KR20090064650A - 웨이퍼 이송로봇의 티칭용 지그 - Google Patents

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Abstract

본 발명은 반도체 제조 공정에서 웨이퍼를 스테이지 상의 정확한 위치로 로딩할 수 있도록 하는 웨이퍼 이송로봇의 티칭용 지그에 관한 것이다.
이를 실현하기 위한 본 발명의 웨이퍼 이송로봇의 티칭용 지그는, 반도체 소자 제조 공정 장비의 웨이퍼 카세트로부터 스테이지 상으로 웨이퍼의 로딩 위치를 조정하는 웨이퍼 이송로봇의 티칭용 지그에 있어서, 상기 스테이지 상면에 착탈가능하게 결합되는 몸체; 상기 몸체의 상면에 안착고정되며, 일측에는 로봇아암 결합홈이 형성되어 있는 로봇아암 고정블록;및 상기 로봇아암 고정블록과 상기 몸체를 상기 스테이지에 고정시키는 고정수단;을 포함하는 것을 특징으로 한다.
본 발명에 의하면, 웨이퍼 이송로봇의 티칭에 소요되는 시간을 단축시키고 웨이퍼 로딩 위치의 정확성을 높일 수 있는 장점이 있다.
지그, 티칭, 이송로봇, 웨이퍼, 카세트, 스테이지.

Description

웨이퍼 이송로봇의 티칭용 지그{JIG FOR TEACHING OF WAFER TRANSFER ROBOT}
본 발명은 웨이퍼 이송로봇의 티칭용 지그에 관한 것으로서, 더욱 상세하게는 반도체 제조 공정에서 웨이퍼를 스테이지 상의 정확한 위치로 로딩할 수 있도록 하는 웨이퍼 이송로봇의 티칭용 지그에 관한 것이다.
일반적으로 반도체 제조를 위한 설비에는 각각의 단위 공정이 수행되는 복수의 공정모듈이 구비되며, 반도체 기판인 웨이퍼는 웨이퍼 이송로봇을 통해 각각의 단위 공정이 수행되는 각 공정모듈로 이송된다.
이 때, 웨이퍼가 각 공정모듈 내의 실제 공정이 이루어지는 웨이퍼 스테이지 상의 정확한 위치에 로딩되는 것은 매우 중요하다.
따라서, 일반적으로 각각의 공정이 진행되기 이전이나 정기적으로 이루어지는 설비의 예방유지보수시에 이송로봇을 통해 이송되는 웨이퍼가 스테이지의 정확한 위치에 로딩될 수 있도록 웨이퍼의 로딩위치 조정을 위한 로봇 티칭(robot teaching)이 수행된다. 상기 로봇 티칭 작업은 웨이퍼 이송로봇의 로봇아암의 X,Y,Z축의 위치 좌표와 각 축 방향의 회전값을 포함하여 위치 설정을 하도록 되어 있다.
도 1은 종래 웨이퍼 공정 장비를 개략적으로 나타낸 평면도이고, 도 2는 종래 웨이퍼 이송로봇의 티칭을 위한 데스크포인트를 나타낸 상태도이다.
도 1을 참조하면, 반도체 공정 장비는 다수의 웨이퍼(11)가 탑재되는 카세트(15)와 상기 카세트(15)를 내부에 수납하는 인덱서(10)가 구비되고, 상기 카세트(15)에 탑재된 웨이퍼(11)는 이송로봇(20)의 로봇아암(25)에 의해 공정이 수행될 스테이지(30)로 로딩/언로딩된다.
상기 로봇아암(25)은 로딩용 로봇아암(25a)과 언로딩용 로봇아암(25b)으로 구성되며, 상기 로봇아암(25)의 끝단부에는 진공홀(26)이 형성되어 진공의 흡입에 의해 상면에 안착되는 웨이퍼(11)를 로봇아암(25)에 흡착 고정시킨다.
도 1의 (a)에 도시된 바와 같이, 상기 로봇아암(25)은 360도 회전 가능한 구조로 되어 있고, 웨이퍼(11)의 로딩시에는 도 1의 (b)에 도시된 바와 같이, 로딩용 로봇아암(25a)을 스테이지(30) 방향으로 회전되도록 한다.
상기 스테이지(30)에는 진공라인(31)이 형성되어 웨이퍼(11)가 스테이지(30)로 진입된 후 공정의 진행시에 웨이퍼(11)를 고정시키게 된다.
상기 구조를 갖는 반도체 공정 장비에서는 인덱서(10), 이송로봇(20), 스테이지(30)의 교환시에 로봇 티칭을 새롭게 변경하여 공정을 수행하게 된다.
상기 인덱서(10)의 교환에 있어서는 로봇 티칭에 큰 영향을 주지 않으나, 상기 이송로봇(20)이나 스테이지(30)를 교환하는 경우에는 로봇 티칭이 잘못될 경우 이전에 셋업(setup)되어 있는 공정용 데이터인 레시피(recipe)는 무용지물이 되어 다시 셋업해야 한다.
특히, 스테이지(30)와 관련한 로봇 티칭은 정밀함이 중요한데 종래에는 작업자가 육안에 의해 테스트를 수행하고 기존의 레시피와의 일치 여부를 확인하고 있다.
도 2의 (a)에 도시된 바와 같이, 종래 레시피 셋업시에 웨이퍼(11)의 처음 패턴의 이미지를 설정하여 데스크포인트(21)를 지정해 주며, 이 때는 비디오 화면(22) 내에 데스크포인트(21)가 확인된다.
그러나, 상기 데스크포인트(21)값이 이송로봇(20)이나 스테이지(30)의 교환에 의해 변경되면, 도 2의 (b)에 도시된 바와 같이, 데스크포인트(21)를 전혀 다른 곳으로 찾게 되어 기존의 레시피를 전부 수정해야 하므로 처음 셋업 당시와 동일한 조건으로 설정하는 데는 많은 시간과 어려움이 따르는 문제점이 있다.
본 발명은 상기와 같은 문제점을 해결하기 위하여 안출된 것으로서, 웨이퍼를 스테이지 상에 로딩/언로딩하는 데이터를 입력하는 로봇 티칭 작업시에 정확한 티칭 작업을 실시할 수 있도록 하는 웨이퍼 이송로봇의 티칭용 지그를 제공함에 그 목적이 있다.
상술한 바와 같은 목적을 구현하기 위한 본 발명의 웨이퍼 이송로봇의 티칭용 지그는, 반도체 소자 제조 공정 장비의 웨이퍼 카세트로부터 스테이지 상으로 웨이퍼의 로딩 위치를 조정하는 웨이퍼 이송로봇의 티칭용 지그에 있어서, 상기 스테이지 상면에 착탈가능하게 결합되는 몸체; 상기 몸체의 상면에 안착고정되며, 일측에는 로봇아암 결합홈이 형성되어 있는 로봇아암 고정블록;및 상기 로봇아암 고정블록과 상기 몸체를 상기 스테이지에 고정시키는 고정수단;을 포함하는 것을 특징으로 한다.
상기 고정수단은, 상기 로봇아암 고정블록과 상기 몸체와 상기 스테이지를 관통하는 스크류;를 포함하는 것을 특징으로 한다.
상기 고정수단은, 상기 스테이지의 일측에 상방향으로 돌출 형성된 돌출부;와, 상기 몸체의 일측에 상기 돌출부의 형상에 대응하는 고정홈;을 포함하는 것을 특징으로 한다.
상기 로봇아암 고정블록에는 상기 로봇아암 고정블록이 상기 몸체에 고정되 는 위치를 조정할 수 있는 위치조정수단;을 포함하는 것을 특징으로 한다.
상기 위치조정수단은, 상기 로봇아암 고정블록의 일측에 상하로 관통 형성된 장공;을 포함하는 것을 특징으로 한다.
본 발명에 따른 웨이퍼 이송로봇의 티칭용 지그에 의하면, 로봇 티칭을 최초 셋업당시의 상태를 유지하도록 함으로써 스테이지 등을 교환하는 경우에도 레시피를 수정하지 않고 이송로봇의 티칭이 가능하게 되어 웨이퍼 이송로봇의 티칭에 소요되는 시간을 단축시키고 웨이퍼 로딩 위치의 정확성을 높일 수 있는 장점이 있다.
이하 첨부한 도면을 참조하여 본 발명의 바람직한 실시예에 대한 구성 및 작용을 상세히 설명하면 다음과 같다.
도 3은 본 발명에 따른 웨이퍼 이송로봇 티칭용 지그와 스테이지의 분해 사시도이고, 도 4는 본 발명에 따른 웨이퍼 이송로봇 티칭용 지그의 평면도이며, 도 5는 본 발명에 따른 웨이퍼 이송로봇 티칭용 지그의 작동상태도이다.
웨이퍼의 스테이지(130)는 그 상면에 웨이퍼를 안착시켜 반도체 소자의 제조를 위한 각 단위 공정이 진행될 수 있도록 하는 웨이퍼의 받침대 역할을 한다.
상기 스테이지(130) 상에는 안착된 웨이퍼를 흡착고정하는 진공라인(31)이 형성되어 있고, 상기 스테이지(130)로 웨이퍼가 진입되는 입구측에는 로봇아암(25)이 상면에 웨이퍼를 안착된 상태로 진입하는 경우 웨이퍼와 스테이지(130) 상면의 높이를 맞출 수 있도록 하측으로 파여진 단차(32)가 형성되어 있다.
또한, 상기 스테이지(130)의 일측에는 레퍼런스 칩(reference chip)이라고 칭하는 돌출부(33)가 상방향으로 돌출형성되어 있고, 상기 스테이지(130)의 중앙에는 관통홀(130b)이 뚫려져 있다.
상기 스테이지(130)의 상면에는 몸체(110)가 안착되며, 상기 몸체(110)는 상기 스테이지(130)와 동일한 형상을 가지며, 그 형상은 원형, 사각형 등 다양하게 구성될 수 있다.
상기 몸체(110)의 일측에는 상기 스테이지(130)에 돌출형성된 돌출부(33)의 형상에 대응하는 고정홈(112)이 형성되어 있고, 상기 몸체(110)의 중앙에는 관통홀(130a)이 뚫려져 있다.
상기 몸체(110)의 상면에 고정되는 로봇아암 고정블록(120)의 일측에는 로봇아암(25)의 형상에 대응하는 로봇아암 결합홈(120a)이 형성되어 있고, 상기 로봇아암 고정블록(120)에는 상하로 관통되는 장공(125)이 납짝한 타원형상으로 천공되어 있다.
상기 로봇아암 고정블록(120)은 상기 로봇아암 고정블록(120)에 형성된 장공(125)과, 상기 몸체(110)에 형성된 관통홀(130a) 및 상기 스테이지(130)에 형성된 관통홀(130b)에 스크류(128)를 삽입시켜 고정한다.
따라서, 지그(100)는 스크류(128)에 의한 결합과, 돌출부(33)와 고정홈(112)간의 끼움결합에 의해 스테이지(130) 상에 고정된다.
도 4에 도시된 바와 같이, 로봇아암 고정블록(120)을 몸체(110)에 고정시킴 에 있어서, 상기 로봇아암 고정블록(120)에 천공된 장공(125)에 스크류(128)의 삽입 위치를 조정함으로써 상기 로봇아암 고정블록(120)의 고정 위치를 조절할 수 있게 된다.
상기 지그(100)를 이용한 로봇아암(25)의 티칭은, 도 5에 도시된 바와 같이, 로봇아암(25)을 로봇아암 고정블록(120)에 형성된 로봇아암 결합홈(120a)으로 삽입되도록 하여, 완전히 삽입된 상태에서의 상기 로봇아암(25)의 위치 좌표값을 얻는다.
이 때, 상기 좌표값은 로봇아암(25)이 로봇아암 결합홈(120a)에 삽입되는 경우의 좌표값이며, 실제로 공정의 진행을 위해 스테이지(130)에 웨이퍼가 로딩되는 경우에는 로봇아암(25)이 스테이지(130)의 단차(32)진 부분으로 삽입되므로 실제 입력되는 로봇아암(25)의 기준값은 상기 얻어진 좌표값에서 몸체(110)와 단차(32)의 높이 만큼 하측으로 이동시킨 값을 티칭 데이터의 기준값으로 설정하게 된다.
이송로봇(20)이나 스테이지(130)의 교환이 있는 경우라도, 상기 지그(100)를 이용하여 산출한 로봇아암(25)의 티칭 데이터를 기준으로 함으로써, 반복적인 티칭을 하지 않고 티칭을 정확하고 신속하게 수행할 수 있게 된다.
따라서 본 발명에 의하면, 종래에 작업자의 감각에 의존하여 작업자에 따라서 티칭 작업에 오차가 발생하거나, 티칭의 조정을 위해 작업시간이 지연되는 등의 문제점을 해소하여, 이송로봇의 티칭의 신뢰도를 향상시킴과 아울러 티칭의 조정 시간을 단축시켜 웨이퍼의 생산 수율을 향상시킬 수 있다.
도 1은 종래 웨이퍼 공정 장비를 개략적으로 나타낸 평면도,
도 2는 종래 웨이퍼 이송로봇의 티칭을 위한 데스크포인트를 나타낸 상태도,
도 3은 본 발명에 따른 웨이퍼 이송로봇 티칭용 지그와 스테이지의 분해 사시도,
도 4는 본 발명에 따른 웨이퍼 이송로봇 티칭용 지그의 평면도,
도 5는 본 발명에 따른 웨이퍼 이송로봇 티칭용 지그의 작동상태도이다.
<도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명>
10 : 인덱서 15 : 카세트
11 : 웨이퍼 20 : 이송로봇
21 : 데스크 포인트 22 : 비디오 화면
25,25a,25b : 로봇아암 26 : 진공홀
30,130 : 스테이지 31 : 진공라인
33 : 돌출부 100 : 지그
110 : 몸체 112 : 고정홈
120 : 로봇아암 고정블록 125 : 장공
128 : 스크류 130a,130b : 관통홀

Claims (5)

  1. 반도체 소자 제조 공정 장비의 웨이퍼 카세트로부터 스테이지 상으로 웨이퍼의 로딩 위치를 조정하는 웨이퍼 이송로봇의 티칭용 지그에 있어서,
    상기 스테이지 상면에 착탈가능하게 결합되는 몸체;
    상기 몸체의 상면에 안착고정되며, 일측에는 로봇아암 결합홈이 형성되어 있는 로봇아암 고정블록;및
    상기 로봇아암 고정블록과 상기 몸체를 상기 스테이지에 고정시키는 고정수단;을 포함하는 것을 특징으로 하는 웨이퍼 이송로봇의 티칭용 지그.
  2. 제 1 항에 있어서, 상기 고정수단은, 상기 로봇아암 고정블록과 상기 몸체와 상기 스테이지를 관통하는 스크류;를 포함하는 것을 특징으로 하는 웨이퍼 이송로봇의 티칭용 지그.
  3. 제 1 항 또는 제 2 항에 있어서, 상기 고정수단은, 상기 스테이지의 일측에 상방향으로 돌출 형성된 돌출부;와, 상기 몸체의 일측에 상기 돌출부의 형상에 대응하는 고정홈;을 포함하는 것을 특징으로 하는 웨이퍼 이송로봇의 티칭용 지그.
  4. 제 1 항에 있어서, 상기 로봇아암 고정블록에는 상기 로봇아암 고정블록이 상기 몸체에 고정되는 위치를 조정할 수 있는 위치조정수단;을 포함하는 것을 특징으로 하는 웨이퍼 이송로봇의 티칭용 지그.
  5. 제 4 항에 있어서, 상기 위치조정수단은, 상기 로봇아암 고정블록의 일측에 상하로 관통 형성된 장공;을 포함하는 것을 특징으로 하는 웨이퍼 이송로봇의 티칭용 지그.
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