KR20090051418A - 기판 이송 로봇을 구비하는 반도체 제조 설비 및 그의 티칭방법, 그리고 그의 자동 티칭 장치 및 방법 - Google Patents

기판 이송 로봇을 구비하는 반도체 제조 설비 및 그의 티칭방법, 그리고 그의 자동 티칭 장치 및 방법 Download PDF

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Abstract

본 발명은 기판 이송 로봇을 구비하는 반도체 제조 설비 및 그의 티칭 방법, 그리고 그의 자동 티칭 장치 및 방법에 관한 것이다. 반도체 제조 설비는 기판 이송 로봇의 이동 방향과 평행하게 배치되는 처리 유닛과, 기판 이송 로봇의 이동 방향에 일정 각도로 경사지게 배치되는 적어도 하나의 처리 유닛을 포함한다. 기판 이송 로봇은 경사지게 배치되는 처리 유닛의 티칭 설정 시에도 평행하게 배치되는 처리 유닛과 평행하게 좌우 이동한다. 따라서 자동 티칭 장치는 경사지게 배치되는 처리 유닛의 티칭 설정을 위하여, 비젼 카메라에 의한 직각 좌표계를 일정 각도를 포함하는 좌표계로 변환하고, 변환된 좌표계를 이용하여 로봇암을 티칭 설정한다. 본 발명에 의하면, 경사지게 배치되는 적어도 하나의 처리 유닛에 대한 로봇암의 티칭 설정을 용이하게 할 수 있다.
반도체 제조 설비, 자동 티칭 장치, 비젼 카메라, 좌표 변환, 처리 유닛

Description

기판 이송 로봇을 구비하는 반도체 제조 설비 및 그의 티칭 방법, 그리고 그의 자동 티칭 장치 및 방법{SEMICONDUCTOR MANUFACTURING EQUIPMENT WITH WAFER TRANSFER ROBOT AND TEACHING METHOD, AND AUTOMATIC TEACHING APPARATUS AND METHOD THEREOF}
본 발명은 반도체 제조 설비에 관한 것으로, 좀 더 구체적으로 복수 개의 처리 유닛들과 기판 이송 로봇을 구비하는 반도체 제조 설비 및 그의 티칭 방법에 관한 것이다.
또한 기판 이송 로봇의 이동 방향과 사선으로 배치되는 적어도 하나의 처리 유닛을 구비하는 반도체 제조 설비의 기판 이송 로봇의 자동 티칭 장치 및 그 방법에 관한 것이다.
반도체 제조 공정에서 포토리소그라피 공정은 웨이퍼 기판에 레지스트 용액을 도포하고 포토 마스크를 이용하여 노광 및 현상함으로써 원하는 레지스트 패턴을 형성한다. 이러한 포토리소그라피 공정은 기판 이송 장치를 통해 레지스트 용액 도포, 노광 및 현상을 처리하는 처리 유닛(또는 공정 챔버)으로 웨이퍼 기판을 이송한다. 따라서 기판 이송 장치는 각각의 처리 유닛으로 정확하게 웨이퍼를 공급하 기 위해서 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 이송된다. 처리 유닛은 각각의 공정을 진행하고, 다시 이송 로봇에 의해 외부로 이송된다. 예컨대, 스핀 코터 공정을 수행하는 설비에서, 웨이퍼는 이송 로봇에 의해 베이크, 도포, 그리고 현상 등의 공정을 각각 수행하는 복수의 처리 유닛 내로 이동된다. 이 때 웨이퍼가 처리 유닛 내 플레이트의 설정된 위치에 정확하게 놓이는 것은 매우 중요하다. 웨이퍼가 베이크 모듈이나 도포 모듈 내의 플레이트에 부정확하게 위치되면 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. 또 이송 로봇이 웨이퍼를 이송하는 중에 처리 유닛의 투입창이나 플레이트 등에 충돌의 원인으로 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, Y 축 방향)과 평행하게 배치되는 다수의 처리 유닛(12)들을 포함한다. 기판 이송 로봇(20)은 적어도 하나의 로봇암(22)을 구비한다. 따라서 기판 이송 로봇은(20)은 로봇암(22)을 이용하여 각 처리 유닛(12)들의 투입창(14)을 통하여 웨이 퍼 기판을 이송한다. 이 때, 각각의 처리 유닛(12)들의 정확한 위치로 웨이퍼를 이송하기 위하여 로봇암(22)을 티칭해야 하는데, 이를 위해 로봇암(22)에 티칭용 지그(30)를 장착한다.
티칭용 지그(teaching zig)(30)는 기판 이송 로봇(20)의 로봇암(22)에 고정 설치되거나 장착, 분리 가능한 형태로 구비된다. 그리고 로봇암(22)을 구동시켜서 X, Y 및 Z 축 방향에 대하여 위치를 검출하고, 검출된 위치 정보로부터 로봇암(22)의 위치를 보정하여 티칭을 처리한다.
이를 위해 티칭용 지그(30)는 중앙 하단 방향으로 촬상 가능한 비젼 카메라(32)를 구비한다. 비젼 카메라(32)는 지그(30)의 중앙 하단 방향으로 촬상하여 처리 유닛(12)의 플래이트(미도시됨)에 대한 영상 데이터를 획득한다. 획득된 영상 데이터는 유선 또는 무선 통신을 통하여 제어부(미도시됨)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 플래이트의 중심 위치에 대한 X, Y 축 좌표 데이터를 검출한다. 따라서 제어부는 비젼 카메라(32)를 이용하여 각각의 처리 유닛(12)의 정확한 중앙 위치에 웨이퍼를 공급할 수 있도록 로봇암(22)의 X, Y, 및 Z 축에 대한 위치를 검출 및 보정하여 티칭을 설정한다.
그러나 이러한 티칭용 지그(30)는 복수 개의 처리 유닛(12)들이 기판 이송 로봇(20)의 좌우 이동 방향과 평행하게 배치된 경우에만 사용 가능하다.
따라서 반도체 제조 설비(10)의 설치 장소 등의 환경 여건에 따라 적어도 하나의 처리 유닛(12)이 기판 이송 로봇(20)의 이동 방향과 경사지게 배치되는 경우 에는 로봇암(22)의 정확한 티칭 설정이 어려운 문제점이 있다.
본 발명의 목적은 적어도 하나의 처리 유닛이 기판 이송 로봇의 이동 방향과경사지게 배치되는 반도체 제조 설비 및 그의 자동 티칭 방법을 제공하는 것이다.
본 발명의 목적은 기판 이송 로봇을 티칭하기 위한 자동 티칭 장치 및 그 방법을 제공하는 것이다.
본 발명의 또 다른 목적은 적어도 하나의 처리 유닛이 기판 이송 로봇의 이동 방향과 경사지게 배치되는 반도체 제조 설비에서, 기판 이송 로봇을 티칭하기 위해 비젼 시스템을 이용하는 자동 티칭 장치 및 그 방법을 제공하는 것이다.
본 발명의 또 다른 목적은 적어도 하나의 처리 유닛이 기판 이송 로봇의 이동 방향과 경사지게 배치되는 반도체 제조 설비에서, 경사진 각도를 이용하여 기판 이송 로봇을 티칭하기 위한 좌표로 변환하는 자동 티칭 장치 및 그 방법을 제공하는 것이다.
상기 목적들을 달성하기 위한, 본 발명의 반도체 제조 설비는 기판 이송 로봇의 이동 방향과 경사지게 배치되는 적어도 하나의 처리 유닛에 대한 자동 티칭을 처리하는데 그 한 특징이 있다. 이와 같은 반도체 제조 설비는 경사지게 배치되는 적어도 하나의 처리 유닛에 대한 자동 티칭이 용이하다.
이 특징에 따른 내부에 반도체 기판이 안착되는 플래이트를 갖는 복수 개의 처리 유닛들을 구비하는 반도체 제조 설비는, 상기 처리 유닛들과 평행하게 이동하 여 상기 처리 유닛들로 반도체 기판을 공급하는 적어도 하나의 로봇암을 갖는 기판 이송 로봇과; 상기 처리 유닛들 중 상기 기판 이송 로봇의 이동 방향과 일정 각도로 경사지게 배치되는 적어도 하나의 처리 유닛 및; 상기 처리 유닛들 각각에 대한 상기 로봇암을 티칭 설정하는 자동 티칭 장치를 포함하되; 상기 자동 티칭 장치는 상기 경사지게 배치되는 적어도 하나의 처리 유닛에 대한 상기 로봇암의 티칭 설정 시, 상기 일정 각도를 이용하여 상기 플래이트에 대한 좌표 데이터를 산출하고, 상기 좌표 데이터를 이용하여 상기 로봇암을 자동 티칭한다.
한 실시예에 있어서, 상기 자동 티칭 장치는; 상기 로봇암에 장착되는 티칭용 지그와; 상기 지그의 중앙 하부면에 설치되어, 상기 플래이트에 대한 영상 데이터를 획득하는 비젼 카메라 및; 상기 비젼 카메라로부터 상기 영상 데이터를 받아들이고, 상기 경사지게 배치되는 적어도 하나의 처리 유닛에 대한 상기 로봇암의 티칭 설정 시, 상기 영상 데이터로부터 상기 플래이트의 중앙 위치에 대한 X 축 및 Y 축 좌표값을 검출하고, 검출된 상기 좌표값을 상기 X 축 좌표값과 상기 일정 각도에 대한 좌표 데이터로 변환하고, 상기 좌표 데이터가 상기 플래이트의 중앙 위치와 일치할 때의 것을 저장하여 상기 로봇암을 자동 티칭하도록 제어하는 제어부를 포함한다.
다른 실시예에 있어서, 상기 제어부는; 상기 처리 유닛들 중 상기 기판 이송 로봇의 이동 방향과 평행하게 배치되는나머지 처리 유닛에 대한 티칭 설정 시, 상기 X 축 및 상기 Y 축 좌표값을 이용하여 상기 로봇암을 자동 티칭하도록 제어한다.
본 발명의 다른 특징에 따르면, 내부에 반도체 기판이 안착되는 플래이트를 갖는 복수 개의 처리 유닛들 중 기판 이송 로봇의 이동 방향과 일정 각도로 경사지게 배치되는 적어도 하나의 처리 유닛과, 상기 기판 이송 로봇의 이동 방향과 평행하게 배치되는 나머지 처리 유닛을 구비하는 반도체 제조 설비에서, 상기 경사지게 배치되는 적어도 하나의 처리 유닛에 대한 상기 기판 이송 로봇을 자동 티칭 방법이 제공된다. 이 방법에 의하면, 상기 나머지 처리 유닛과 평행하게 이동하여, 상기 경사지게 배치되는 적어도 하나의 처리 유닛으로 이동한다. 상기 경사지게 배치되는 적어도 하나의 처리 유닛의 상기 플래이트의 영상 데이터를 획득한다. 상기 영상 데이터로부터 상기 플래이트의 중앙 위치에 대한 제 1 좌표값을 검출한다. 상기 제 1 좌표값을 상기 일정 각도를 이용하여 제 2 좌표값으로 변환한다. 이어서 상기 제 2 좌표값이 상기 플래이트의 중앙 위치와 일치하도록 상기 로봇암을 제어하여 자동 티칭한다.
한 실시예에 있어서, 상기 제 1 좌표값은 상기 플래이트의 중앙 위치에 대한 상기 영상 데이터의 X 축 및 Y 축에 대한 좌표값이고, 상기 제 2 좌표값은 상기 X 축 및 상기 일정 각도에 대한 좌표값이다.
다른 실시예에 있어서, 상기 자동 티칭 방법은; 상기 나머지 처리 유닛에 대한 상기 로봇암의 티칭 설정 시, 상기 제 1 좌표값이 상기 플래이트의 중앙 위치와 일치하도록 상기 로봇암을 제어하여 자동 티칭한다.
본 발명의 또 다른 특징에 의하면, 적어도 하나의 처리 유닛이 기판 이송 로봇의 이동 방향과 경사지게 배치되는 반도체 제조 설비에서, 기판 이송 로봇의 이 동 방향과 경사지게 배치된 처리 유닛과의 각도를 이용하여 기판 이송 로봇의 좌표로 변환하여 자동 티칭하는 자동 티칭 장치를 제공하는데 있다. 이와 같은 자동 티칭 장치는 경사지게 배치되는 처리 유닛의 티칭 설정이 용이하다.
이 특징의 자동 티칭 장치는, 상기 기판 이송 장치의 로봇암에 장착되는 티칭용 지그와; 상기 지그의 중앙 하부면에 설치되어, 상기 처리 유닛의 플래이트에 대한 영상 데이터를 획득하는 비젼 카메라 및; 상기 비젼 카메라로부터 상기 영상 데이터를 받아들이고, 상기 처리 유닛들 중 상기 기판 이송 로봇의 이동 방향에 경사지게 배치되는 적어도 하나의 처리 유닛에 대한 상기 로봇암의 티칭 설정 시, 상기 영상 데이터로부터 상기 플래이트의 중앙 위치에 대한 X 축 및 Y 축 좌표값을 검출하고, 검출된 상기 좌표값을 상기 X 축 좌표값과 상기 일정 각도에 대한 좌표 데이터로 변환하고, 상기 좌표 데이터가 상기 플래이트의 중앙 위치와 일치할 때의 것을 저장하여 상기 로봇암을 자동 티칭하도록 제어하는 제어부를 포함한다.
한 실시예에 있어서, 상기 제어부는; 상기 처리 유닛들 중 상기 기판 이송 로봇의 이동 방향과 평행하게 배치되는나머지 처리 유닛에 대한 상기 로봇암의 티칭 설정 시, 상기 X 축 및 상기 Y 축 좌표값이 상기 플래이트의 중앙 위치와 일치할 때의 것을 저장하여 상기 로봇암을 자동 티칭하도록 제어한다.
본 발명의 또 다른 특징에 의하면, 내부에 반도체 기판이 안착되는 플래이트를 갖는 복수 개의 처리 유닛들 중 기판 이송 로봇의 이동 방향과 일정 각도로 경사지게 배치되는 적어도 하나의 처리 유닛과, 상기 기판 이송 로봇의 이동 방향과 평행하게 배치되는 나머지 처리 유닛을 구비하는 반도체 제조 설비에서, 상기 기판 이송 로봇의 로봇암을 상기 처리 유닛들에 대해 각각 티칭 설정하는 자동 티칭 장치의 티칭 방법이 제공된다. 이 방법에 따르면, 상기 경사지게 배치되는 처리 유닛의 플래이트에 대한 영상 데이터를 획득한다. 상기 영상 데이터로부터 상기 플래이트의 중앙 위치에 대한 X 축 및 Y 축 좌표값을 획득하고, 상기 X 축 및 상기 Y 축 좌표값을 상기 X 축 및 상기 일정 각도의 좌표값으로 변환한다. 상기 상기 X 축 및 상기 일정 각도의 좌표값으로 이동하여, 상기 X 축 및 상기 일정 각도의 좌표값이 상기 플래이트의 중앙 위치와 오차 범위 이내의 좌표값인지를 판별한다. 이어서 상기 오차 범위 이내의 좌표값이면, 상기 X 축 및 상기 일정 각도의 좌표값을 저장하여 상기 로봇암을 티칭한다.
한 실시예에 있어서, 상기 티칭 방법은; 상기 나머지 처리 유닛에 대한 티칭 설정 시, 상기 X 축 및 상기 Y 축 좌표값으로 상기 로봇암을 이동시켜서 상기 오차 범위 이내의 좌표값인지를 판별하는 것을 더 포함한다.
상술한 바와 같이, 본 발명의 반도체 제조 설비는 경사지게 배치되는 적어도 하나의 처리 유닛을 구비하고, 경사지게 배치되는 적어도 하나의 처리 유닛의 티칭 설정 시, 비젼 카메라의 좌표값을 경사진 각도를 이용하여 좌표 변환함으로써, 경사지게 배치되는 적어도 하나의 처리 유닛의 로봇암 티칭 설정이 용이하다.
또한, 자동 티칭 장치는 비젼 카메라를 이용하여, 기판 이송 로봇의 이동 경로와 일정 각도로 경사지게 배치되는 적어도 하나의 처리 유닛에 대한 로봇암의 티칭이 가능하다.
본 발명의 실시예는 여러 가지 형태로 변형될 수 있으며, 본 발명의 범위가 아래에서 서술하는 실시예로 인해 한정되어지는 것으로 해석되어서는 안된다. 본 실시예는 당업계에서 평균적인 지식을 가진 자에게 본 발명을 보다 완전하게 설명하기 위해서 제공되는 것이다. 따라서 도면에서의 구성 요소의 형상 등은 보다 명확한 설명을 강조하기 위해서 과장되어진 것이다.
이하 첨부된 도 2 내지 도 6을 참조하여 본 발명의 실시예를 상세히 설명한다.
도 2는 본 발명에 따른 사선으로 배치된 처리 유닛을 구비하는 반도체 제조 설비의 개략적인 구성을 도시한 도면이다.
도 2를 참조하면, 반도체 제조 설비(100)는 복수 개의 처리 유닛(102, 104)들과, 처리 유닛(102, 104)들로 웨이퍼 기판을 공급하기 위한 적어도 하나의 로봇암(112)을 구비하는 기판 이송 로봇(110)을 포함한다. 처리 유닛(102, 104)들 중 적어도 하나(104)는 기판 이송 로봇(110)의 좌우 직선 이동 방향에 일정 각도(θ)로 경사지게 배치된다. 또 나머지 처리 유닛(102)들은 기판 이송 로봇(110)의 좌우 직선 이동 방향에 평행하게 배치된다.
또 반도체 제조 설비(100)는 본 발명에 따른 경사지게 배치된 처리 유닛(104)의 티칭 설정을 처리하는 자동 티칭 장치(120, 122, 101)를 포함한다. 자동 티칭 장치(120, 122, 101)는 로봇암(112)에 장착되는 티칭용 지그(120)와, 지그(120)의 중앙 하단에 설치되는 비젼 카메라(122) 및, 비젼 카메라(122)와 유선 또는 무선 통신(예를 들어, 블루투스 등)하는 제어부(101)를 포함한다.
구체적으로, 처리 유닛(102, 104)들 각각은 내부에 웨이퍼가 안착되는 플래이트(105)를 포함하고, 플래이트(105)는 중앙 위치를 나타내는 홀(106)이 구비된다.
기판 이송 로봇(110)은 다단의 암(arm)들을 갖는 적어도 하나의 로봇암(112)을 구비하고, 로봇암(112)에 티칭용 지그(120)가 장착된다. 따라서 로봇암(112)은 전후, 좌우 및 회전되어 각각의 처리 유닛(102, 104)들에 대하여 티칭 설정된다. 또 기판 이송 로봇(110)은 처리 유닛(102, 104)들과 평행하게 좌우로 직선 이동한다. 이 때, 기판 이송 로봇(110)은 처리 유닛(102, 104)들 중 경사지게 배치되는 처리 유닛(104)의 경우, 도 3에 도시된 바와 같이, 경사지게 배치된 처리 유닛(104)과 일정 각도(θ)를 유지한 상태로 평행하게 이동되어야 이상적이지만, 실제 기판 이송 로봇(110)은 경사지게 배치되는 처리 유닛(104)에 대한 티칭 시에도 나머지 처리 유닛(102)들과 마찬가지로 동일한 이동 방향으로 직선 이동하게 된다. 그러므로 경사지게 배치되는 처리 유닛(104)의 티칭 시에는 비젼 카메라(122)에 의한 직각 좌표계만으로 로봇암(112)을 구동할 수 없는 구간이 존재하므로, 일정 각도(θ)에 대한 고려가 있어야 한다.
즉, 경사지게 배치되는 처리 유닛(104)에 대한 티칭 설정 시, 일정 각도(θ)에 대해 보정하기 위하여, 본 발명은 직각 좌표계를 일정 각도(θ)를 포함하는 좌표계로 변환하고, 변환된 좌표계를 이용하여 티칭을 설정한다. 구체적인 내용은 도 3 내지 도 6에서 상세히 설명한다.
또 티칭용 지그(120)는 로봇암(112)에 장착되어, 중앙 하단 방향으로 촬상하는 비젼 카메라(122)가 구비된다. 비젼 카메라(122)는 플래이트(105)를 촬상하여 플래이트(105) 중앙 위치의 홀(106)에 대한 좌표값을 획득하도록 영상 데이터를 유선 또는 무선 통신을 통해 제어부(101)로 전송한다.
그리고 제어부(101)는 비젼 카메라(122)와 상호 유선 또는 무선 통신(예를 들어, 블루투스 등)으로 데이터 및 제어 신호를 전송한다. 또 제어부(101)는 처리 유닛(102, 104)들 각각에 대한 로봇암(112)을 티칭 설정하기 위해, 기판 이송 로봇(110)의 전후, 좌후 및 회전 이동을 제어한다.
따라서 본 발명의 자동 티칭 장치(120, 122, 101)는 일정 각도(θ)로 경사지게 배치되는 처리 유닛(104)에 대한 티칭 시, 비젼 카메라(122)의 직각 좌표계를 일정 각도(θ)를 포함하는 좌표계로 변환하고, 변환된 좌표계를 이용하여 티칭을 설정한다.
구체적으로, 도 3을 참조하면, 티칭용 지그(120)는 로봇암(112)에 장착되고, 로봇암(112)이 경사지게 배치되는 처리 유닛(104)을 티칭하기 위하여, 실제로 기판 이송 로봇(110)의 이동 방향(즉, Y 축 방향)과는 일정 각도(θ) 회전되어서 처리 유닛(104)로 투입된다. 따라서 비젼 카메라(122)에 의한 X 축 좌표와, 로봇암(112)의 이동 방향에 따른 X 축 좌표는 일치하지만, 비젼 카메라(122)에 의한 Y 축 좌표와 로봇암(112)의 이동 방향에 따른 Y 축 좌표는 일정 각도(θ)로 회전된 만큼의 편차가 발생된다.
그러므로 본 발명의 자동 티칭 장치(120, 122, 101)는 비젼 카메라(122)에 의한 X, Y 축 좌표값을 일정 각도(θ)로 회전된 만큼의 편차를 보정하기 위하여, X 축 및 θ 축 좌표값으로 변환하여 티칭을 처리한다.
또 영상 데이터(108)는 도 4에 도시된 바와 같이, 플래이트(104)의 중앙 위치를 나타내는 홀(106)을 촬상한 위치(106b)와 영상 데이터의 X, Y 축의 원점(106a)이 일치되도록 로봇암(112)을 이동시켜서 각각의 처리 유닛(102, 104)들에 대한 티칭을 설정한다.
구체적으로, 좌표 변환을 처리하기 위하여 도 5를 참조하면, 제어부(101)는 영상 데이터(108)에서 비젼 카메라(122)에 의한 X, Y 축 좌표값을 X, θ 축의 좌표값으로 변환하기 위한 변수들을 산출한다.
여기서 변수 t는 로봇암(112)의 X 축 티칭을 위한 위치값이고, 변수 x는 비젼 카메라(122)를 통해 획득한 홀(106)과 원점(106a)과의 X 축 위치 편차값이고, 변수 y는 비젼 카메라(122)를 통해 획득한 홀(106)과 원점(106a)과의 Y 축 위치 편차값이며, 변수 S는 x, y, t에 의한 산출값이다. 그리고 각도 θ는 기판 이송 로봇(110)의 이동 방향과, 경사지게 배치된 처리 유닛(104)과의 각도이다.
따라서 아래의 수학식 1 내지 수학식 3을 이용하여 X, Y 축 좌표값을 X, θ 축의 좌표값으로 변환할 수 있다.
Figure 112007082740169-PAT00001
Figure 112007082740169-PAT00002
Figure 112007082740169-PAT00003
Figure 112007082740169-PAT00004
, ,
Figure 112007082740169-PAT00005
그러므로, 제어부(101)는 경사지게 배치되는 적어도 하나의 처리 유닛(104)에 대한 로봇암(112)의 티칭 설정 시, 비젼 카메라(122)로부터 영상 데이터를 받아서 플래이트(105)의 중앙 위치(106)에 대한 X 축 및 Y 축 좌표값을 검출하고, 검출된 좌표값을 X 축 좌표값과 일정 각도(θ)에 대한 좌표값으로 변환하고, 변환된 좌표값이 플래이트(105)의 중앙 위치(106)와 일치할 때까지 로봇암(112)을 이동시킨다. 그리고 제어부(101)는 로봇암(112)이 이동된 위치에서 다시 영상 데이터를 획득하고, 상술한 좌표값 검출 및 좌표값 변환 과정을 거쳐서 플래이트(105)의 중앙 위치와 일치할 때의 좌표값을 저장한다.
또 제어부(101)는 처리 유닛(102, 104)들 중 기판 이송 로봇(110)의 이동 방향과 평행하게 배치되는 나머지 처리 유닛(102)들에 대한 티칭 설정 시, X 축 및 Y 축 좌표값을 이용하여 로봇암(112)을 자동 티칭하도록 제어한다.
계속해서, 도 6은 본 발명에 따른 반도체 제조 설비의 티칭 수순을 도시한 흐름도이다.
도 6을 참조하면, 단계 S150에서 기판 이송 로봇(110)을 처리 유닛(102, 104)들에 평행하게 이동하여 경사지게 배치된 처리 유닛(104)으로 이동하고, 처리 유닛(104)의 플래이트(105) 상부에 위치되도록 로봇암(112)을 뻗는다.
단계 S152에서 비젼 카메라(122)를 이용하여 플래이트(105)의 영상 데이터(108)를 획득하고, 획득된 영상 데이터(108)로부터 플래이트(105) 중앙 위치에 대한 홀(106)의 좌표를 획득한다. 이 때, 홀(106)의 좌표는 영상 데이터(108)에 대한 X, Y 축 좌표값이다.
단계 S154에서 홀(106)의 X, Y 축 좌표값을 도 5에 도시된 바와 같이, 수학식 1 내지 수학식 3을 이용하여 X, θ 축 좌표값으로 변환한다.
단계 S156에서 변환된 X, θ 축 좌표값으로 로봇암(112)을 이동한다.
단계 S158에서 X, θ 축 좌표값으로 로봇암(112)을 이동한 후, 자동 티칭을 처리한다. 즉, 자동 티칭 장치(120, 122, 101)는 X, θ 축 좌표값으로 로봇암(112)을 이동한 후, 다시 영상 데이터를 획득하고, 획득된 영상 데이터에서 X, Y 축 좌표값이 오차 범위 이내에 있는지를 판별한다. 즉, 영상 데이터의 X, Y 축 좌표값이 플래이트(106) 중앙 위치(106)와 허용되는 규격 범위(spec. in)(즉, 오차 범위) 이내에 있는지를 판별한다.
판별 결과, 오차 범위 이내에 X, Y 축 좌표값이 있으면, 이 수순은 단계 S160으로 진행하여 티칭 설정을 위해 현재 로봇암(112)의 좌표값을 저장하고, 로봇암(112)을 회수한다. 또 판별 결과, 오차 범위 이내에 X, Y 축 좌표값이 있지 않으면, 단계 S152로 진행하여 오차 범위 이내에 X, Y 축 좌표값이 있을 때까지 단계 S152 내지 단계 S158를 반복 수행한다.
이상에서, 본 발명에 따른 반도체 제조 설비 및 그의 자동 티칭 장치에 대한 구성 및 작용을 상세한 설명과 도면에 따라 도시하였지만, 이는 실시예를 들어 설명한 것에 불과하며, 본 발명의 기술적 사상을 벗어나지 않는 범위 내에서 다양한 변화 및 변경이 가능하다.
도 1은 종래기술에 따른 기판 이송 로봇을 티칭하는 반도체 제조 설비의 구성을 도시한 사시도;
도 2는 본 발명에 따른 사선으로 배치된 처리 유닛을 구비하는 반도체 제조 설비의 개략적인 구성을 도시한 도면;
도 3은 도 2에 도시된 카메라를 이용하는 티칭용 지그가 장착된 로봇암의 구성을 도시한 사시도;
도 4는 도 3에 도시된 카메라에 의해 처리 유닛의 플래이트를 촬상한 영상 데이터를 나타내는 도면;
도 5는 도 4에 도시된 영상 데이터에서 좌표 변환을 설명하기 위한 도면; 그리고
도 6은 본 발명에 따른 반도체 제조 설비의 자동 티칭 수순을 도시한 흐름도이다.
* 도면의 주요 부분에 대한 부호 설명 *
100 : 반도체 제조 설비 101 : 제어부
102, 104 : 처리 유닛 105 : 플래이트
106 : 홀 108 : 영상 데이터
110 : 기판 이송 로봇 112 : 로봇암
120 : 티칭용 지그 122 : 비젼 카메라

Claims (10)

  1. 내부에 반도체 기판이 안착되는 플래이트를 갖는 복수 개의 처리 유닛들을 구비하는 반도체 제조 설비에 있어서:
    상기 처리 유닛들과 평행하게 이동하여 상기 처리 유닛들로 반도체 기판을 공급하는 적어도 하나의 로봇암을 갖는 기판 이송 로봇과;
    상기 처리 유닛들 중 상기 기판 이송 로봇의 이동 방향과 일정 각도로 경사지게 배치되는 적어도 하나의 처리 유닛 및;
    상기 처리 유닛들 각각에 대한 상기 로봇암을 티칭 설정하는 자동 티칭 장치를 포함하되;
    상기 자동 티칭 장치는 상기 경사지게 배치되는 적어도 하나의 처리 유닛에 대한 상기 로봇암의 티칭 설정 시, 상기 일정 각도를 이용하여 상기 플래이트에 대한 좌표 데이터를 산출하고, 상기 좌표 데이터를 이용하여 상기 로봇암을 자동 티칭하는 것을 특징으로 하는 반도체 제조 설비.
  2. 제 1 항에 있어서,
    상기 자동 티칭 장치는;
    상기 로봇암에 장착되는 티칭용 지그와;
    상기 지그의 중앙 하부면에 설치되어, 상기 플래이트에 대한 영상 데이터를 획득하는 비젼 카메라 및;
    상기 비젼 카메라로부터 상기 영상 데이터를 받아들이고, 상기 경사지게 배치되는 적어도 하나의 처리 유닛에 대한 상기 로봇암의 티칭 설정 시, 상기 영상 데이터로부터 상기 플래이트의 중앙 위치에 대한 X 축 및 Y 축 좌표값을 검출하고, 검출된 상기 좌표값을 상기 X 축 좌표값과 상기 일정 각도에 대한 좌표 데이터로 변환하고, 상기 좌표 데이터가 상기 플래이트의 중앙 위치와 일치할 때의 것을 저장하여 상기 로봇암을 자동 티칭하도록 제어하는 제어부를 포함하는 것을 특징으로 하는 반도체 제조 설비.
  3. 제 2 항에 있어서,
    상기 제어부는;
    상기 처리 유닛들 중 상기 기판 이송 로봇의 이동 방향과 평행하게 배치되는나머지 처리 유닛에 대한 티칭 설정 시, 상기 X 축 및 상기 Y 축 좌표값을 이용하여 상기 로봇암을 자동 티칭하도록 제어하는 것을 특징으로 하는 반도체 제조 설비.
  4. 내부에 반도체 기판이 안착되는 플래이트를 갖는 복수 개의 처리 유닛들 중 기판 이송 로봇의 이동 방향과 일정 각도로 경사지게 배치되는 적어도 하나의 처리 유닛과, 상기 기판 이송 로봇의 이동 방향과 평행하게 배치되는 나머지 처리 유닛을 구비하는 반도체 제조 설비에서, 상기 경사지게 배치되는 적어도 하나의 처리 유닛에 대한 상기 기판 이송 로봇을 자동 티칭 방법에 있어서:
    상기 나머지 처리 유닛과 평행하게 이동하여, 상기 경사지게 배치되는 적어도 하나의 처리 유닛으로 이동하고;
    상기 경사지게 배치되는 적어도 하나의 처리 유닛의 상기 플래이트의 영상 데이터를 획득하고;
    상기 영상 데이터로부터 상기 플래이트의 중앙 위치에 대한 제 1 좌표값을 검출하고;
    상기 제 1 좌표값을 상기 일정 각도를 이용하여 제 2 좌표값으로 변환하고; 이어서
    상기 제 2 좌표값이 상기 플래이트의 중앙 위치와 일치하도록 상기 로봇암을 제어하여 자동 티칭하는 것을 특징으로 하는 반도체 제조 설비의 자동 티칭 방법.
  5. 제 4 항에 있어서,
    상기 제 1 좌표값은 상기 플래이트의 중앙 위치에 대한 상기 영상 데이터의 X 축 및 Y 축에 대한 좌표값이고, 상기 제 2 좌표값은 상기 X 축 및 상기 일정 각도에 대한 좌표값인 것을 특징으로 하는 반도체 제조 설비의 자동 티칭 방법.
  6. 제 4 항 또는 제 5 항에 있어서,
    상기 자동 티칭 방법은;
    상기 나머지 처리 유닛에 대한 상기 로봇암의 티칭 설정 시, 상기 제 1 좌표값이 상기 플래이트의 중앙 위치와 일치하도록 상기 로봇암을 제어하여 자동 티칭 하는 것을 특징으로 하는 반도체 제조 설비의 자동 티칭 방법.
  7. 복수 개의 처리 유닛들을 포함하는 반도체 제조 설비의 기판 이송 장치를 상기 처리 유닛들 각각에 대한 티칭을 설정하는 자동 티칭 장치에 있어서:
    상기 기판 이송 장치의 로봇암에 장착되는 티칭용 지그와;
    상기 지그의 중앙 하부면에 설치되어, 상기 처리 유닛의 플래이트에 대한 영상 데이터를 획득하는 비젼 카메라 및;
    상기 비젼 카메라로부터 상기 영상 데이터를 받아들이고, 상기 처리 유닛들 중 상기 기판 이송 로봇의 이동 방향에 경사지게 배치되는 적어도 하나의 처리 유닛에 대한 상기 로봇암의 티칭 설정 시, 상기 영상 데이터로부터 상기 플래이트의 중앙 위치에 대한 X 축 및 Y 축 좌표값을 검출하고, 검출된 상기 좌표값을 상기 X 축 좌표값과 상기 일정 각도에 대한 좌표 데이터로 변환하고, 상기 좌표 데이터가 상기 플래이트의 중앙 위치와 일치할 때의 것을 저장하여 상기 로봇암을 자동 티칭하도록 제어하는 제어부를 포함하는 것을 특징으로 하는 자동 티칭 장치.
  8. 제 7 항에 있어서,
    상기 제어부는;
    상기 처리 유닛들 중 상기 기판 이송 로봇의 이동 방향과 평행하게 배치되는나머지 처리 유닛에 대한 상기 로봇암의 티칭 설정 시, 상기 X 축 및 상기 Y 축 좌표값이 상기 플래이트의 중앙 위치와 일치할 때의 것을 저장하여 상기 로봇암을 자 동 티칭하도록 제어하는 것을 특징으로 하는 자동 티칭 장치.
  9. 내부에 반도체 기판이 안착되는 플래이트를 갖는 복수 개의 처리 유닛들 중 기판 이송 로봇의 이동 방향과 일정 각도로 경사지게 배치되는 적어도 하나의 처리 유닛과, 상기 기판 이송 로봇의 이동 방향과 평행하게 배치되는 나머지 처리 유닛을 구비하는 반도체 제조 설비에서, 상기 기판 이송 로봇의 로봇암을 상기 처리 유닛들에 대해 각각 티칭 설정하는 자동 티칭 장치의 티칭 방법에 있어서:
    상기 경사지게 배치되는 처리 유닛의 플래이트에 대한 영상 데이터를 획득하고;
    상기 영상 데이터로부터 상기 플래이트의 중앙 위치에 대한 X 축 및 Y 축 좌표값을 획득하고, 상기 X 축 및 상기 Y 축 좌표값을 상기 X 축 및 상기 일정 각도의 좌표값으로 변환하고;
    상기 상기 X 축 및 상기 일정 각도의 좌표값으로 이동하여, 상기 X 축 및 상기 일정 각도의 좌표값이 상기 플래이트의 중앙 위치와 오차 범위 이내의 좌표값인지를 판별하고; 이어서
    상기 오차 범위 이내의 좌표값이면, 상기 X 축 및 상기 일정 각도의 좌표값을 저장하여 상기 로봇암을 티칭하는 것을 특징으로 하는 자동 티칭 장치의 티칭 방법.
  10. 제 9 항에 있어서,
    상기 티칭 방법은;
    상기 나머지 처리 유닛에 대한 티칭 설정 시, 상기 X 축 및 상기 Y 축 좌표값으로 상기 로봇암을 이동시켜서 상기 오차 범위 이내의 좌표값인지를 판별하는 것을 더 포함하는 자동 티칭 장치의 티칭 방법.
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