 양면중에서 상기 하부 패널을 향하는 하면의 가장자리 영역에 설치된 제1 카메라;
    상기 상부 패널의 하면의 중앙 영역에 설치된 제2 카메라; 및
    상기 제1 카메라가 촬영한 제1 영상 및 상기 제2 카메라가 촬영한 제2 영상에 포함되어 있는 기준 마커의 위치정보를 이용하여 상기 기판이송로봇의 X축 오차 및 Y축 오차를 계산하고, 상기 X축 오차 및 상기 Y축 오차가 상쇄되도록 상기 기판이송로봇을 이동시킨 상태에서 상기 제2 카메라가 촬영한 기준 마커의 크기와 미리 설정되어 있는 비교기준마커의 크기를 비교하여 상기 기판이송로봇의 Z축 오차를 계산하고, 상기 X축 오차, 상기 Y축 오차 및 상기 Z축 오차가 상쇄되도록 상기 기판이송로봇의 X축, Y축, Z축 상의 이동목표지점을 자동으로 티칭하는 제어부를 포함하고,
    상기 제어부는,
    상기 기판이송로봇을 XY 평면 상의 초기 위치에서 제1 위치로 이동시킨 상태에서 상기 제1 카메라가 상기 제1 영상을 촬영하도록 제어하고,
    상기 기판이송로봇을 상기 XY 평면 상의 제1 위치에서 제2 위치로 이동시킨 상태에서 상기 제2 카메라가 상기 제2 영상을 촬영하도록 제어하고,
    상기 제1 영상에 포함되어 있는 기준 마커의 중심좌표와 상기 제1 영상의 중심좌표의 편차에 따라 상기 제1 위치에서의 X축 오차와 Y축 오차를 계산하고,
    상기 제2 영상에 포함되어 있는 기준 마커의 중심좌표와 상기 제2 영상의 중심좌표의 편차에 따라 상기 제2 위치에서의 X축 오차와 Y축 오차를 계산하는, 기판이송로봇 자동 티칭 장치.
  2. 삭제
  3. 제1항에 있어서,
    상기 제어부는,
    상기 제1 위치에서의 X축 오차와 Y축 오차 및 상기 제2 위치에서의 X축 오차와 Y축 오차가 상쇄되도록 상기 기판이송로봇을 XY 평면 정위치로 이동시킨 상태에서 상기 제2 카메라가 상기 기준 마커를 촬영하도록 제어하는 것을 특징으로 하는, 기판이송로봇 자동 티칭 장치.
  4. 제1항에 있어서,
    상기 상부 패널과 상기 하부 패널은 반도체 공정의 대상인 기판의 형상에 대응하는 형상을 갖는 것을 특징으로 하는, 기판이송로봇 자동 티칭 장치.
  5. 제4항에 있어서,
    상기 상부 패널은 상기 반도체 공정이 수행되는 공정 챔버 내부의 상부 벽면에 탈착 가능하게 설치되어 있는 것을 특징으로 하는, 기판이송로봇 자동 티칭 장치.
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