KR100942461B1 - 기판 이송 로봇의 자동 티칭 장치를 구비하는 반도체 제조 설비 및 그의 티칭 방법 - Google Patents

기판 이송 로봇의 자동 티칭 장치를 구비하는 반도체 제조 설비 및 그의 티칭 방법 Download PDF

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Abstract

본 발명은 기판 이송 로봇의 자동 티칭 장치를 구비하는 반도체 제조 설비 및 그의 티칭 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 카메라로 영상 데이터를 획득하여 플래이트의 중심 위치에 대한 홀의 좌표값을 획득하고, 홀의 좌표값에 오차 범위 이내로 근접하도록 로봇암을 X 축 방향 및 일정 각도를 중심축으로 좌우 이동하여 로봇암을 티칭 설정한다. 본 발명에 의하면, 경사지게 배치되는 적어도 하나의 처리 유닛에 대한 로봇암의 티칭 설정이 가능하다.
반도체 제조 설비, 자동 티칭 장치, 비젼 카메라, 좌표 추적, 처리 유닛

Description

기판 이송 로봇의 자동 티칭 장치를 구비하는 반도체 제조 설비 및 그의 티칭 방법{SEMICONDUCTOR MANUFAFTURING EQUIPMENTS WITH AUTOMATIC TEACHING APPARATUS OF WAFER TRANSFER ROBOT AND METHOD FOR TEACHING OF THE SAME}
본 발명은 반도체 제조 설비에 관한 것으로, 좀 더 구체적으로 복수 개의 처리 유닛들과 기판 이송 로봇을 구비하는 반도체 제조 설비에서, 비젼 시스템을 이용하여 기판 이송 로봇를 티칭하는 자동 티칭 장치를 구비하는 반도체 제조 설비 및 그의 티칭 방법에 관한 것이다.
또한 기판 이송 로봇의 이동 방향과 경사지게 배치되는 적어도 하나의 처리 유닛에 대한 기판 이송 로봇의 자동 티칭을 위한 반도체 제조 설비 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 공급하기 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 웨이퍼 기판을 이송한다. 이 때, 각각의 처리 유닛(12)들의 정확한 위치로 웨이퍼를 이 송하기 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 경우에는 로봇암(22)의 정확한 티칭 설정이 어려운 문제점이 있다.
본 발명의 목적은 기판 이송 로봇의 이동 방향과 경사지게 배치되는 적어도 하나의 처리 유닛을 구비하는 반도체 제조 설비 및 그의 티칭 방법을 제공하는 것이다.
본 발명의 다른 목적은 적어도 하나의 처리 유닛이 기판 이송 로봇의 이동 방향과 경사지게 배치되는 처리 유닛을 구비하는 반도체 제조 설비 및 그의 기판 이송 로봇을 티칭하기 위해 비젼 시스템을 이용하는 방법을 제공하는 것이다.
본 발명의 또 다른 목적은 기판 이송 로봇의 이동 방향과 경사지게 배치되는 적어도 하나의 처리 유닛에 대해 경사진 각도를 축으로 플래이트의 중심 위치를 추적하여 자동 티칭하는 반도체 제조 설비 및 그 방법을 제공하는 것이다.
상기 목적들을 달성하기 위한, 본 발명의 자동 티칭 장치는 기판 이송 로봇의 이동 방향과 경사지게 배치되는 적어도 하나의 처리 유닛에 대한 자동 티칭을 처리하는데 그 한 특징이 있다. 이와 같은 자동 티칭 장치는 경사지게 배치되는 적어도 하나의 처리 유닛에 대한 자동 티칭을 가능하게 한다.
본 발명의 자동 티칭 장치는 복수 개의 처리 유닛들을 포함하는 반도체 제조 설비의 기판 이송 장치를 상기 처리 유닛들 각각에 대한 티칭을 설정한다. 이러한 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 방향과 일정 각도로 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 획득하고, 획득된 상기 좌표값을 목표로 하여 상기 로봇암을 스캔 방식으로 이동시켜서 상기 로봇암이 상기 플래이트의 중앙 위치와 일치할 때의 좌표값을 저장하는 제어부를 포함한다.
한 실시예에 있어서, 상기 제어부는; 상기 로봇암을 상기 일정 각도를 중심축으로 상기 Y 축 방향으로 좌우 이동하고 동시에 상기 X 축 방향으로 전후 이동시켜서, 상기 좌표값을 추적하도록 제어한다.
다른 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 좌표값이 상기 플래이트의 중앙 위치와 일치할 때의 것을 저장하여 상기 로봇암을 자동 티칭하도록 제어한다.
또 다른 실시예에 있어서, 상기 제어부는; 상기 로봇암이 상기 좌표값으로 이동하여 상기 플래이트의 중앙 위치와 허용되는 오차 범위 이내에 있으면, 상기 오차 범위 이내의 좌표값과 상기 플래이트의 중앙 위치의 좌표값의 편차를 보정하여 상기 로봇암을 상기 플래이트의 중앙 위치에 일치시킨다.
본 발명의 다른 특징에 따르면, 내부에 반도체 기판이 안착되는 플래이트를 갖는 복수 개의 처리 유닛들 중 기판 이송 로봇의 이동 방향과 일정 각도로 경사지 게 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 의하면, 상기 경사지게 배치되는 처리 유닛의 플래이트에 대한 영상 데이터를 획득한다. 상기 영상 데이터로부터 상기 플래이트의 중앙 위치에 대한 X 축 및 Y 축 좌표값을 획득한다. 이어서 상기 X 축 및 상기 Y 축 좌표값을 목표로 상기 로봇암을 스캔 방식으로 이동시켜서 상기 로봇암이 상기 플래이트의 중앙 위치와 일치할 때의 좌표값을 저장한다.
한 실시예에 있어서, 상기 로봇암을 스캔 방식으로 이동시키는 것은; 이동 중인 상기 로봇암의 현재 좌표값이 상기 플래이트의 중앙 위치와 오차 범위 이내에 있을 때까지 상기 로봇암을 X 축 방향으로 이동하는 것과, 상기 일정 각도를 중심축으로 Y 축 방향으로 좌우 이동하는 것을 반복한다.
다른 실시예에 있어서, 상기 로봇암의 상기 현재 좌표값이 상기 오차 범위 이내에 있으면, 상기 현재 좌표값과 상기 X 축 및 상기 Y 축 좌표값과의 편차를 보정하여 상기 로봇암을 티칭한다.
또 다른 실시예에 있어서, 상기 티칭 방법은; 상기 처리 유닛들 중 상기 기판 이송 로봇의 이동 방향과 평행하게 배치되는나머지 처리 유닛에 대한 상기 로봇암의 티칭 설정 시, 획득된 상기 X 축 및 상기 Y 축 좌표값으로 상기 로봇암을 X 축 및 Y 축 방향으로 직선 이동시켜서 현재 좌표값이 상기 플래이트의 중앙 위치와 일치할 때의 좌표값을 저장하여 상기 로봇암을 티칭하는 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, 경사진 각도를 축으로 전후, 좌우로 스캐닝하여 플래이트의 중앙 위치를 추적함으로써, 경사지게 배치되는 적어도 하나의 처리 유닛의 로봇암 티칭 설정이 가능하다.
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 방향(즉, Y 축 방향)에 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 ~ 124)를 포함한다. 자동 티칭 장치(120 ~ 124)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(124)를 포함한다.
구체적으로, 처리 유닛(102, 104)들 각각은 내부에 웨이퍼가 안착되는 플래이트(106)를 포함하고, 플래이트(106)는 중앙 위치를 나타내는 홀(108)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, 이동 방향이 경사지게 배치된 처리 유닛(104)과 일정 각도(θ)를 유지한 상태로 평행하게 이동되어야 이상적이지만, 실제 기판 이송 로 봇(110)은 경사지게 배치되는 처리 유닛(104)에 대한 티칭 시에도 나머지 처리 유닛(102)들과 마찬가지로 동일한 Y 축 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 비젼 카메라(122)에 의한 직각 좌표계를 스캔(scan) 방식으로 추적하여 플래이트(106)의 중앙 위치(108)를 검색한다. 이를 위해 제어부(124)는 비젼 카메라(122)로부터 영상 데이터를 받아서, 플래이트(106)의 중앙 위치에 있는 홀(108)의 좌표값을 검출하고, 로봇암(112)을 일정 각도(θ)로 경사진 축을 중심으로 하여, 로봇암을 X 축 방향으로 전후 이동 및, θ 축을 중심으로 좌우 이동하는 방식으로 스캐닝하여 영상 데이터의 원점을 홀(108)의 위치로 이동시켜서 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(106)를 촬상하여 플래이트(106) 중앙 위치의 홀(108)에 대한 좌표값을 획득하도록 유선 또는 무선 통신을 통해 영상 데이터를 제어부(124)로 전송한다.
그리고 제어부(124)는 비젼 카메라(122)와 상호 유선 또는 무선 통신(예를 들어, 블루투스 등)으로 데이터 및 제어 신호를 전송한다. 또 제어부(124)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 ~ 124)는 일정 각도(θ)로 경사지게 배치되는 처리 유닛(104)에 대한 티칭 시, 로봇암을 일정 각도(θ)로 경사진 축을 중심으로 하여 X 축 방향으로 전후 이동 및 θ 축을 중심으로 하여 Y 축 방향으로 좌우 이동하면서, 홀(108)의 위치를 추적한다.
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 방향과는 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. 즉, 비젼 카메라(122)의 Y 축 방향과 로봇암(112)의 Y 축 방향이 서로 다르다.
그러므로 본 발명의 자동 티칭 장치(120 ~ 124)는 비젼 카메라(122)에 의한 X, Y 축 좌표값을 일정 각도(θ)로 회전된 만큼의 편차를 보정하기 위하여, 플래이트(106)의 중심 위치를 나타내는 홀(108)의 위치를 스캔 방식으로 추적하고, 이동 중인 로봇암(112)의 위치가 오차 범위 이내에 홀(108)에 근접하면, 그 때의 로봇암(112)의 위치에 대한 X, Y 축 좌표값을 저장하여 티칭을 설정한다.
또 영상 데이터(130)는 도 4에 도시된 바와 같이, 플래이트(106)의 중앙 위 치를 나타내는 홀(108)을 촬상한 위치(134)와 영상 데이터(130)의 X, Y 축의 원점(132)이 일치되도록 도 5에 도시된 바와 같이, 로봇암(112)을 전후, 좌우로 이동시켜서 처리 유닛(104)에 대한 티칭을 설정한다. 이 때, 상수 a는 θ 축을 중심으로 Y 축 방향을 좌우로 번갈아 이동하며 홀(108)의 위치를 추적하기 위한 이동량을 나타내고, 이를 통해 비젼 카메라(122)에 대한 Y 축의 좌표를 찾을 수 있다. 또 상수 b는 로봇암(112)의 X 축으로 이동하며 홀(108)의 위치를 추적하기 위한 이동량을 나타내고, 이를 통해 비젼 카메라(122)에 대한 X 축의 좌표를 찾을 수 있다. 따라서 제어부(124)는 로봇암(112)을 θ 축을 중심으로 Y 축 방향을 좌우로 번갈아가면서 X 축 방향으로 전후 이동하여 홀(108)의 위치를 추적한다.
그러므로, 제어부(124)는 경사지게 배치되는 적어도 하나의 처리 유닛(104)에 대한 로봇암(112)의 티칭 설정 시, 비젼 카메라(122)로부터 영상 데이터를 받아서 플래이트(106)의 중앙 위치(108)에 대한 X 축 및 Y 축 좌표값을 검출하고, 검출된 좌표값을 목표로 영상 데이터의 원점을 θ 축을 중심으로 Y 축 방향을 좌우로 번갈아가면서 이동하고, 동시에 X 축 방향으로 전후 이동하여 홀(108)의 위치를 추적한다. 그리고 제어부(124)는 로봇암(112)이 이동된 위치에서 다시 영상 데이터를 획득하고, 상술한 좌표값 검출 및 홀(108)의 위치로 추적하는 과정을 반복하여 홀(108)의 위치에 로봇암(112)이 위치할 때의 X, Y 좌표값을 저장하여 티칭을 설정한다.
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(106) 상부에 위치되도록 로봇암(112)을 뻗는다. 즉, 로봇암(112)을 이동 방향과 일정 각도(θ) 만큼 회전시켜서 처리 유닛(104)의 플래이트(106) 상부로 투입된다.
단계 S152에서 비젼 카메라(122)를 이용하여 플래이트(106)의 영상 데이터(도 4의 130)를 획득하고, 획득된 영상 데이터(130)를 제어부(124)로 전송한다. 단계 S154에서 제어부(124)는 영상 데이터(130)로부터 플래이트(106) 중앙 위치에 대한 홀(108)의 X, Y 축 좌표값(134)을 획득한다. 이 때, 홀(108)의 좌표값(134)은 영상 데이터(130)에 대한 X, Y 축 좌표값이다.
단계 S156에서 영상 데이터(130)의 원점(132)이 홀(108)의 X, Y 축 좌표값(134)에 대한 오차 범위 이내로 들어올 때까지 도 5에 도시된 바와 같이, 로봇암(112)을 홀(108)의 좌표 방향으로 θ 축을 중심으로 Y 축 방향으로 좌우 이동 및, X 축 방향으로 전후 이동한다.
단계 S158에서 로봇암(112)의 이동 위치에서 영상 데이터(130)를 획득하여 현재 위치가 허용되는 규격 범위(spec. in)(즉, 오차 범위) 이내에 있는지를 판별한다. 예를 들어, 홀(108)의 X, Y 축 좌표값(134)에 대한 Y 축으로 약 0.05 mm 이내에 있는지를 판별한다.
판별 결과, 오차 범위 이내에 있으면, 이 수순은 단계 S160으로 진행하여, 로봇암(112)의 현재 위치에 대한 영상 데이터(130)를 획득하고, 단계 S162에서 홀(108)에 대한 X, Y 축 좌표값(134)을 획득한다. 그리고 판별 결과, 오차 범위 이내에 있지 않으면, 상술한 단계 152 내지 단계 S158를 반복 처리한다.
단계 S164에서 획득된 홀(108)의 X, Y 축 좌표값(134)과 현재 영상 데이터(130)의 원점(132)과의 X 축 좌표에 대한 오차값 만큼 로봇암(112)을 X 축 방향으로 이동한다.
이어서 단계 S166에서 홀(108)의 X, Y 축 좌표값(134)과 현재 영상 데이터(130)의 원점(132)이 일치되는 X, Y 축 좌표값을 저장하고, 로봇암(112)을 처리 유닛(104)으로부터 회수하여 티칭 설정을 완료한다.
이상에서, 본 발명에 따른 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 경사지게 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 자동 티칭 장치의 티칭 수순을 도시한 흐름도이다.
* 도면의 주요 부분에 대한 부호 설명 *
100 : 반도체 제조 설비 102, 104 : 처리 유닛
106 : 플래이트 108 : 홀
110 : 기판 이송 로봇 112 : 로봇암
120 : 티칭용 지그 122 : 비젼 카메라
124 : 제어부 130 : 영상 데이터

Claims (8)

  1. 반도체 제조 설비에 있어서:
    기판이 안착되는 적어도 하나의 로봇암을 구비하는 기판 이송 장치와;
    상기 기판 이송 장치의 이동 방향과 일정 각도로 경사지게 배치되는 적어도 하나의 처리 유닛과 상기 기판 이송 장치의 이동 방향과 평행하게 배치되는 나머지 처리 유닛들을 포함하고, 상기 기판 이송 장치에 의해 기판을 이송받는 복수 개의 처리 유닛들과;
    상기 로봇암에 장착되는 티칭용 지그와, 상기 지그의 중앙 하부면에 설치되어 상기 처리 유닛의 플래이트에 대한 영상 데이터를 획득하는 비젼 카메라를 구비하고, 상기 처리 유닛들 각각에 대한 상기 기판 이송 장치의 티칭을 설정하는 자동 티칭 장치 및;
    상기 비젼 카메라로부터 상기 영상 데이터를 받아서 상기 처리 유닛들 중 상기 기판 이송 장치의 이동 방향과 일정 각도로 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 획득하고, 획득된 상기 좌표값에 일치하도록 상기 로봇암을 스캔 이동시키고, 그리고 상기 처리 유닛들 중 상기 기판 이송 장치의 이동 방향과 평행하게 배치되는 나머지 처리 유닛들에 대한 상기 로봇암의 티칭 설정 시, 상기 영상 데이터로부터 상기 좌표값을 획득하고, 획득된 상기 좌표값에 일치하도록 상기 로봇암을 X 축 및 Y 축으로 직선 이동하여, 상기 로봇암이 상기 플래이트의 중앙 위치와 일치할 때의 좌표값을 저장하여 상기 로봇암을 자동 티칭하도록 제어하는 제어부를 포함하는 것을 특징으로 하는 반도체 제조 설비.
  2. 제 1 항에 있어서,
    상기 제어부는;
    상기 스캔 이동 시, 상기 로봇암을 상기 일정 각도에 대한 중심축을 기준으로 상기 Y 축 방향으로 좌우 이동하고 동시에 상기 X 축 방향으로 전후 이동시켜서, 상기 좌표값을 추적하도록 제어하는 것을 특징으로 하는 반도체 제조 설비.
  3. 제 1 항 또는 제 2 항에 있어서,
    상기 제어부는;
    상기 로봇암이 상기 좌표값으로 이동하여 상기 플래이트의 중앙 위치와 허용되는 오차 범위 이내에 있으면, 상기 오차 범위 이내의 좌표값과 상기 플래이트의 중앙 위치의 좌표값의 편차를 보정하여 상기 로봇암을 상기 플래이트의 중앙 위치에 일치시키는 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 제1의 처리 유닛과, 상기 기판 이송 로봇의 이동 방향과 평행하게 배치되는 나머지 제2의 처리 유닛을 구비하는 반도체 제조 설비에서, 상기 기판 이송 로봇의 로봇암을 상기 처리 유닛들 각각에 대해 티칭하는 방법에 있어서:
    상기 기판 이송 로봇을 상기 제2의 처리 유닛과 평행하게 이동하여 상기 처리 유닛들 중 어느 하나로 이동하고;
    상기 어느 하나가 상기 제1의 처리 유닛이면, 상기 로봇암을 상기 일정 각도 만큼 회전하여 상기 제1의 처리 유닛의 상기 플래이트 상부로 이동하여 제1의 영상 데이터를 획득하고, 상기 어느 하나가 상기 제2의 처리 유닛이면, 상기 로봇암을 상기 제2의 처리 유닛의 상기 플래이트 상부로 이동하여 제2의 영상 데이터를 획득하고;
    상기 제1 또는 제2의 영상 데이터로부터 상기 플래이트의 중앙 위치에 대한 X 축 및 Y 축 좌표값을 획득하고; 이어서
    상기 X 축 및 상기 Y 축 좌표값이 상기 제1 또는 상기 제2의 영상 데이터의 원점 좌표값과 일치할 때까지 상기 로봇암을 스캔 이동 또는 직선 이동하여 상기 로봇암의 원점이 상기 플래이트의 중앙 위치와 일치할 때의 좌표값을 저장하는 것을 특징으로 하는 반도체 제조 설비의 티칭 방법.
  5. 제 4 항에 있어서,
    상기 로봇암을 스캔 이동하는 것은;
    이동 중인 상기 로봇암의 현재 원점 좌표값이 상기 플래이트의 중앙 위치의 좌표값과 오차 범위 이내에 있을 때까지 상기 로봇암을 X 축 방향으로 이동하는 것과, 상기 일정 각도에 대한 중심축을 기준으로 Y 축 방향으로 좌우 이동하는 것을 반복하는 것을 특징으로 하는 반도체 제조 설비의 티칭 방법.
  6. 제 4 항 또는 제 5 항에 있어서,
    상기 로봇암의 상기 현재 원점 좌표값이 상기 오차 범위 이내에 있으면, 상기 현재 원점 좌표값과 상기 X 축 및 상기 Y 축 좌표값과의 편차를 보정하여 상기 로봇암을 티칭하는 것을 특징으로 하는 반도체 제조 설비의 티칭 방법.
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