KR20240104276A - 기판 처리 장치 및 기판 처리 방법 - Google Patents
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Abstract
본 발명은 기판 처리 장치 및 기판 처리 방법에 관한 것으로, 해결하고자 하는 기술적 과제는 계측부의 중심과 이송로봇의 중심이 일치되지 않는 경우에도 기판의 중심이 지지유닛의 중심과 일치되도록 티칭할 수 있는 기판 처리 장치 및 기판 처리 방법을 제공하는 데 있다.
그에 따른 기판 처리 장치는 기판을 지지하는 지지영역이 형성되는 지지유닛; 상기 기판을 상기 지지유닛에 이송시키는 이송로봇; 상기 기판과 상기 지지유닛을 계측하여 상기 기판과 상기 지지유닛의 경계에 대한 정보를 검출하는 계측부; 및, 상기 계측부와 연동하여 상기 경계에 대한 정보를 입력받고, 입력받은 경계에 대한 정보로 상기 기판의 중심 좌표값과 상기 지지유닛의 중심 좌표값을 연산하며, 연산된 지지유닛의 중심 좌표값을 상기 계측부의 중심 좌표값으로 설정하며, 연산된 기판의 중심 좌표값을 상기 이송로봇의 중심 좌표값으로 설정하고, 상기 계측부의 평면 좌표계 상에서 상기 이송로봇의 중심 좌표값을 기록하고, 기록된 이송로봇의 중심 좌표값과 계측부의 중심 좌표값을 상기 이송로봇의 평면 좌표계 상으로 변환하여 상기 이송로봇을 티칭하는 분석부; 를 포함한다.
그에 따른 기판 처리 장치는 기판을 지지하는 지지영역이 형성되는 지지유닛; 상기 기판을 상기 지지유닛에 이송시키는 이송로봇; 상기 기판과 상기 지지유닛을 계측하여 상기 기판과 상기 지지유닛의 경계에 대한 정보를 검출하는 계측부; 및, 상기 계측부와 연동하여 상기 경계에 대한 정보를 입력받고, 입력받은 경계에 대한 정보로 상기 기판의 중심 좌표값과 상기 지지유닛의 중심 좌표값을 연산하며, 연산된 지지유닛의 중심 좌표값을 상기 계측부의 중심 좌표값으로 설정하며, 연산된 기판의 중심 좌표값을 상기 이송로봇의 중심 좌표값으로 설정하고, 상기 계측부의 평면 좌표계 상에서 상기 이송로봇의 중심 좌표값을 기록하고, 기록된 이송로봇의 중심 좌표값과 계측부의 중심 좌표값을 상기 이송로봇의 평면 좌표계 상으로 변환하여 상기 이송로봇을 티칭하는 분석부; 를 포함한다.
Description
본 발명은 기판 처리 장치 및 기판 처리 방법에 관한 것으로, 보다 상세하게는 기판 이송로봇을 티칭하는 기판 처리 장치 및 기판 처리 방법에 관한 것이다.
반도체 제조 공정중에는 기판을 이송시키는 이송로봇이 있다. 이와 같은 이송로봇은 기판을 지지유닛에 배치시 기판의 중심이 지지유닛이 일치되도록 기판을 이송시켜야 공정이 전체 기판에 균일하게 진행된다.
이 경우, 이송로봇은 최초 설치되는 시점이나 장시간 사용후에 기판의 중심과 지지유닛의 중심이 일치하지 않는 현상이 발생하기 때문에, 기판의 중심과 지지유닛의 중심이 일치되도록 하는 티칭 작업이 진행되어야 한다.
이러한 티칭 작업은 기판과 지지유닛의 위치를 측정하는 계측장치에 의해 보정치가 측정되는데, 이때, 계측장치의 축이 이송로봇의 축과 일치되지 않게 되면, 기판의 중심이나 지지유닛의 중심을 측정한 계측장치의 값이 실제 티칭에 필요한 값과 오차가 발생하는 문제점이 있다.
상기한 문제점을 해결하기 위한 본 발명의 기술적 과제는 계측부의 중심과 이송로봇의 중심이 일치되지 않는 경우에도 기판의 중심이 지지유닛의 중심과 일치되도록 티칭할 수 있는 기판 처리 장치 및 기판 처리 방법을 제공하는 데 있다.
본 발명의 해결하고자 하는 기술적 과제는 여기에 제한되지 않으며, 통상의 기술자라면 언급되지 않은 다른 기술적 과제들이 아래의 명세서 및 도면에 이용되는 구성들로부터 도출될 수 있음을 이해할 수 있을 것이다.
상기한 기술적 과제를 달성하기 위한 본 발명의 기판 처리 장치는 기판을 지지하는 지지영역이 형성되는 지지유닛; 상기 기판을 상기 지지유닛에 이송시키는 이송로봇; 상기 기판과 상기 지지유닛을 계측하여 상기 기판과 상기 지지유닛의 경계에 대한 정보를 검출하는 계측부; 및, 상기 계측부와 연동하여 상기 경계에 대한 정보를 입력받고, 입력받은 경계에 대한 정보로 상기 기판의 중심 좌표값과 상기 지지유닛의 중심 좌표값을 연산하며, 연산된 지지유닛의 중심 좌표값을 상기 계측부의 중심 좌표값으로 설정하며, 연산된 기판의 중심 좌표값을 상기 이송로봇의 중심 좌표값으로 설정하고, 상기 계측부의 평면 좌표계 상에서 상기 이송로봇의 중심 좌표값을 기록하고, 기록된 이송로봇의 중심 좌표값과 계측부의 중심 좌표값을 상기 이송로봇의 평면 좌표계 상으로 변환하여 상기 이송로봇을 티칭하는 분석부; 를 포함한다.
일 실시예에 의하면, 상기 분석부는 상기 영상변환부와 연동하여 상기 디지털 영상정보를 입력받고, 상기 디지털 영상정보 내에 상기 지지유닛을 분석하여 상기 지지유닛측 기준라인을 검출하는 지지유닛측 기준라인 검출부; 및, 상기 지지유닛측 기준라인 검출부와 연동하여 상기 지지유닛측 기준라인을 입력받고, 상기 지지유닛측 기준라인의 중심을 연산하여 상기 지지유닛의 중심 좌표값을 연산하는 지지유닛 중심 연산부; 을 포함한다.
일 실시예에 의하면, 상기 분석부는 상기 영상변환부와 연동하여 상기 디지털 영상정보를 입력받고, 상기 디지털 영상정보 내에 상기 기판을 분석하여 상기 기판측 기준라인을 검출하는 기판측 기준라인 검출부; 및, 상기 기판측 기준라인 검출부와 연동하여 상기 기판측 기준라인을 입력받고, 상기 기판의 중심을 연산하여 상기 기판의 중심 좌표값을 연산하는 기판 중심 연산부; 를 더 포함한다.
일 실시예에 의하면, 상기 분석부는 상기 지지유닛 중심 연산부와 연동하여 지지유닛의 중심 좌표값을 입력받고, 상기 기판 중심 연산부와 연동하여 상기 기판의 중심 좌표값을 입력받으며, 상기 지지유닛의 중심 좌표값을 상기 계측부의 중심 좌표값으로 설정하고, 상기 기판의 중심 좌표값을 상기 이송로봇의 중심 좌표값으로 설정하는 계측부 및 이송로봇 중심연산부; 를 더 포함한다.
일 실시예에 의하면, 상기 분석부는 상기 계측부 및 이송로봇 연산부와 연동하여 상기 계측부의 중심 좌표값과 상기 이송로봇의 중심 좌표값을 입력받고, 상기 이송로봇의 중심 좌표값을 상기 계측부의 평면 좌표계로 변환하였을 때 상기 계측부의 중심 좌표값을 기준으로 상기 이송로봇의 중심 좌표값이 위치하는 각도값을 제1위상값으로 연산하는, 제1 위상값 연산부; 를 더 포함한다.
일 실시예에 의하면, 상기 분석부는 상기 이송로봇의 평면 좌표계 상에서 어느 한축의 좌표값이 변동되지 않도록 상기 이송로봇을 제1거리만큼 이동시켜 상기 이송로봇의 평면 좌표계 상에 이동 좌표값을 기록하고, 상기 계측부의 평면 좌표계 상에서도 상기 제1거리만큼 이동시켜 가상 좌표값을 기록하는 이동 기록부; 및, 상기 계측부 및 상기 이송로봇의 중심연산부와 연동하여 상기 계측부의 중심 좌표값 및 상기 이송로봇의 중심 좌표값을 입력받고, 상기 이동 기록부와 연동하여 상기 이동 좌표값 및 상기 가상 좌표값을 입력받으며, 상기 계측부의 평면 좌표계 상에서 상기 이송로봇의 중심 좌표값과 상기 이동 좌표값을 잇는 선과 상기 이송로봇의 중심 좌표값과 상기 가상 좌표값을 잇는 선 사이의 각도값으로 제2 위상값을 연산하는 제2 위상값 연산부; 를 더 포함한다.
일 실시예에 의하면, 상기 분석부는 상기 계측부의 평면 좌표계 상에서 상기 거리값과 상기 제1 위상값 및 상기 제2 위상값에 삼각함수 공식을 적용하여 상기 이송로봇의 중심 좌표값을 티칭하는 티칭 좌표값을 생성하는 티칭좌표 연산부; 를 더 포함한다.
일 실시예에 의하면, 상기 티칭 좌표값(x4, y4)은 상기 계측부의 중심 좌표값에서 하기의 식 (6)로 연산된다.
x4=d1*cos(θ2+θ1), y4=d1*sin(θ2+θ1)----식 (6)
(여기서, d1는 계측부의 평면 좌표계 상에서 상기 이송로봇의 중심 좌표값까지의 거리값, θ1는 제1 위상값, θ2는 제2 위상값)
일 실시예에 의하면, 상기 지지유닛은 상기 기판의 안착되는 영역을 제공하며, 상기 기판을 흡착하는 정전척; 및, 상기 정전척의 외측에 배치되는 외측보호체; 를 포함한다.
일 실시예에 의하면, 상기 계측부는 상기 지지유닛과 상기 기판을 촬영하여 상기 지지유닛과 상기 기판의 영상정보를 획득하는 카메라; 및, 상기 카메라와 연동하여 상기 영상정보를 입력받고, 입력받은 영상정보를 디지털 영상정보로 변환하는 영상변환부; 를 포함한다.
일 실시예에 의하면, 상기 계측부는 상기 지지유닛과 상기 기판에 라인 형태의 레이저를 조사하는 레이저 조사부; 를 더 포함하고, 상기 카메라는 상기 지지유닛과 상기 기판에 조사한 라인 형태의 레이저 영상이 포함된 영상정보를 생성하며, 상기 분석부는 상기 영상정보에 포함된 레이저 영상의 라인 변화를 검출하여 상기 지지유닛측 기준라인과 상기 기판측 기준라인을 구분한다.
일 실시예에 의하면, 상기 카메라는 적어도 4개 이상이 상기 지지유닛의 중심을 기준으로 대향하게 배치되어 적어도 4개의 영상정보를 획득하고, 4개의 영상정보 각각에 상기 기판과 상기 지지유닛의 절편 차이에 대한 영상정보를 획득하게 된다.
한편, 상기한 기술적 과제를 달성하기 위한 본 발명의 기판 처리 방법은 계측부가 기판과 지지유닛을 계측하여 상기 기판과 상기 지지유닛의 경계를 구분하는 정보를 획득하는 계측단계; 분석부가 상기 지지유닛의 지지유닛측 기준라인과 상기 기판의 기판측 기준라인을 검출하는 기준라인 검출단계; 분석부가 상기 기판측 기준라인의 중심 좌표값과 상기 지지유닛의 중심 좌표값을 연산하는 지지유닛 및 기판 중심연산단계; 분석부가 상기 지지유닛의 중심 좌표값을 계측부의 중심 좌표값으로 설정하고, 상기 기판의 중심 좌표값을 이송로봇의 중심 좌표값을 설정하는 계측부 및 이송로봇 중심연산단계; 및, 분석부가 상기 계측부의 중심 좌표값을 기준으로 상기 이송로봇의 중심 좌표값의 제1 위상값을 연산하며, 상기 이송로봇을 이동시켜 상기 계측부의 중심 좌표값과 상기 이송로봇의 중심 좌표값 간의 제2 위상값을 산출하고, 상기 이송로봇의 중심 좌표값에 상기 계측부의 중심 좌표값과 상기 이송로봇의 중심 좌표값 사이의 거리값과 상기 제1 위상값 및 상기 제2 위상값이 보상되도록 티칭하는 연산단계; 를 포함한다.
일 실시예에 의하면, 상기 연산단계는 상기 이송로봇의 중심 좌표값을 상기 계측부의 평면 좌표계로 변환하였을 때 상기 계측부의 중심 좌표값을 기준으로 상기 이송로봇의 중심 좌표값이 위치하는 각도값을 제1 위상값으로 연산하는 제1 위상값 연산단계; 를 더 포함한다.
일 실시예에 의하면, 상기 연산단계는 상기 이송로봇의 평면 좌표계 상에서 어느 한축의 좌표값이 변동되지 않도록 상기 이송로봇을 제1거리만큼 이동시켜 상기 이송로봇의 평면 좌표계 상에 이동 좌표값을 기록하고 상기 계측부의 평면 좌표계 상에서도 상기 제1거리만큼 이동시켜 가상 좌표값을 기록하는 로봇 이동단계; 및, 상기 계측부의 평면 좌표계 상에서 상기 이송로봇의 중심 좌표값과 상기 이동 좌표값을 잇는 선과 상기 이송로봇의 중심 좌표값과 상기 가상 좌표값을 잇는 선 사이의 각도값으로 제2 위상값을 연산하는 제2 위상값 연산단계; 를 더 포함한다.
일 실시예에 의하면, 상기 연산단계에서는 상기 계측부의 평면 좌표계 상에서 상기 거리값과 상기 제1 위상값 및 상기 제2 위상값에 삼각함수 공식을 적용하여 상기 이송로봇의 중심 좌표값을 티칭하는 티칭 좌표값을 생성하는 티칭좌표 연산단계; 를 더 포함한다.
일 실시예에 의하면, 상기 티칭 좌표값(x4, y4)은 상기 계측부의 평면 좌표계 상에서 하기의 식(6)로 연산된다.
x4=d1*cos(θ2+θ1), y4=d1*sin(θ2+θ1)----식 (6)
(여기서, d1는 계측부의 평면 좌표계 상에서 상기 이송로봇의 중심 좌표값까지의 거리값, θ1는 제1 위상값, θ2는 제2 위상값)
일 실시예에 의하면, 상기 영상정보 획득단계에서는 상기 지지유닛과 상기 기판에 라인 형태의 레이저를 조사하고, 상기 기준라인 검출단계에서는 상기 영상정보에 포함된 레이저 영상의 라인 변화를 검출하여 상기 지지유닛측 기준라인과 상기 기판측 기준라인을 구분하게 된다.
일 실시예에 의하면, 상기 계측단계에서는 카메라가 적어도 4개 이상이 상기 지지유닛의 중심을 기준으로 대향하게 배치되어 적어도 4개의 영상정보를 획득하고, 4개의 영상정보 각각에 상기 기판과 상기 지지유닛의 절편 차이에 대한 영상정보가 획득되도록 하게 된다.
다른 한편, 상기한 기술적 과제를 달성하기 위한 본 발명의 기판 처리 장치는 상기 기판의 안착되는 영역을 제공하며 상기 기판을 흡착하는 정전척 및, 상기 정전척의 외측에 배치되는 외측보호체를 포함하는 지지유닛; 상기 기판을 상기 지지유닛에 이송시키는 이송로봇; 상기 지지유닛과 상기 기판을 촬영하여 상기 지지유닛과 상기 기판에 조사한 라인 형태의 레이저 영상이 포함된 영상정보를 생성하고 적어도 4개 이상이 상기 지지유닛의 중심을 기준으로 대향하게 배치되어 적어도 4개의 영상정보를 획득하고 4개의 영상정보 각각에 상기 기판과 상기 지지유닛의 절편 차이에 대한 영상정보를 획득하는 카메라, 상기 카메라와 연동하여 상기 영상정보를 입력받고, 입력받은 영상정보를 디지털 영상정보로 변환하는 영상변환부 및, 상기 지지유닛과 상기 기판에 라인 형태의 레이저를 조사하는 레이저 조사부를 포함하는 계측부; 및, 상기 영상변환부와 연동하여 상기 디지털 영상정보를 입력받고 상기 디지털 영상정보 내에 상기 지지유닛을 분석하여 상기 지지유닛측 기준라인을 검출하는 지지유닛측 기준라인 검출부, 상기 지지유닛측 기준라인 검출부와 연동하여 상기 지지유닛측 기준라인을 입력받고 상기 지지유닛측 기준라인의 중심을 연산하여 상기 지지유닛의 중심 좌표값을 연산하는 지지유닛 중심 연산부, 상기 영상변환부와 연동하여 상기 디지털 영상정보를 입력받고 상기 디지털 영상정보 내에 상기 기판을 분석하여 상기 기판측 기준라인을 검출하는 기판측 기준라인 검출부, 상기 기판측 기준라인 검출부와 연동하여 상기 기판측 기준라인을 입력받고 상기 기판의 중심을 연산하여 상기 기판의 중심 좌표값을 연산하는 기판 중심 연산부, 상기 지지유닛 중심 연산부와 연동하여 지지유닛의 중심 좌표값을 입력받고 상기 기판 중심 연산부와 연동하여 상기 기판의 중심 좌표값을 입력받으며 상기 지지유닛의 중심 좌표값을 상기 계측부의 중심 좌표값으로 설정하고 상기 기판의 중심 좌표값을 상기 이송로봇의 중심 좌표값으로 설정하는 계측부 및 이송로봇 중심연산부, 상기 계측부 및 이송로봇 연산부와 연동하여 상기 계측부의 중심 좌표값과 상기 이송로봇의 중심 좌표값을 입력받고 상기 이송로봇의 중심 좌표값을 상기 계측부의 평면 좌표계로 변환하였을 때 상기 계측부의 중심 좌표값을 기준으로 상기 이송로봇의 중심 좌표값이 위치하는 각도값을 제1위상값으로 연산하는 제1 위상값 연산부, 상기 이송로봇의 평면 좌표계 상에서 어느 한축의 좌표값이 변동되지 않도록 상기 이송로봇을 제1거리만큼 이동시켜 상기 이송로봇의 평면 좌표계 상에 이동 좌표값을 기록하고 상기 계측부의 평면 좌표계 상에서도 상기 제1거리만큼 이동시켜 가상 좌표값을 기록하는 이동 기록부, 상기 계측부 및 상기 이송로봇의 중심연산부와 연동하여 상기 계측부의 중심 좌표값 및 상기 이송로봇의 중심 좌표값을 입력받고 상기 이동 기록부와 연동하여 상기 이동 좌표값 및 상기 가상 좌표값을 입력받으며 상기 계측부의 평면 좌표계 상에서 상기 이송로봇의 중심 좌표값과 상기 이동 좌표값을 잇는 선과 상기 이송로봇의 중심 좌표값과 상기 가상 좌표값을 잇는 선 사이의 각도값으로 제2 위상값을 연산하는 제2 위상값 연산부 및, 상기 계측부의 평면 좌표계 상에서 상기 거리값과 상기 제1 위상값 및 상기 제2 위상값에 삼각함수 공식을 적용하여 상기 이송로봇의 중심 좌표값을 티칭하는 티칭 좌표값을 생성하는 티칭좌표 연산부; 를 포함하는 분석부를 포함하며, 상기 티칭 좌표값(x4, y4)은 상기 계측부의 중심 좌표값에서 하기의 식 (6)로 연산된다.
x4=d1*cos(θ2+θ1), y4=d1*sin(θ2+θ1)----식 (6)
(여기서, d1는 계측부의 평면 좌표계 상에서 상기 이송로봇의 중심 좌표값까지의 거리값, θ1는 제1 위상값, θ2는 제2 위상값)
본 발명은 계측부의 중심과 이송로봇의 중심이 일치되지 않는 경우에도 기판의 중심이 지지유닛의 중심과 일치되도록 티칭할 수 있는 효과가 있다.
본 발명의 효과는 상술한 효과로 한정되는 것은 아니며, 통상의 기술자라면 언급되지 않은 다른 효과들이 아래의 명세서 및 도면에 이용되는 구성들로부터 도출될 수 있음을 이해할 수 있을 것이다.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 기판 처리 장치의 정면도.
도 2는 도 1에 도시된 기판 처리 장치의 평면도.
도 3은 도 1에 도시된 기판측 기준라인과 지지유닛측 기준라인을 2차원 평면 좌표상에 도시한 평면도.
도 4는 도 1에 도시된 분석부의 세부 구성을 도시한 구성도.
도 5는 도 1에 도시된 계측부의 2차원 좌표계와 이송로봇의 2차원 좌표계 각각에 대해 계측부의 중심 좌표값과 이송로봇의 중심 좌표값을 도시한 평면도.
도 6은 본 발명의 일 실시예에 따른 기판 처리 장치의 기판 처리 방법에 관한 순서도.
도 2는 도 1에 도시된 기판 처리 장치의 평면도.
도 3은 도 1에 도시된 기판측 기준라인과 지지유닛측 기준라인을 2차원 평면 좌표상에 도시한 평면도.
도 4는 도 1에 도시된 분석부의 세부 구성을 도시한 구성도.
도 5는 도 1에 도시된 계측부의 2차원 좌표계와 이송로봇의 2차원 좌표계 각각에 대해 계측부의 중심 좌표값과 이송로봇의 중심 좌표값을 도시한 평면도.
도 6은 본 발명의 일 실시예에 따른 기판 처리 장치의 기판 처리 방법에 관한 순서도.
이하에서는 첨부된 도면을 참조하여 본 발명을 실시하기 위한 실시예를 설명하기로 하며, 이 경우, 명세서 전체에서 어떤 부분이 어떤 구성요소를 "포함"한다고 할 때, 이는 특별히 반대되는 기재가 없는 한 다른 구성요소를 제어하는 것이 아니라 다른 구성요소를 더 포함할 수 있음을 의미하는 것으로 간주한다. 또한, 명세서에 기재된 "...부" 등의 용어는 전자 하드웨어 또는 전자 소프트웨어에 대한 설명시 적어도 하나의 기능이나 동작을 처리하는 단위를 의미하고, 기계장치에 대한 설명시 하나의 부품, 기능, 용도, 지점 또는 구동요소를 의미하는 것으로 간주한다. 또한, 이하에서는 동일한 구성 또는 유사한 구성에 대해서는 동일한 도면부호를 사용하여 설명하기로 하며, 동일한 구성 요소의 중복되는 설명은 생략하기로 한다.
또한, 본 발명에서 요소 또는 층이 다른 요소 또는 층 "상에", "연결된", "결합된", "부착된", "인접한" 또는 "덮는"으로 언급될 때, 이는 직접적으로 상기 다른 요소 또는 층 상에 있거나, 연결되거나, 결합되거나, 부착되거나, 인접하거나 또는 덮거나, 또는 중간 요소들 또는 층들이 존재할 수 있다. 반대로, 요소가 다른 요소 또는 층의 "직접적으로 상에", "직접적으로 연결된", 또는 "직접적으로 결합된"으로 언급될 때, 중간 요소들 또는 층들이 존재하지 않은 것으로 이해되어야 할 것이다. 명세서 전체에 걸쳐 동일 참조 부호는 동일 요소를 지칭한다. 본원발명에서 사용된 용어 "및/또는"은 열거된 항목들 중 하나 이상의 항목의 모든 조합들 및 부조합들을 포함한다.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 기판 처리 장치의 정면도이다. 도 2는 도 1에 도시된 기판 처리 장치의 평면도이다. 도 3은 도 1에 도시된 기판측 기준라인과 지지유닛측 기준라인을 2차원 평면 좌표상에 도시한 평면도이다. 도 4는 도 1에 도시된 분석부의 세부 구성을 도시한 구성도이다. 도 5는 도 1에 도시된 계측부의 2차원 좌표계와 이송로봇의 2차원 좌표계 각각에 대해 계측부의 중심 좌표값과 이송로봇의 중심 좌표값을 도시한 평면도이다.
도 1 내지 도 5에 도시된 바와 같이, 본 발명의 일 실시예에 따른 기판 처리 장치는 지지유닛(10), 이송로봇(20), 계측부(30) 및, 분석부(40)를 포함한다.
지지유닛(10)은 기판(1a)을 지지하는 지지영역이 형성된다. 이와 같은 지지유닛(10)은 반도체 제조 공정상에서 기판(1a)을 지지하는 모든 지지체로 구성될 수 있다. 그에 따른 지지유닛(10)의 일 예로써, 지지유닛(10)은 정전척(11) 및 외측보호체(12)를 포함하여 형성될 수 있다.
정전척(11)은 기판(1a)의 안착되는 영역을 제공하며, 전력이 공급되는 경우에 정전기력을 발생시켜 기판(1a)을 흡착하게 된다. 이러한 정전척(11)은 필요에 따라 공정 챔버(미도시) 내에 배치되어 기판(1a)을 고정시킬 수 있다. 하지만, 본 발명에서 정전척(11)은 공정 챔버 내에 배치되는 것으로 한정되는 것은 아니며, 정전척(11)은 필요에 따라 다양한 위치에 배치되어 이용될 수 있음은 물론이다. 이 경우, 정전척(11)에 안착되는 기판(1a)은 기판(1a)에 적용되는 공정이 전체 면적에 균일하게 진행되도록 하기 위하여 이송로봇(20)에 의해 정전척(11)의 중심과 기판(1a)의 중심이 일치되도록 배치되어야 한다. 한편, 정전척(11)에 안착되는 기판(1a)은 원판 형태의 웨이퍼로 형성되거나 원 형태의 링으로 구성될 수 있다. 즉, 기판(1a)은 이송로봇(20)에 의해 이송되는 웨이퍼나 링 형상의 더미 모듈 또는 지지유닛(10)의 검사를 위한 원 형상의 측정장치등으로 다양하게 변형되어 실시될 수 있음은 물론이다.
외측보호체(12)는 정전척(11)의 외측에 배치된다. 외측보호체(12)는 공정 진행시에 정전척(11)이 손상되지 않도록 보호하는 역할을 하게 된다. 또한, 외측보호체(12)는 정전척(11)과 맞닿는 경계 영역을 형성하여 맞닿는 영역 부근에 라인이 식별되도록 형성된다. 이 경우, 정전척(11)과 외측보호체(12)가 맞닿는 라인은 후술하는 지지유닛측 기준라인(2b)으로 형성될 수 있다. 또한, 외측보호체(12)는 둘레의 형상이 기판(1a)의 외곽 형상과 일정 간격으로 이격되도록 돌출되어 형성됨으로서, 지지유닛측 기준라인(2b)을 형성할 수 있다. 이러한 외측보호체(12)의 예로써, 본 실시예의 경우, 외측보호체(12)는 포커스 링이나 절연링으로 구성될 수 있다. 하지만, 본 발명에서 외측보호체(12)의 구성을 상기한 예로 한정하는 것은 아니며, 다양한 구성으로 변형되어 실시될 수 있음은 물론이다.
이송로봇(20)은 기판(1a)을 지지유닛(10)에 이송시키게 된다. 이와 같은 이송로봇(20)은 다관절 다자유도 로봇이나 선형 엑추에이터를 이용한 선형 이송 로봇등과 같이 다양한 형태로 구성된다. 이러한 이송로봇(20)은 기판(1a)을 이송시켜 지지유닛(10)의 안착시키게 된다. 이 경우, 이송로봇(20)은 기판(1a)의 중심이 지지유닛(10)의 중심과 일치되도록 기판(1a)을 지지유닛(10)에 안착시키게 되는데, 계측부(30)의 중심이 지지유닛(10)의 중심과 일치되지 않거나 자체적으로 오차가 발생하는 경우에 아래에서 연산되는 티칭 좌표값(x4,y4)에 의해 티칭이 수행된다.
계측부(30)는 기판(1a)과 지지유닛(10)을 계측하여 기판(1a)과 지지유닛(10)의 경계를 구분하는 정보를 획득하게 된다. 이와 같은 계측부(30)는 레이저센서, 광센서, 초음파센서등과 같은 계측센서를 이용하여 기판(1a)의 기판측 기준라인(1b)에 대한 위치와 지지유닛(10)의 지지유닛측 기준라인(2b)에 대한 검출하거나 비전 시스템을 이용하여 기판측 기준라인(1b)과 지지유닛측 기준라인(2b)을 검출할 수 있다.
본 실시예의 경우, 계측부(30)는 카메라(31), 영상변환부(32), 레이저 조사부(33) 및, 계측대(34)를 포함한다.
카메라(31)는 지지유닛(10)과 기판(1a)을 촬영하여 지지유닛(10)과 기판(1a)의 영상정보를 획득하게 된다. 이 경우, 카메라(31)는 기판(1a)이 이송로봇(20)에 안착된 상태에서 기판(1a)에 대한 영상정보만을 획득하고, 지지유닛(10)의 정전척(11)에 대한 영상정보만을 획득할 수 있다. 이와는 다르게, 카메라(31)는 기판(1a)이 지지유닛(10)에 안착된 상태에서 기판(1a)과 지지유닛(10)이 하나의 영상정보내에 생성되도록 할 수 있다. 또한, 카메라(31)는 지지유닛(10)과 기판(1a)에 조사한 라인 형태의 레이저 영상이 포함된 영상정보를 생성하게 된다. 이 경우, 라인 형태의 레이저 영상은 기판(1a)과 지지유닛(10)에 조사되는 경우에 레이저 라인의 굴절 형태에 따라 기판측 기준라인(1b)과 지지유닛측 기준라인(2b)이 보다 확실하게 구분되도록 할 수 있다. 또한, 카메라(31)는 적어도 4개 이상이 지지유닛(10)의 중심을 기준으로 대향하게 배치되어 적어도 4개의 영상정보를 획득하고, 4개의 영상정보 각각에 기판(1a)과 지지유닛(10)의 절편 차이에 대한 영상정보를 획득할 수 있다. 이 경우, 분석부(40)는 4개의 영상정보 각각을 분석하여 기판(1a)측 지지라인과 지지유닛(10)측 지지라인을 분석할 수 있다.
영상변환부(32)는 카메라(31)와 연동하여 영상정보를 입력받고, 입력받은 영상정보를 디지털 영상정보로 변환하게 된다.
레이저 조사부(33)는 지지유닛(10)과 기판(1a)에 라인 형태의 레이저를 조사하게 된다. 이와 같은 레이저 조사부(33)는 지지유닛(10)과 기판(1a)에 라인 형태의 레이저를 조사하여 기판(1a)과 지지유닛(10)의 경계면에 조사되는 레이저 라인의 굴절 형태로 기판측 기준라인(1b)과 지지유닛측 기준라인(2b)이 구별되도록 하게 된다.
계측대(34)는 카메라(31) 및 레이저 조사부(33)가 장착될 영역을 마련하게 된다. 본 실시예의 경우, 계측대(34)는 원형의 링이나 원판 형상으로 형성될 수 있다. 이 경우, 계측대(34)는 계측시에 공정 챔버(미도시) 내측이나 외측에 고정되거나 위치 제어 유닛(미도시)에 위치가 가변되면서 배치될 수 있다.
분석부(40)는 비전 영상을 분석하여 좌표화하고 좌표화된 영상정보 내의 위치들을 수식화된 프로그램으로 연산하는 장치이다.
본 실시예의 경우, 분석부(40)는 지지유닛측 기준라인 검출부(41), 지지유닛 중심 연산부(42), 기판측 기준라인 검출부(43), 기판 중심 연산부(44), 계측부 및 이송로봇 중심연산부(45), 제1 위상값 연산부(46), 이동 기록부(47), 제2 위상값 연산부(48) 및, 티칭좌표 연산부(49)를 포함한다.
지지유닛측 기준라인 검출부(41)는 영상변환부(32)와 연동하여 디지털 영상정보를 입력받고, 디지털 영상정보 내에 지지유닛(10)을 분석하여 지지유닛측 기준라인(2b)을 검출하게 된다. 지지유닛측 기준라인(2b)은 정전척(11)의 외주연에 대한 원형의 경로일 수 있으며, 외측보호체(12)의 내주연이나 경사면이 끝나는 면에 대한 원형의 경로일 수 있다.
지지유닛 중심 연산부(42)는 지지유닛측 기준라인 검출부(41)와 연동하여 지지유닛측 기준라인(2b)을 입력받고, 지지유닛측 기준라인(2b)의 중심을 연산하여 지지유닛(10)의 중심 좌표값(0,0)을 연산하게 된다. 이 경우, 지지유닛 중심 연산부(42)는 사전에 지지유닛측 기준라인(2b)의 직경값이 기저장되며, 분석된 지지유닛측 기준라인(2b)과 직경값으로 원의 공식을 적용하여 지지유닛(10)의 중심 좌표값(0,0)을 연산할 수 있다. 여기서, 지지유닛(10)의 중심 좌표값(0,0)은 계측부(30)의 중심 좌표값(0,0)이나 이송로봇(20)의 중심 좌표값(x1,y1)을 계산하는 기준이 된다. 이와 같은 이송로봇(20)의 중심 좌표값(x1,y1)과 기판(1a)의 중심 좌표값(x1,y1)은 지지유닛(10)의 중심 좌표값(0,0)과 일치되는 경우에 이송로봇(20)의 티칭 작업을 완료시킬 수 있으며, 티칭 작업이 완료되려면 아래의 구성들이 구동을 완료해야 한다.
기판측 기준라인 검출부(43)는 영상변환부(32)와 연동하여 디지털 영상정보를 입력받고, 디지털 영상정보 내에 기판(1a)을 분석하여 기판측 기준라인(1b)을 검출하게 된다. 기판측 기준라인(1b)은 기판(1a)의 외주연에 대한 원형의 경로일 수 있다.
기판 중심 연산부(44)는 기판측 기준라인 검출부(43)와 연동하여 기판측 기준라인(1b)을 입력받고, 기판(1a)의 중심을 연산하여 기판(1a)의 중심 좌표값(x1,y1)을 연산하게 된다. 여기서, 기판 중심 연산부(44)는 사전에 기판측 기준라인(1b)의 직경값이 기저장되며, 분석된 지지유닛측 기준라인(2b)과 직경값에 원의 공식을 적용하여 지지유닛(10)의 중심 좌표값(0,0)을 연산할 수 있다. 여기서, 기판(1a)의 중심 좌표값(x1,y1)을 연산하는 방법의 일 예로써, 지지유닛(10) 중심 좌표값을 원점으로 하는 평면 좌표계 상에서 지지유닛측 기준라인(2b)과 기판측 기준라인(1b)들의 절편 차이에 관한 +방향의 x축 절편값(x12), -방향의 x축 절편값(x11), +방향의 y축 절편값(y12), -방향의 -y축 절편값(x11), 지지유닛측 기준라인(2b)의 직경(r1) 및, 기판측 기준라인(1b)의 직경(r2) 각각의 상관 관계에 대한 값을 식으로 표현하면, 하기의 식 (1) 내지 (4)와 같이 된다.
식 (1) 내지 (4)를 이용하여 기판(1a)의 중심 좌표값(x1,y1)으로 변환하면, 기판(1a)의 중심 좌표값(x1,y1)은 식 (5)와 같이 같이 표현된다.
따라서, 기판 중심 연산부(44)는 도 3에 도시된 절편값을 이용한 식 (5)에 의해, 기판(1a)의 중심 좌표값(x1,y1)을 도 5에 도시된 계측부(30)의 평면 좌표계(3a) 상에 구현할 수 있게 된다. 이때, 계측부(30)의 평면 좌표계(3a)상에는 계측부(30)의 중심 좌표값(0,0)을 기준으로 기판(1a)의 중심 좌표값(x1,y1)에 대한 이격거리인 거리값(d1)도 연산할 수 있게 된다.
계측부 및 이송로봇 중심연산부(45)는 지지유닛 중심 연산부(42)와 연동하여 지지유닛(10)의 중심 좌표값(0,0)을 입력받고, 기판 중심 연산부(44)와 연동하여 기판(1a)의 중심 좌표값(x1,y1)을 입력받게 된다. 이 경우, 계측부 및 이송로봇 중심연산부(45)는 지지유닛(10)의 중심 좌표값(0,0)을 계측부(30)의 중심 좌표값(0,0)으로 설정하고, 기판(1a)의 중심 좌표값(x1,y1)을 이송로봇(20)의 중심 좌표값(x1,y1)으로 설정하게 된다. 따라서, 계측부 및 이송로봇 중심연산부(45)는 평면 좌표계상에서 계측부(30)의 원점과 이송로봇(20)의 원점을 (0,0)으로 일치시킬 수 있게 된다. 이때, 계측부(30)의 중심 좌표값(0,0)은 계측부(30)의 평면 좌표계(3a) 상에서 원점인 (0,0)으로 설정되고 이송로봇(20)의 중심 좌표값(x1,y1)은 계측부(30)의 평면 좌표계(3a)를 기준으로 원점에서 일정 거리값(d1)과 일정 각도로 회전된 상태로 기록된다.
제1 위상값 연산부(46)는 계측부(30) 및 이송로봇(20) 연산부와 연동하여 계측부(30)의 중심 좌표값(0,0)과 이송로봇(20)의 중심 좌표값(x1,y1)을 입력받게 된다. 이 경우, 제1 위상값 연산부(46)는 이송로봇(20)의 중심 좌표값(x1,y1)을 계측부(30)의 평면 좌표계(3a)로 변환하였을 때 계측부(30)의 중심 좌표값(0,0)을 기준으로 이송로봇(20)의 중심 좌표값(x1,y1)이 위치하는 각도값을 제1 위상값(θ1)으로 연산하게 된다. 이 경우, 제1 위상값(θ1)은 계측부(30)의 평면 좌표계(3a) 상에서 이송로봇(20)의 중심 좌표값(x1,y1)까지의 거리값(d1)에 삼각함수 공식인 arctan(Y1/X1)를 적용하여 제1 위상값(θ1)을 연산할 수 있다.
이동 기록부(47)는 이송로봇(20)을 하나의 축 방향으로 이동시켜 계측부(30)의 평면 좌표계(3a)와 이송로봇(20)의 평면 좌표계(3b) 각각에 기록하고, 각각의 좌표계에 기록된 좌표값까지의 선들에 대한 사잇각을 제2 위상값(θ2)으로 연산하게 된다. 보다 상세하게, 이동 기록부(47)는 계측부(30)의 중심 좌표값(0,0) 가운데 어느 한축의 좌표값이 변동되지 않도록 이송로봇(20)을 제1거리(d2) 만큼 이동시키게 된다. 그러면, 이동 기록부(47)는 이송로봇(20)의 평면 좌표계(3b) 상에서 이송로봇(20)의 중심 좌표값(x1,y1)을 Y축으로 제1거리(d2) 만큼 이동된 상태의 이동 좌표값(x3,y3)이 생성된다. 이때, 이동 좌표값(x3,y3)은 계측부(30)의 평면 좌표계(3a)를 기준으로 볼 때, 계측부(30)의 평면 좌표계(3a) 상의 Y축으로 이동된 상태로 계측된다. 그에 따라, 이동 기록부(47)는 계측부(30)의 평면 좌표계(3a) 상에서 이송로봇(20)의 중심 좌표값(x1,y1)을 Y축으로 제1거리(d2) 만큼 이동시키고, 계측부(30)의 평면 좌표계(3a) 상에 가상 좌표값(x3',y3')을 기록하게 된다.
제2 위상값 연산부(48)는 계측부 및 이송로봇 중심연산부(45)와 연동하여 계측부(30)의 중심 좌표값(0,0) 및 이송로봇(20)의 중심 좌표값(x1,y1)을 입력받고, 이동 기록부(47)와 연동하여 이동 좌표값(x3,y3) 및 가상 좌표값(x3',y3')을 입력받게 된다. 이 경우, 제2 위상값 연산부(48)는 계측부(30)의 평면 좌표계(3a) 상에서 이송로봇(20)의 중심 좌표값(x1,y1)과 이동 좌표값(x3,y3)을 잇는 선과, 이송로봇(20)의 중심 좌표값(x1,y1)과 가상 좌표값(x3',y3')을 잇는 선 사이의 각도값으로 제2 위상값(θ2)을 연산하게 된다. 여기서, 제2 위상값(θ2)은 arctan((X2-X1)/(Y2-Y1))의 식으로 계산되며, (X2-X1)는 계측부(30)의 평면 좌표계(3a) 상에서 이동 좌표값(x3,y3)을 기록하였을 때 X축에 대한 이동 거리이고, (Y2-Y1)는 계측부(30)의 평면 좌표계(3a) 상에서 이동 좌표값(x3,y3)을 기록하였을 때 Y축에 대한 이동 거리이다.
티칭좌표 연산부(49)는 기판 중심 연산부(44)와 제1 위상값 연산부(46) 및 제2 위상값 연산부(48)와 연동하여 계측부(30)의 평면 좌표계(3a) 상에서 이송로봇(20)의 중심 좌표값(x1,y1)까지의 거리값(d1)과 제1 위상값(θ1) 및 제2 위상값(θ2)을 입력받게 된다. 이 경우, 티칭좌표 연산부(49)는 거리값(d1)과 제1 위상값(θ1) 및 제2 위상값(θ2)에 삼각함수 공식을 적용하여 이송로봇(20)의 중심 좌표값(x1,y1)을 티칭하는 티칭 좌표값(x4, y4)을 생성하게 된다. 여기서, 티칭 좌표값(x4, y4)은 계측부(30)의 평면 좌표계(3a) 상에서 하기의 식 (6)로 연산된다.
x4=d1*cos(θ2+θ1), y4=d1*sin(θ2+θ1)----식 (6)
(여기서, d1는 계측부(30)의 평면 좌표계(3a) 상에서 상기 이송로봇(20)의 중심 좌표값(x1,y1)까지의 거리값(d1), 제1 위상값(θ1), 제2 위상값(θ2))
따라서, 티칭좌표 연산부(49)는 티칭 좌표값(x4, y4)을 이송로봇(20)에 적용하여 티칭하게 되는 경우, 계측부(30)의 중심과 이송로봇(20)의 중심이 일치되지 않는 경우에도 기판(1a)의 중심을 지지유닛(10)의 중심과 정확히 일치시킬 수 있게 된다.
이하에서는 상기한 바와 같은 본 발명의 일 실시예에 따른 기판 처리 장치의 기판 처리 방법에 대해 설명하기로 한다.
도 6은 본 발명의 일 실시예에 따른 기판 처리 장치의 기판 처리 방법에 관한 순서도이다.
도 6을 더 참조하면, 본 발명의 일 실시예에 따른 기판 처리 방법은 계측단계(S10), 기준라인 검출단계(S20), 지지유닛 및 기판 중심연산단계(S30), 계측부 및 이송로봇 중심연산단계(S40) 및, 연산단계(S50)를 포함한다.
먼저, 계측단계(S10)에서는 계측부(30)가 기판(1a)과 지지유닛(10)을 계측하여 기판(1a)과 지지유닛(10)의 경계를 구분하는 정보를 획득하게 된다. 전술한 바와 같이, 계측단계(S10)는 지지유닛(10)과 기판(1a)에 라인 형태의 레이저를 조사할 수 있다. 또한, 계측단계(S10)에서는 카메라(31)가 적어도 4개 이상이 지지유닛(10)의 중심을 기준으로 대향하게 배치되어 적어도 4개의 영상정보를 획득하고, 4개의 영상정보 각각에 기판(1a)과 지지유닛(10)의 절편 차이에 대한 영상정보가 획득되도록 하게 된다.
다음, 기준라인 검출단계(S20)에서는 분석부(40)의 지지유닛측 기준라인 검출부(41)와 기판측 기준라인 검출부(43)가 지지유닛(10)의 지지유닛측 기준라인(2b)과 기판(1a)의 기판측 기준라인(1b)을 검출하게 된다. 이 경우, 기준라인 검출단계(S20)에서는 계측부(30)의 영상정보에 포함된 레이저 영상의 라인 변화를 검출하여 지지유닛측 기준라인(2b)과 기판측 기준라인(1b)을 구분할 수 있다.
다음, 지지유닛 및 기판 중심연산단계(S30)에서는 분석부(40)의 지지유닛 중심 연산부(42) 및 기판 중심 연산부(44)가 기판측 기준라인(1b)의 중심 좌표값(x1,y1)과 지지유닛(10)의 중심 좌표값(0,0)을 연산하게 된다.
다음, 계측부 및 이송로봇 중심연산단계(S40)에서는 분석부(40)의 계측부 및 이송로봇 중심연산부(45)가 지지유닛(10)의 중심 좌표값(0,0)을 계측부(30)의 중심 좌표값(0,0)으로 설정하고, 기판(1a)의 중심 좌표값(x1,y1)을 이송로봇(20)의 중심 좌표값(x1,y1)을 설정하게 된다.
다음, 연산단계(S50)는 제1 위상값 연산단계(S51), 로봇 이동단계(S52), 제2 위상값 연산단계(S53) 및, 티칭좌표 연산단계(S54)를 포함하여 형성될 수 있다.
먼저, 제1 위상값 연산단계(S51)는 분석부(40)의 제1 위상값 연산부(46)가 이송로봇(20)의 중심 좌표값(x1,y1)을 계측부(30)의 평면 좌표계(3a)로 변환하였을 때 계측부(30)의 중심 좌표값(0,0)을 기준으로 이송로봇(20)의 중심 좌표값(x1,y1)이 위치하는 각도값을 제1 위상값(θ1)으로 연산하게 된다.
다음, 로봇 이동단계(S52)에서는 분석부(40)의 이동 기록부(47)가 이송로봇(20)의 평면 좌표계(3b) 상에서 어느 한축의 좌표값이 변동되지 않도록 이송로봇(20)을 제1거리(d2)만큼 이동시켜 이송로봇(20)의 평면 좌표계(3b) 상에 이동 좌표값(x3,y3)을 기록하게 된다. 또한, 로봇 이동단계(S52)에서는 계측부(30)의 평면 좌표계(3a) 상에서도 제1거리(D2)만큼 이동시켜 가상 좌표값(x3',y3')을 기록하게 된다.
다음, 제2 위상값 연산단계(S53)에서는 분석부(40)의 제2 위상값 연산부(48)가 계측부(30)의 평면 좌표계(3a) 상에서 이송로봇(20)의 중심 좌표값(x1,y1)과 이동 좌표값(x3,y3)을 잇는 선과 이송로봇(20)의 중심 좌표값(x1,y1)과 가상 좌표값(x3',y3')을 잇는 선의 사잇각에 대한 값으로 제2 위상값(θ2)을 연산하게 된다.
다음, 티칭좌표 연산단계(S54)에서는 분석부(40)의 티칭좌표 연산부(49)가 계측부(30)의 평면 좌표계(3a) 상에서 거리값(d1)과 제1 위상값(θ1) 및 제2 위상값(θ2)에 삼각함수 공식을 적용하여 이송로봇(20)의 중심 좌표값(x1,y1)을 티칭하는 티칭 좌표값을 생성하게 된다. 이 경우, 티칭 좌표값(x4, y4)은 전술한 바와 같이, 계측부(30)의 평면 좌표계(3a) 상에서 하기의 식(6)로 연산될 수 있다.
x4=d1*cos(θ2+θ1), y4=d1*sin(θ2+θ1)----식 (6)
(여기서, d1는 계측부(30)의 평면 좌표계(3a) 상에서 상기 이송로봇(20)의 중심 좌표값(x1,y1)까지의 거리값(d1), θ1는 제1 위상값, θ2는 제2 위상값)
이때, 티칭좌표 연산단계(S54)에 의해 생성된 티칭 좌표값(x4, y4)은 좌표의 부호를 반대로 설정한 후, 이송로봇(20)에 입력된다. 그러면, 이송로봇(20)의 중심 좌표값(x1,y1)은 지지유닛(10)의 중심 좌표값(0,0)과 일치되므로, 기판(1a)의 중심을 지지유닛(10)의 중심 좌표값(0,0)과 일치시킬 수 있게 된다.
이와 같이 하여, 본 발명의 일 실시예에 따른 기판 티칭 방법은 계측부(30)의 중심과 이송로봇(20)의 중심이 일치되지 않는 경우에도 기판(1a)의 중심이 지지유닛(10)의 중심과 일치되도록 티칭할 수 있게 된다.
이상과 같이 본 발명에서는 구체적인 구성 요소 등과 같은 특정 사항들과 한정된 실시예 및 도면에 의해 설명되었으나 이는 본 발명의 보다 전반적인 이해를 돕기 위해서 제공된 것일 뿐, 본 발명은 상기의 실시예에 한정되는 것은 아니며, 본 발명이 속하는 분야에서 통상적인 지식을 가진 자라면 이러한 기재로부터 다양한 수정 및 변형이 가능하다.
따라서, 본 발명의 사상은 설명된 실시예에 국한되어 정해져서는 아니 되며, 후술하는 특허청구범위뿐 아니라 이 특허청구범위와 균등하거나 등가적 변형이 있는 모든 것들은 본 발명 사상의 범주에 속한다고 할 것이다.
1a : 기판
1b : 기판측 기준라인
2b : 지지유닛측 기준라인 3a : 계측부의 평면 좌표계
3b : 이송로봇의 평면 좌표계 10 : 지지유닛
11 : 정전척 12 : 외측보호체
20 : 이송로봇 30 : 계측부
31 : 카메라 32 : 영상변환부
33 : 레이저 조사부 34 : 계측대
40 : 분석부 41 : 지지유닛측 기준라인 검출부
42 : 지지유닛 중심 연산부 43 : 기판측 기준라인 검출부
44 : 기판 중심 연산부 45 : 계측부 및 이송로봇 중심연산부
46 : 제1 위상값 연산부 47 : 이동 기록부
48 : 제2 위상값 연산부 49 :티칭좌표 연산부
2b : 지지유닛측 기준라인 3a : 계측부의 평면 좌표계
3b : 이송로봇의 평면 좌표계 10 : 지지유닛
11 : 정전척 12 : 외측보호체
20 : 이송로봇 30 : 계측부
31 : 카메라 32 : 영상변환부
33 : 레이저 조사부 34 : 계측대
40 : 분석부 41 : 지지유닛측 기준라인 검출부
42 : 지지유닛 중심 연산부 43 : 기판측 기준라인 검출부
44 : 기판 중심 연산부 45 : 계측부 및 이송로봇 중심연산부
46 : 제1 위상값 연산부 47 : 이동 기록부
48 : 제2 위상값 연산부 49 :티칭좌표 연산부
Claims (20)
- 기판을 지지하는 지지영역이 형성되는 지지유닛;
상기 기판을 상기 지지유닛에 이송시키는 이송로봇;
상기 기판과 상기 지지유닛을 계측하여 상기 기판과 상기 지지유닛의 경계에 대한 정보를 검출하는 계측부; 및,
상기 계측부와 연동하여 상기 경계에 대한 정보를 입력받고, 입력받은 경계에 대한 정보로 상기 기판의 중심 좌표값과 상기 지지유닛의 중심 좌표값을 연산하며, 연산된 지지유닛의 중심 좌표값을 상기 계측부의 중심 좌표값으로 설정하며, 연산된 기판의 중심 좌표값을 상기 이송로봇의 중심 좌표값으로 설정하고, 상기 계측부의 평면 좌표계 상에서 상기 이송로봇의 중심 좌표값을 기록하고, 기록된 이송로봇의 중심 좌표값과 계측부의 중심 좌표값을 상기 이송로봇의 평면 좌표계 상으로 변환하여 상기 이송로봇을 티칭하는 분석부; 를 포함하는, 기판 처리 장치.
- 제1항에 있어서,
상기 분석부는
상기 영상변환부와 연동하여 상기 디지털 영상정보를 입력받고, 상기 디지털 영상정보 내에 상기 지지유닛을 분석하여 상기 지지유닛측 기준라인을 검출하는 지지유닛측 기준라인 검출부; 및,
상기 지지유닛측 기준라인 검출부와 연동하여 상기 지지유닛측 기준라인을 입력받고, 상기 지지유닛측 기준라인의 중심을 연산하여 상기 지지유닛의 중심 좌표값을 연산하는 지지유닛 중심 연산부; 을 포함하는, 기판 처리 장치.
- 제2항에 있어서,
상기 분석부는
상기 영상변환부와 연동하여 상기 디지털 영상정보를 입력받고, 상기 디지털 영상정보 내에 상기 기판을 분석하여 상기 기판측 기준라인을 검출하는 기판측 기준라인 검출부; 및,
상기 기판측 기준라인 검출부와 연동하여 상기 기판측 기준라인을 입력받고, 상기 기판의 중심을 연산하여 상기 기판의 중심 좌표값을 연산하는 기판 중심 연산부; 를 더 포함하는, 기판 처리 장치.
- 제3항에 있어서,
상기 분석부는
상기 지지유닛 중심 연산부와 연동하여 지지유닛의 중심 좌표값을 입력받고, 상기 기판 중심 연산부와 연동하여 상기 기판의 중심 좌표값을 입력받으며, 상기 지지유닛의 중심 좌표값을 상기 계측부의 중심 좌표값으로 설정하고, 상기 기판의 중심 좌표값을 상기 이송로봇의 중심 좌표값으로 설정하는 계측부 및 이송로봇 중심연산부; 를 더 포함하는, 기판 처리 장치.
- 제4항에 있어서,
상기 분석부는
상기 계측부 및 이송로봇 연산부와 연동하여 상기 계측부의 중심 좌표값과 상기 이송로봇의 중심 좌표값을 입력받고, 상기 이송로봇의 중심 좌표값을 상기 계측부의 평면 좌표계로 변환하였을 때 상기 계측부의 중심 좌표값을 기준으로 상기 이송로봇의 중심 좌표값이 위치하는 각도값을 제1위상값으로 연산하는, 제1 위상값 연산부; 를 더 포함하는, 기판 처리 장치.
- 제5항에 있어서,
상기 분석부는
상기 이송로봇의 평면 좌표계 상에서 어느 한축의 좌표값이 변동되지 않도록 상기 이송로봇을 제1거리만큼 이동시켜 상기 이송로봇의 평면 좌표계 상에 이동 좌표값을 기록하고, 상기 계측부의 평면 좌표계 상에서도 상기 제1거리만큼 이동시켜 가상 좌표값을 기록하는 이동 기록부; 및,
상기 계측부 및 상기 이송로봇의 중심연산부와 연동하여 상기 계측부의 중심 좌표값 및 상기 이송로봇의 중심 좌표값을 입력받고, 상기 이동 기록부와 연동하여 상기 이동 좌표값 및 상기 가상 좌표값을 입력받으며, 상기 계측부의 평면 좌표계 상에서 상기 이송로봇의 중심 좌표값과 상기 이동 좌표값을 잇는 선과 상기 이송로봇의 중심 좌표값과 상기 가상 좌표값을 잇는 선 사이의 각도값으로 제2 위상값을 연산하는 제2 위상값 연산부; 를 더 포함하는, 기판 처리 장치.
- 제6항에 있어서,
상기 분석부는
상기 계측부의 평면 좌표계 상에서 상기 거리값과 상기 제1 위상값 및 상기 제2 위상값에 삼각함수 공식을 적용하여 상기 이송로봇의 중심 좌표값을 티칭하는 티칭 좌표값을 생성하는 티칭좌표 연산부; 를 더 포함하는, 기판 처리 장치.
- 제7항에 있어서,
상기 티칭 좌표값(x4, y4)은 상기 계측부의 중심 좌표값에서 하기의 식 (6)로 연산되는, 기판 처리 장치.
x4=d1*cos(θ2+θ1), y4=d1*sin(θ2+θ1)----식 (6)
(여기서, d1는 계측부의 평면 좌표계 상에서 상기 이송로봇의 중심 좌표값까지의 거리값, θ1는 제1 위상값, θ2는 제2 위상값)
- 제1항에 있어서,
상기 지지유닛은
상기 기판의 안착되는 영역을 제공하며, 상기 기판을 흡착하는 정전척; 및,
상기 정전척의 외측에 배치되는 외측보호체; 를 포함하는, 기판 처리 장치.
- 제1항에 있어서,
상기 계측부는
상기 지지유닛과 상기 기판을 촬영하여 상기 지지유닛과 상기 기판의 영상정보를 획득하는 카메라; 및,
상기 카메라와 연동하여 상기 영상정보를 입력받고, 입력받은 영상정보를 디지털 영상정보로 변환하는 영상변환부; 를 포함하는, 기판 처리 장치.
- 제10항에 있어서,
상기 계측부는
상기 지지유닛과 상기 기판에 라인 형태의 레이저를 조사하는 레이저 조사부; 를 더 포함하고,
상기 카메라는 상기 지지유닛과 상기 기판에 조사한 라인 형태의 레이저 영상이 포함된 영상정보를 생성하며,
상기 분석부는 상기 영상정보에 포함된 레이저 영상의 라인 변화를 검출하여 상기 지지유닛측 기준라인과 상기 기판측 기준라인을 구분하는, 기판 처리 장치.
- 제1항에 있어서,
상기 카메라는 적어도 4개 이상이 상기 지지유닛의 중심을 기준으로 대향하게 배치되어 적어도 4개의 영상정보를 획득하고, 4개의 영상정보 각각에 상기 기판과 상기 지지유닛의 절편 차이에 대한 영상정보를 획득하는, 기판 처리 장치.
- 계측부가 기판과 지지유닛을 계측하여 상기 기판과 상기 지지유닛의 경계를 구분하는 정보를 획득하는 계측단계;
분석부가 상기 지지유닛의 지지유닛측 기준라인과 상기 기판의 기판측 기준라인을 검출하는 기준라인 검출단계;
분석부가 상기 기판측 기준라인의 중심 좌표값과 상기 지지유닛의 중심 좌표값을 연산하는 지지유닛 및 기판 중심연산단계;
분석부가 상기 지지유닛의 중심 좌표값을 계측부의 중심 좌표값으로 설정하고, 상기 기판의 중심 좌표값을 이송로봇의 중심 좌표값을 설정하는 계측부 및 이송로봇 중심연산단계; 및,
분석부가 상기 계측부의 중심 좌표값을 기준으로 상기 이송로봇의 중심 좌표값의 제1 위상값을 연산하며, 상기 이송로봇을 이동시켜 상기 계측부의 중심 좌표값과 상기 이송로봇의 중심 좌표값 간의 제2 위상값을 산출하고, 상기 이송로봇의 중심 좌표값에 상기 계측부의 중심 좌표값과 상기 이송로봇의 중심 좌표값 사이의 거리값과 상기 제1 위상값 및 상기 제2 위상값이 보상되도록 티칭하는 연산단계; 를 포함하는, 기판 처리 방법.
- 제13항에 있어서,
상기 연산단계는
상기 이송로봇의 중심 좌표값을 상기 계측부의 평면 좌표계로 변환하였을 때 상기 계측부의 중심 좌표값을 기준으로 상기 이송로봇의 중심 좌표값이 위치하는 각도값을 제1 위상값으로 연산하는 제1 위상값 연산단계; 를 더 포함하는, 기판 처리 방법.
- 제14항에 있어서,
상기 연산단계는
상기 이송로봇의 평면 좌표계 상에서 어느 한축의 좌표값이 변동되지 않도록 상기 이송로봇을 제1거리만큼 이동시켜 상기 이송로봇의 평면 좌표계 상에 이동 좌표값을 기록하고, 상기 계측부의 평면 좌표계 상에서도 상기 제1거리만큼 이동시켜 가상 좌표값을 기록하는 로봇 이동단계; 및,
상기 계측부의 평면 좌표계 상에서 상기 이송로봇의 중심 좌표값과 상기 이동 좌표값을 잇는 선과 상기 이송로봇의 중심 좌표값과 상기 가상 좌표값을 잇는 선 사이의 각도값으로 제2 위상값을 연산하는 제2 위상값 연산단계; 를 더 포함하는, 기판 처리 방법.
- 제15항에 있어서,
상기 연산단계에서는
상기 계측부의 평면 좌표계 상에서 상기 거리값과 상기 제1 위상값 및 상기 제2 위상값에 삼각함수 공식을 적용하여 상기 이송로봇의 중심 좌표값을 티칭하는 티칭 좌표값을 생성하는 티칭좌표 연산단계; 를 더 포함하는, 기판 처리 방법.
- 제16항에 있어서,
상기 티칭 좌표값(x4, y4)은 상기 계측부의 평면 좌표계 상에서 하기의 식(6)로 연산되는, 기판 처리 방법.
x4=d1*cos(θ2+θ1), y4=d1*sin(θ2+θ1)----식 (6)
(여기서, d1는 계측부의 평면 좌표계 상에서 상기 이송로봇의 중심 좌표값까지의 거리값, θ1는 제1 위상값, θ2는 제2 위상값)
- 제13항에 있어서,
상기 영상정보 획득단계에서는
상기 지지유닛과 상기 기판에 라인 형태의 레이저를 조사하고,
상기 기준라인 검출단계에서는 상기 영상정보에 포함된 레이저 영상의 라인 변화를 검출하여 상기 지지유닛측 기준라인과 상기 기판측 기준라인을 구분하는, 기판 처리 방법.
- 제13항에 있어서,
상기 계측단계에서는 카메라가 적어도 4개 이상이 상기 지지유닛의 중심을 기준으로 대향하게 배치되어 적어도 4개의 영상정보를 획득하고, 4개의 영상정보 각각에 상기 기판과 상기 지지유닛의 절편 차이에 대한 영상정보가 획득되도록 하는, 기판 처리 방법.
- 상기 기판의 안착되는 영역을 제공하며 상기 기판을 흡착하는 정전척 및, 상기 정전척의 외측에 배치되는 외측보호체를 포함하는 지지유닛;
상기 기판을 상기 지지유닛에 이송시키는 이송로봇;
상기 지지유닛과 상기 기판을 촬영하여 상기 지지유닛과 상기 기판에 조사한 라인 형태의 레이저 영상이 포함된 영상정보를 생성하고 적어도 4개 이상이 상기 지지유닛의 중심을 기준으로 대향하게 배치되어 적어도 4개의 영상정보를 획득하고 4개의 영상정보 각각에 상기 기판과 상기 지지유닛의 절편 차이에 대한 영상정보를 획득하는 카메라, 상기 카메라와 연동하여 상기 영상정보를 입력받고, 입력받은 영상정보를 디지털 영상정보로 변환하는 영상변환부 및, 상기 지지유닛과 상기 기판에 라인 형태의 레이저를 조사하는 레이저 조사부를 포함하는 계측부; 및,
상기 영상변환부와 연동하여 상기 디지털 영상정보를 입력받고 상기 디지털 영상정보 내에 상기 지지유닛을 분석하여 상기 지지유닛측 기준라인을 검출하는 지지유닛측 기준라인 검출부, 상기 지지유닛측 기준라인 검출부와 연동하여 상기 지지유닛측 기준라인을 입력받고 상기 지지유닛측 기준라인의 중심을 연산하여 상기 지지유닛의 중심 좌표값을 연산하는 지지유닛 중심 연산부, 상기 영상변환부와 연동하여 상기 디지털 영상정보를 입력받고 상기 디지털 영상정보 내에 상기 기판을 분석하여 상기 기판측 기준라인을 검출하는 기판측 기준라인 검출부, 상기 기판측 기준라인 검출부와 연동하여 상기 기판측 기준라인을 입력받고 상기 기판의 중심을 연산하여 상기 기판의 중심 좌표값을 연산하는 기판 중심 연산부, 상기 지지유닛 중심 연산부와 연동하여 지지유닛의 중심 좌표값을 입력받고 상기 기판 중심 연산부와 연동하여 상기 기판의 중심 좌표값을 입력받으며 상기 지지유닛의 중심 좌표값을 상기 계측부의 중심 좌표값으로 설정하고 상기 기판의 중심 좌표값을 상기 이송로봇의 중심 좌표값으로 설정하는 계측부 및 이송로봇 중심연산부, 상기 계측부 및 이송로봇 연산부와 연동하여 상기 계측부의 중심 좌표값과 상기 이송로봇의 중심 좌표값을 입력받고 상기 이송로봇의 중심 좌표값을 상기 계측부의 평면 좌표계로 변환하였을 때 상기 계측부의 중심 좌표값을 기준으로 상기 이송로봇의 중심 좌표값이 위치하는 각도값을 제1위상값으로 연산하는 제1 위상값 연산부, 상기 이송로봇의 평면 좌표계 상에서 어느 한축의 좌표값이 변동되지 않도록 상기 이송로봇을 제1거리만큼 이동시켜 상기 이송로봇의 평면 좌표계 상에 이동 좌표값을 기록하고 상기 계측부의 평면 좌표계 상에서도 상기 제1거리만큼 이동시켜 가상 좌표값을 기록하는 이동 기록부, 상기 계측부 및 상기 이송로봇의 중심연산부와 연동하여 상기 계측부의 중심 좌표값 및 상기 이송로봇의 중심 좌표값을 입력받고 상기 이동 기록부와 연동하여 상기 이동 좌표값 및 상기 가상 좌표값을 입력받으며 상기 계측부의 평면 좌표계 상에서 상기 이송로봇의 중심 좌표값과 상기 이동 좌표값을 잇는 선과 상기 이송로봇의 중심 좌표값과 상기 가상 좌표값을 잇는 선 사이의 각도값으로 제2 위상값을 연산하는 제2 위상값 연산부 및, 상기 계측부의 평면 좌표계 상에서 상기 거리값과 상기 제1 위상값 및 상기 제2 위상값에 삼각함수 공식을 적용하여 상기 이송로봇의 중심 좌표값을 티칭하는 티칭 좌표값을 생성하는 티칭좌표 연산부; 를 포함하는 분석부를 포함하며,
상기 티칭 좌표값(x4, y4)은 상기 계측부의 중심 좌표값에서 하기의 식 (6)로 연산되는, 기판 처리 장치.
x4=d1*cos(θ2+θ1), y4=d1*sin(θ2+θ1)----식 (6)
(여기서, d1는 계측부의 평면 좌표계 상에서 상기 이송로봇의 중심 좌표값까지의 거리값, θ1는 제1 위상값, θ2는 제2 위상값)
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