KR20050029346A - 이송로봇의 이동위치를 설정하는 방법 - Google Patents

이송로봇의 이동위치를 설정하는 방법 Download PDF

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Abstract

본 발명은 복수의 공정모듈들과 상기 공정모듈들간에 반도체 기판을 이송하는 이송로봇을 구비하는 반도체 제조 설비에서 상기 이송로봇의 이동위치를 설정하는 방법에 관한 것으로, 어느 하나의 공정모듈(기준모듈)에 대해서만 지그에 의해 직접 이송로봇의 이동위치가 재설정되고, 나머지 공정모듈에서 이송로봇의 이동위치는 기준모듈에서 최초 설정된 이송로봇의 이동위치와 재설정된 이동위치의 변화량을 고려하여 수학적 계산에 의해 이루어진다.

Description

이송로봇의 이동위치를 설정하는 방법{METHOD FOR SETTING A LOCATION OF A TRANSFER ROBOT}
본 발명은 반도체 소자를 제조하는 설비에서 이송로봇의 이동위치를 설정하는 방법에 관한 것으로, 더 상세하게는 복수의 공정모듈들을 구비하는 반도체 소자 제조설비에서 공정모듈간 이송로봇의 이동위치를 설정하는 방법에 관한 것이다.
일반적으로 반도체 기판을 제조하는 스피너 설비나 스크러버 설비는 복수의 공정모듈들을 가지며, 웨이퍼와 같은 반도체 기판은 이송로봇에 의해 이들 공정모듈로 이동되어, 각각의 공정을 진행하는 공정모듈 내로 이동된다. 예컨대, 스핀 코터 공정을 수행하는 설비에서, 웨이퍼는 이송로봇에 의해 베이크, 도포, 그리고 현상 등의 공정을 각각 수행하는 복수의 모듈 내로 이동된다. 이 때 웨이퍼가 모듈 내 플레이트의 설정된 위치에 정확하게 놓이는 것은 매우 중요하다. 웨이퍼가 베이크모듈이나 도포모듈 내의 플레이트에 부정확하게 위치되면 웨이퍼의 전체면에 대해 균일하게 가열되지 않거나 포토레지스트의 균일한 도포가 이루어지지 않는다.
웨이퍼를 모듈 내 플레이트의 정확한 위치로 로딩할 수 있도록 공정이 진행되기 전에 이송로봇의 위치를 조절하는 티칭이 이루어진다. 이송로봇이 웨이퍼를 고속으로 이송하는 도중에 충돌 등의 원인으로 각 공정모듈로 웨이퍼를 로딩하기 위한 이송로봇의 이동위치가 최초 설정된 위치에서 벗어나는 경우가 종종 발생된다. 이 경우 일반적으로 각각의 공정모듈에서 이송로봇의 이동위치를 다시 설정하기 위해 재티칭이 이루어진다. 그러나 하나의 공정모듈에서 이송로봇의 위치를 티칭하는 작업에 많은 시간이 소요되고, 스피너 설비에는 매우 많은 수의 모듈이 배치되므로, 각 모듈에서 이송로봇의 이동위치를 재설정에 매우 많은 시간이 소요된다.
본 발명은 복수의 모듈들을 가지는 반도체 설비에서 각 모듈간 이송로봇의 이동위치를 재설정할 필요가 있을 때, 이송로봇의 이동위치를 용이하고 신속하게 재설정할 수 있는 방법을 제공하는 것을 목적으로 한다.
상술한 목적을 달성하기 위하여, 본 발명인 이송로봇의 이동위치를 설정하는 방법은 상기 복수의 공정모듈들 중 최초 상기 이송로봇의 이동위치에 대한 티칭이 이루어지는 기준모듈을 정하는 단계, 지그를 이용하여 상기 기준모듈에 대한 상기 이송로봇의 이동위치를 직접 티칭하여 구하는 단계, 최초 설정된 상기 기준모듈에 대한 상기 이송로봇의 이동위치에 대해 티칭이 이루어진 상기 이송로봇의 이동위치의 변화량을 측정하는 단계, 그리고 상기 기준모듈을 제외한 다른 공정모듈들에 대한 상기 이송로봇의 이동위치는 각각의 상기 공정모듈에 대해 최초 설정된 상기 이송로봇의 이동위치와 상기 변화량을 가지고 수학적 계산에 의해 정해지는 단계를 포함한다.
바람직하게는 상기 설비는 일렬로 나란히 배치된 복수의 모듈들을 가지는 제 1모듈부와 상기 제 1모듈부로부터 일정거리 이격되어 상기 제 1모듈부와 마주보도록 일렬로 나란히 배치된 복수의 모듈들을 가지는 제 2모듈부를 가지고, 상기 이송로봇은 상기 제 1모듈부와 상기 제 2모듈부 사이에서 이동된다.
상기 기준모듈은 상기 제 1모듈부의 공정모듈들 중 어느 하나이다. 상기 제 1모듈부에서 상기 기준모듈을 제외한 다른 공정모듈들에 대한 상기 이송로봇이 이동되는 방향인 Y축 방향으로의 상기 이동로봇의 이동위치는 최초 설정된 이동위치로부터 상기 변화량 중 Y축 방향으로의 변화량만큼 같은 방향으로 이동된 위치로 설정되고, 상기 제 2모듈부의 공정모듈들에 대한 상기 이송로봇의 Y축 방향 이동위치는 최초 설정된 이동위치로부터 상기 변화량 중 Y축 방향으로 변화량만큼 반대 방향으로 이동된 위치로 설정된다.
또한, 상기 제 1모듈부에서 상기 기준모듈을 제외한 다른 공정모듈들과 상기 제 2모듈부의 공정모듈들에 대한 상기 Y축방향과 동일높이에서 상기 Y축과 수직한 X축 방향, 상기 X축과 Y축에 의해 이루어진 평면과 수직한 Z축방향, 그리고 상기 이송로봇의 아암이 회전되는 방향인 θ방향으로의 상기 이동로봇의 이동위치는 최초 설정된 이동위치로부터 각각 상기 변화량 중 X축 방향, Z축방향, 그리고 θ방향의 변화량만큼 같은 방향으로 이동된 위치로 설정된다.
이하, 본 발명의 실시예를 첨부된 도면 도 1 내지 도 5를 참조하면서 보다 상세히 설명한다. 본 발명의 실시예는 여러 가지 형태로 변형될 수 있으며, 본 발명의 범위가 아래에서 상술하는 실시예로 인해 한정되어 지는 것으로 해석되어져서는 안 된다. 본 실시예는 당업계에서 평균적인 지식을 가진 자에게 본 발명을 보다 완전하게 설명하기 위해서 제공되어지는 것이다.
도 1은 본 발명의 실시예에서 복수의 공정모듈(10 : 10a 내지 10h))과 이송로봇(200)을 가지는 설비(1)를 개략적으로 보여주는 도면이다. 설비(1)는 스피너 설비이거나 스크러버 설비일 수 있으며, 또는 이와는 다른 공정을 수행하는 설비일 수 있다. 도 1을 참조하면, 설비(1)는 제 1모듈부(120)와 제 2모듈부(140)를 가진다. 제 1모듈부(120)는 네 개의 공정모듈들(10a, 10b, 10c, 10d)로 이루어지며, 이들 공정모듈들(10a, 10b, 10c, 10d)은 일렬로 나란히 배치된다. 제 2모듈부(140)는 제 1모듈부(120)와 마주보도록 배치되며, 일렬로 나란히 배치된 네 개의 공정모듈들(10e, 10f, 10g, 10h)을 가진다. 제 1모듈부(120)와 제 2모듈부(140)는 설비(1)의 측면에 각각 배치되고, 설비(1)의 중앙에는 이송로봇(200)이 이동되는 이동로(160)가 형성된다. 이송로봇(200)은 이동로(160)를 따라 이동되면서 공정모듈들(10)간에 웨이퍼를 이송한다. 설비(1)가 스피너 설비인 경우 제 1모듈부(120)에서는 도포공정이 수행될 수 있으며, 제 1모듈부의 모듈들(10a, 10b, 10c, 10d)은 웨이퍼를 가열 또는 냉각하는 베이크 모듈이거나 웨이퍼에 포토레지스트를 도포하는 도포모듈일 수 있다. 또한, 제 2모듈부(140)에서는 현상공정이 수행될 수 있으며, 제 2모듈부의 모듈들(10e, 10f, 10g, 10h)은 베이크 모듈이거나 노광된 웨이퍼를 현상하는 공정이 수행되는 현상모듈일 수 있다.
최초에 공정이 수행되기 전에 이송로봇(200)은 공정모듈(10) 내의 플레이트 상의 정확한 위치에 웨이퍼를 로딩하기 위해 지그(도시되지 않음)를 사용하여 이송로봇(200)의 이동위치를 설정하는 티칭(teaching)이 이루어진다. 티칭은 각각의 공정모듈(10)에 대해 이루어지고, 티칭 후 각각의 이송로봇(200)의 이동위치는 제어부(도시되지 않음)에 저장된다.
이동로(160)를 따라 이송로봇(200)이 이동되는 방향을 Y축이라 하고, 수평면 상에서 Y축과 수직한 방향을 X축이라 하고, X축 및 Y축에 의해 이루어지는 평면과 수직한 방향을 Z축으로 설정한다. 또한, 이동로(160)에 위치되는 이송로봇의 회전축(220 : 도 4에 도시됨)과 플레이트 상으로 이동되는 이송로봇의 핸드부(240 : 도 4에 도시됨)를 연결하는 아암(260 : 도 4에 도시됨)이 Y축과 이루는 각도를 θ라 한다. 티칭이 이루어지면, 핸드부의 중심점의 이동위치의 X축, Y축, Z축 좌표와 θ축의 회전각의 크기가 각각의 공정모듈(10)에 대해서 설정된다.
이후에 공정진행 중에 이송로봇(200)이 설비(10) 내에서 충돌 등의 문제로 인하여 그 이동위치가 최초 설정된 위치(T)로부터 벗어나거나 일정시간이 경과되면 이송로봇(200)의 이동위치를 다시 설정해야 한다.
본 발명에 의하면, 이송로봇(200)의 이동위치(T)를 다시 설정할 때에는 하나의 공정모듈(10)에 대해서만 지그를 사용하여 직접 티칭이 이루어지고, 나머지 공정모듈들(10)에 대해서는 수학적 계산에 의해 자동으로 티칭이 이루어진다. 다음은 이송로봇(200)의 이동위치(T)를 재설정하는 방법을 설명한다.
도 2는 본 발명의 바람직한 일실시예에 따라 이송로봇(200)의 이동위치를 재설정하는 방법을 순차적으로 보여주는 플로우차트이다. 제 1모듈부(120) 중 설비(1) 내의 끝단부에 위치된 공정모듈(10a)부터 순차적으로 제 1공정모듈(10a), 제 2공정모듈(10b), 제 3공정모듈(10c), 그리고 제 4공정모듈(10d)이라 칭하고, 제 2모듈부(140)의 공정모듈들 중 제 1공정모듈(10a)과 마주보는 공정모듈부터 순차적으로 제 5공정모듈(10e), 제 6공정모듈(10f), 제 7공정모듈(10g), 그리고 제 8공정모듈(10h)이라 칭한다. 도 3은 각각의 공정모듈(10)에 대해 제어부에 입력된 이송로봇(200)의 X축, Y축, Z축, 그리고 θ값이다. 도 3을 참조하면, 제 1공정모듈(10a)에 대한 이송로봇의 이동위치(T1)는 X1, Y1, Z1, θ1이고, 제 2공정모듈(10b)에 대해 제어부에 입력된 이송로봇의 이동위치(T2)는 X2, Y2, Z 2, θ2이며, 제 8공정모듈(10h)에 대해 제어부에 입력된 이송로봇의 이동위치(T8)는 X8, Y8 , Z8, θ8이다. 나머지 공정모듈들(10c, 10d, 10e, 10f, 10g)에 대해 제어부에 입력된 이송로봇의 이동위치(T3, T4, T5, T6, T7)는 도 3에 도시된 바와 같다.
이송로봇(200)의 이동위치를 재설정하기 위해 이들 공정모듈들(10) 중 임의로 하나를 추출하여 이를 기준모듈로 정한다. 본 실시예에서는 제 1공정모듈(10a)을 기준모듈로 정한다. 이후 기준모듈에 대해 이송로봇(200)의 이동위치(T1)를 다시 설정하기 위해 지그를 사용하여 티칭이 이루어지고, 재설정된 이송로봇(200)의 이동위치(T1)는 제어부로 입력된다. 제어부는 제 1공정모듈(10a)에 대해 최초 설정된 이송로봇(200)의 이동위치의 좌표와 재설정된 이송로봇의 이동위치의 좌표를 비교하여 변화량을 산출한다. X축 방향으로의 변화량을 α, Y축 방향으로의 변화량을 β, Z축 방향으로의 변화량을 γ, 그리고 회전축인 θ의 변화량을 δ라고 할 때, 기준모듈(10a)을 제외한 다른 공정모듈들(10b, 10c, 10d, 10e, 10f, 10g, 10h)에 대한 이송로봇의 이동위치(T2, T3, T4, T5, T6, T7, T8)는 다음과 같다.
제어부는 이후에 기준모듈과 동일한 모듈부에 속하는 제 2, 3, 4공정모듈(10b, 10c, 10d)에 대해서 이송로봇의 X축, Y축, Z축, θ축 이동위치는 최초에 제어부에 입력된 좌표로부터 각각 상술한 기준모듈(10a)에서 이송로봇(200)의 이동위치의 변화량인 α, β, γ,δ만큼 같은 방향으로 이동된 위치로 설정된다. 그리고 기준모듈이 속하는 제 1모듈부(120)와 마주보는 제 2모듈부(140)에 속하는 제 5, 6, 7, 8 공정모듈(10e, 10f, 10g, 10h)에서 대해서 이송로봇(200)의 X축, Z축, 그리고 θ축 이동위치는 최초에 제어부에 입력된 좌표로부터 상술한 기준모듈(10a)에서 이송로봇(200)의 이동위치의 변화량인 α, γ,δ만큼 같은 방향으로 이동된 위치로 설정된다. 그러나 제 5, 6, 7, 8 공정모듈들(10e, 10f, 10g, 10h)에 대해서 이송로봇(200)의 Y축 이동위치는 최초에 제어부에 입력된 좌표로부터 기준모듈(10a)에서 이송로봇(200)의 이동위치의 변화량인 β만큼 반대 방향으로 이동된 위치로 설정된다. 이는 도 4에 도시된 바와 같이 기준모듈(10a)이 속한 제 1모듈부(120)에서 재설정된 이송로봇의 핸드부(240)의 Y축방향 이동위치가 최초 설정된 위치로부터 오른쪽으로 이동되었다면, 이송로봇(200)이 제 2모듈부(140)로 웨이퍼를 이송하기 위해 회전축(220)을 중심으로 회전될 때, 제 2모듈부의 공정모듈들(10e, 10f, 10g, 10h)에 대해서는 최초 설정된 위치로부터 왼쪽으로 이동되기 때문이다. 도 5에는 최초 설정된 각각의 공정모듈(10)에서 이송로봇의 이동위치의 좌표와 기준모듈(10a)에서 이송로봇의 이동위치(T1)의 변화량을 고려하여 재설정된 이송로봇의 이동위치가 도시되어 있다.
본 실시예에서 설비는 제 1모듈부(120)와 제 2모듈부(140)가 이송로봇(200)의 이동로(160)를 사이에 두고 서로 마주보도록 배치되고, 각각의 모듈부(120, 140)에는 복수의 공정모듈들(10)이 서로 일렬로 배치되었다. 그러나 복수의 공정모듈들이 이와 다르게 배치되는 경우에도 하나의 공정모듈에 대해 티칭이 이루어지면 다른 공정모듈들은 본 실시예와 다른 계산식에 의해 이송로봇의 이동위치가 설정될 수 있다.
또한, 본 실시예에서는 이동로봇(200)의 이동위치로 핸드부(240)의 중심점의 3차원 좌표와 (260)아암의 회전각도를 기준으로 좌표를 산출하였으나 그 위치는 다양하게 변화가능하며, 좌표의 수 또한 적절한 수로 증감될 수 있다.
또한, 본 실시예에서는 제 1모듈부의 제 1공정모듈을 기준모듈로 정하였으나, 설비 내의 공정모듈들 중 다른 모듈을 기준모듈로 정할 수 있다.
본 발명에 의하면 복수의 모듈들을 가지는 반도체 설비에서 각 모듈간 이송로봇의 이동위치를 재설정할 때, 이송로봇의 이동위치를 용이하고 신속하게 재설정할 수 있는 효과가 있다.
도 1은 본 발명의 설비를 개략적으로 보여주는 도면;
도 2는 본 발명의 바람직한 일실시예에 따른 이송로봇의 이동위치를 설정하는 방법을 순차적으로 보여주는 플로우차트;
도 3은 각각의 공정모듈들에 대해 최초 설정된 이송로봇의 이동위치를 보여주는 도면;
도 4는 제 2모듈부에서 이송로봇의 Y축 좌표를 산출하는 방법을 보여주는 도면; 그리고
도 5는 각각의 공정모듈에서 재설정된 이송로봇의 이동위치를 보여주는 도면이다.
* 도면의 주요부분에 대한 부호의 설명 *
10 : 공정모듈 120 : 제 1모듈부
140 : 제 2모듈부 160 : 이동로
200 : 이송로봇

Claims (5)

  1. 복수의 공정모듈들과 상기 공정모듈들간에 반도체 기판을 이송하는 이송로봇을 구비하는 반도체 제조 설비에서 상기 이송로봇의 이동위치를 설정하는 방법에 있어서,
    상기 복수의 공정모듈들 중 최초 상기 이송로봇의 이동위치에 대한 티칭이 이루어지는 기준모듈을 정하는 단계와;
    지그를 이용하여 상기 기준모듈에 대한 상기 이송로봇의 이동위치를 직접 티칭하여 구하는 단계와;
    최초 설정된 상기 기준모듈에 대한 상기 이송로봇의 이동위치에 대해 티칭이 이루어진 상기 이송로봇의 이동위치의 변화량을 측정하는 단계와; 그리고
    상기 기준모듈을 제외한 다른 공정모듈들에 대한 상기 이송로봇의 이동위치는 각각의 공정모듈에 대해 최초 설정된 상기 이송로봇의 이동위치와 상기 변화량을 가지고 수학적 계산에 의해 정해지는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 이송로봇의 이동위치를 설정하는 방법.
  2. 제 1항에 있어서,
    상기 반도체 제조 설비는 일렬로 나란히 배치된 복수의 모듈들을 가지는 제 1모듈부와 상기 제 1모듈부로부터 일정거리 이격되어 상기 제 1모듈부와 마주보도록 일렬로 나란히 배치된 복수의 모듈들을 가지는 제 2모듈부를 가지고,
    상기 이송로봇은 상기 제 1모듈부와 상기 제 2모듈부 사이에서 이동되며,
    상기 기준모듈은 상기 제 1모듈부의 공정모듈들 중 어느 하나이며,
    상기 제 1모듈부에서 상기 기준모듈을 제외한 다른 공정모듈들에 대한 상기 이송로봇이 이동되는 방향인 Y축 방향으로의 상기 이동로봇의 이동위치는 최초 설정된 이동위치로부터 상기 변화량 중 Y축 방향으로의 변화량만큼 같은 방향으로 이동되고, 상기 제 2모듈부의 공정모듈들에 대한 상기 이송로봇의 Y축 방향 이동위치는 최초 설정된 이동위치로부터 상기 변화량 중 Y축 방향으로 변화량만큼 반대 방향으로 이동된 위치로 설정되는 것을 특징으로 하는 이송로봇의 이동위치를 설정하는 방법.
  3. 제 2항에 있어서,
    상기 제 1모듈부에서 상기 기준모듈을 제외한 다른 공정모듈들과 상기 제 2모듈부의 공정모듈들에 대한 상기 Y축방향과 동일높이에서 상기 Y축과 수직한 X축 방향, 상기 X축과 Y축에 의해 이루어진 평면과 수직한 Z축방향, 그리고 상기 이송로봇의 아암이 회전되는 방향인 θ방향으로의 상기 이동로봇의 이동위치는 각각 최초 설정된 위치로부터 상기 변화량 중 X축 방향, Z축방향, 그리고 θ방향의 변화량만큼 같은 방향으로 이동된 위치로 설정되는 것을 특징으로 하는 이송로봇의 이동위치를 설정하는 방법.
  4. 제 1항 내지 제 3항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 설비는 스피너 설비인 것을 특징으로 하는 이송로봇의 이동위치를 설정하는 방법.
  5. 제 1항 내지 제 3항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 설비는 스크러버 설비인 것을 특징으로 하는 이송로봇의 이동위치를 설정하는 방법.
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KR100841339B1 (ko) * 2006-11-17 2008-06-26 세메스 주식회사 반도체 제조 설비 및 그의 이송 로봇 티칭 방법
KR100931857B1 (ko) * 2007-11-02 2009-12-15 세메스 주식회사 웨이퍼 이송 로봇을 구비하는 반도체 제조 설비 및 그의자동 티칭 방법

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