KR100333359B1 - 반도체 제조용 로봇 - Google Patents

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Abstract

본 발명에 따른 자동에러감지장치를 구비한 반도체 제조용 로봇은 로봇 팔의 끝에 위치하여 웨이퍼의 유무를 감지하는 캡 센서와, 반도체 제조용 로봇의 상부에 위치하여 웨이퍼가 공정진행용 챔버에서 작업을 완료한 후 저장엘리베이터에 잘못 놓이는 경우를 감지하는 웨이퍼포지션 센서와, 웨이퍼가 회전하며 움직일 때의 각도를 감지하는 로테이션 센서와, 웨이퍼가 좌우로 움직일 때 걸림이나 제어케이블의 접촉상태를 감지하는 익스텐션 센서와, 각종 로봇축 및 축위치감지 센서와, 웨이퍼를 회전이동시키는 로테이션 모터와, 웨이퍼를 좌우로 움직이는 익스텐션 모터와, 상기 각각의 센서와 모터사이에 제어선이 연결되는 익스텐션 보드와 외부조정장치로부터 제어신호를 입력받는 제어보드와, 제어보드와 익스텐션 보드를 연결하여 각종 제어신호를 송수신하는 인터페이스 케이블과, 상기 제어보드와 익스텐션 보드를 연결한 인터페이스 케이블의 중간에 위치하여 각종 제어신호중 센서신호와 정상신호를 입력받는 입력부와, 상기 입력된 정상신호 및 센서신호를 증폭시키는 증폭부와, 상기 증폭된 정상신호 및 센서신호를 입력받아 비교하여 두 신호가 같으면 정상상태를, 서로 다르면 에러 상태를 출력하는 비교부와, 비교부의 출력을 입력받아 정상상태 또는 에러상태를 외부에 표시하고 입력된 센서신호와 정상신호를 출력하는 출력부를 포함하는 자동에러감지장치를 각각의 센서와 대응하도록 추가로 구비한다.

Description

반도체 제조용 로봇{A robot for fabricating semiconductor}
본 발명은 반도체 제조 장치에 관한 것으로서, 특히 반도체 제조용 화학기상증착 장치에서 사용되는 반도체 제조용 로봇의 구동중 발생되는 에러를 감지하여 에러가 발생한 위치를 자동으로 표시할 수 반도체 제조용 로봇에 관한 것이다.
반도체 공정에서 이용되는 화학기상증착은 기체 상태의 화합물을 분해한 후 화학적 반응에 의해 반도체 웨이퍼 위에 박막이나 에피층을 형성하는 것이다. 박막을 형성하는 과정은 실리콘 웨이퍼에 있는 물질을 이용하지 않고 주로 가스를 외부에서 주입하여 이루어지기 때문에 다른 공정과는 구별된다. 인입된 반응가스를 분해하는 데는 열, 고주파 전력에 의한 플라즈마 에너지 레이저 또는 자외선의 광이 이용되며, 기판이 가열에 의하여 분해된 원자나 분자의 반응을 촉진하거나 형성된 박막의 물리적 성질을 조절하기도 한다.
도 1은 종래의 반도체 제조용 로봇의 구성도이다.
종래의 반도체 제조용 로봇(100)은 로봇 팔의 끝에 위치하여 웨이퍼의 유무를 감지하는 캡 센서(1)와, 반도체 제조용 로봇(100)의 상부에 위치하여 웨이퍼가 공정진행용 챔버에서 작업을 완료한 후 저장엘리베이터에 잘못 놓이는 경우를 감지하는 웨이퍼포지션 센서와, 웨이퍼가 회전하며 움직일 때의 각도를 감지하는 로테이션 센서(2)와, 웨이퍼가 좌우로 움직일 때 걸림이나 제어케이블의 접촉상태를 감지하는 익스텐션 센서(3)와, 웨이퍼를 회전이동시키는 로테이션 모터(4)와, 웨이퍼를 좌우로 움직이는 익스텐션 모터(5)와, 상기 각각의 센서와 모터사이에 제어선이 연결되는 익스텐션 보드(6)와 외부조정장치로부터 제어신호를 입력받는 제어보드(8)와, 제어보드(8)와 익스텐션 보드(6)를 연결하여 각종 제어신호를 송수신하는 인터페이스 케이블(7) 및 각종 로봇축 및 축위치감지 센서을 포함한다.
상기 반도체 제조용 로봇(100)의 에러감지 동작은 다음과 같다.
캡 센서(1)는 로봇 팔에 웨이퍼가 있을 때와 없을 때 그리고 잘못 놓인 경우 전압의 차를 이용하여 에러를 감지한다. 웨이퍼의 위치가 정확하면 약9.1V를 표시하고 웨이퍼가 없을 때는 약 4.1V를 표시하며 상기 전압과 약 1V 이상의 전압이 발생하면 에러신호를 발생한다. 웨이퍼포지션 센서는 저장엘리베이터에 웨이퍼가 좌, 우로 잘못 놓였을 경우를 감지하여 에러를 발생시킨다. 로테이션 센서(2)는 저장엘리베이터에 웨이퍼가 정의된 회전거리와 실제 회전한 거리의 차이가 기준치를 벗어날 경우를 감지하여 에러를 발생시킨다. 익스텐션 센서(3)는 웨이퍼가 좌우로 움직일 때 걸리거나 제어케이블의 접촉상태가 불량할 경우 에러를 발생시킨다. 또한 각종 로봇축의 기준위치와 실제위치가 설정값 이상 차이가 날 경우 에러를 발생시킨다.
상기의 각종 센서에서 발생되는 에러신호는 인터페이스 케이블(7)을 통하여 제어보드(18)로 전달된 후 외부조정장치는 반도체 제조용 로봇(100)의 동작을 중지시키고 작업자에게 에러 메시지 전달한다.
그러나 상기 종래의 기술에서는 단순히 에러 발생 사실만을 알 수 있고 어느 부분에서 어떠한 에러가 발생하였는지는 알 수가 없어 문제 발생의 정확한 원인을 찾기 힘들며 동일한 에러의 재발가능성이 크므로 장치의 가동률 및 생산성이 낮아지는 문제점을 가진다.
따라서, 본 발명의 목적은 반도체 제조용 로봇에 에러가 발생하여 가동이 중지될 경우 그 원인을 쉽게 파악하며 또한 재발을 방지할 수 있는 자동에러감지장치가 구비된 반도체 제조용 로봇을 제공하는데 있다.
본 발명에 따른 자동에러감지장치를 구비한 반도체 제조용 로봇은 상기 목적을 이루기 위해 로봇 팔의 끝에 위치하여 웨이퍼의 유무를 감지하는 캡 센서와, 반도체 제조용 로봇의 상부에 위치하여 웨이퍼가 공정진행용 챔버에서 작업을 완료한 후 저장엘리베이터에 잘못 놓이는 경우를 감지하는 웨이퍼포지션 센서와, 웨이퍼가 회전하며 움직일 때의 각도를 감지하는 로테이션 센서와, 웨이퍼가 좌우로 움직일 때 걸림이나 제어케이블의 접촉상태를 감지하는 익스텐션 센서와, 각종 로봇축 및 축위치감지 센서와, 웨이퍼를 회전이동시키는 로테이션 모터와, 웨이퍼를 좌우로 움직이는 익스텐션 모터와, 상기 각각의 센서와 모터사이에 제어선이 연결되는 익스텐션 보드와 외부조정장치로부터 제어신호를 입력받는 제어보드와, 제어보드와 익스텐션 보드를 연결하여 각종 제어신호를 송수신하는 인터페이스 케이블과, 상기 제어보드와 익스텐션 보드를 연결한 인터페이스 케이블의 중간에 위치하여 각종 제어신호중 센서신호와 정상신호를 입력받는 입력부와, 상기 입력된 정상신호 및 센서신호를 증폭시키는 증폭부와, 상기 증폭된 정상신호 및 센서신호를 입력받아 비교하여 상기 두 신호가 같으면 정상 상태를, 서로 다르면 에러 상태를 출력하는 비교부와, 상기 비교부의 출력을 입력받아 정상상태 또는 에러상태를 외부에 표시하고 입력된 센서신호와 정상신호를 출력하는 출력부를 포함하는 자동에러감지장치를 각각의 센서와 대응하도록 추가한다.
도 1은 종래의 반도체 제조용 로봇의 구조도
도 2는 본 발명에 따른 반도체 제조용 로봇의 자동에러감지장치를 설명하기 위한 블록도
도 3은 본 발명에 따른 반도체 제조용 로봇의 자동에러감지장치를 설명하기 위한 회로도
도 4는 본 발명에 따른 자동에러감지장치를 구비한 반도체 제조용 로봇의 구조도
* 도면의 주요부분에 대한 부호 설명 *
100:종래의 반도체 제조용 로봇 200:본 발명에 따른 반도체 제조용 로봇
1, 11 : 캡 센서 2, 12 : 로테이션 센서
3, 13 : 익스텐션 센서 4, 14 : 로테이션 모터
5, 15 : 익스텐션 모터 6, 16 : 익스텐션 보드
7, 17 : 인터페이스 케이블 8, 18 : 제어보드
30 : 자동에러감지장치 31 : 입력부
32 : 증폭부 33 : 비교부
34 : 출력부
이하 도면을 참고하여 본 발명을 상세히 설명한다.도 2는 본 발명에 따른 반도체 제조용 로봇의 자동에러감지장치를 설명하기 위한 블록도이고, 도 3은 본 발명에 따른 반도체 제조용 로봇의 자동에러감지장치를 설명하기 위한 회로도이다.
본 발명에 따른 반도체 제조용 로봇의 자동에러감지장치(30)는 센서신호와 정상신호를 입력받는 입력부(31)와, 상기 입력된 정상신호 및 센서신호를 증폭시키는 증폭부(32)와, 상기 증폭된 정상신호와, 센서신호를 입력받아 비교하여 그 결과를 출력하는 비교부(33)와, 비교부(34)의 출력을 입력받아 정상상태 또는 에러상태를 표시하고 입력된 센서신호와 정상신호를 출력하는 출력부(34)를 포함한다.
상기 출력부(34)는 액정표시판 LED, 및 멜로디 카드 등을 사용할 수 있다.
도 4는 본 발명에 따른 자동에러감지장치를 구비한 반도체 제조용 로봇의 구조도 이다.
본 발명에 따른 자동에러감지장치를 구비한 반도체 제조용 로봇(200)은 로봇 팔의 끝에 위치하여 웨이퍼의 유무를 감지하는 캡 센서(11)와, 반도체 제조용 로봇(200)의 상부에 위치하여 웨이퍼가 공정진행용 챔버에서 작업을 완료한 후 저장엘리베이터에 잘못 놓이는 경우를 감지하는 웨이퍼포지션 센서와, 웨이퍼가 회전하며 움직일 때의 각도를 감지하는 로테이션 센서(12)와, 웨이퍼가 좌우로 움직일 때 걸림이나 제어케이블의 접촉상태를 감지하는 익스텐션 센서(13)와, 각종 로봇축 및 축위치감지 센서와, 웨이퍼를 회전이동시키는 로테이션 모터(14)와, 웨이퍼를 좌우로 움직이는 익스텐션 모터(15)와, 상기 각각의 센서와 모터사이에 제어선이 연결되는 익스텐션 보드(16)와 외부조정장치로부터 제어신호를 입력받는 제어보드(18)와, 제어보드(18)와 익스텐션 보드(16)를 연결하여 각종 제어신호를 송수신하는 인터페이스 케이블(17)과, 상기 제어보드(18)와 익스텐션 보드(16)를 연결한 인터페이스 케이블(17)의 중간에 위치하여 각종 제어신호중 센서신호와 정상신호를 입력받는 입력부(31)와, 상기 입력된 정상신호 및 센서신호를 증폭시키는 증폭부(32)와, 상기 증폭된 정상신호와, 센서신호를 입력받아 비교하여 그 결과를 출력하는 비교부(33)와, 비교부(34)의 출력을 입력받아 정상상태 또는 에러상태를 표시하고 입력된 센서신호와 정상신호를 출력하는 출력부(34)를 포함하는 자동에러감지장치(30)를 센서와 같은 수를 추가로 구비한다.
상기 본 발명에 따른 자동에러감지장치(30)를 구비한 반도체 제조용 로봇의 동작은 다음과 같다.
캡 센서(11)는 로봇 팔에 웨이퍼가 있을 때와 없을 때 그리고 잘못 놓인 경우 전압의 차를 이용하여 에러를 감지한다. 웨이퍼의 위치가 정확하면 약9.1V를 표시하고 웨이퍼가 없을 때는 약 4.1V를 표시하며 상기 전압과 약 1V 이상의 전압이 발생하면 센서신호를 발생한다. 웨이퍼포지션 센서는 저장엘리베이터에 웨이퍼가 좌, 우로 잘못 놓였을 경우를 감지하여 에러를 발생시킨다. 로테이션 센서(12)는 저장엘리베이터에 웨이퍼가 정의된 회전거리와 실제 회전한 거리의 차이가 기준치를 벗어날 경우를 감지하여 에러를 발생시킨다. 익스텐션 센서(13)는 웨이퍼가 좌우로 움직일 때 걸리거나 제어케이블의 접촉상태가 불량할 경우 에러를 발생시킨다. 또한 각종 로봇축의 기준위치와 실제위치가 설정값 이상 차이가 날 경우 에러를 발생시킨다.
상기의 각종 센서에서 발생되는 센서신호와 외부조정장치로부터 출력되는 정상신호는 각각의 센서와 연결된 자동에러감지장치(30)의 입력부(31)에 입력된다. 상기 입력된 정상신호 및 센서신호는 증폭부(32)에서 각각 증폭 출력되어 비교부(33)에 입력된다. 그후 비교부(34)는 입력된 두 신호를 비교하여 같으면 정상상태를, 다르면 에러상태를 출력부(34)에서 작업자가 확인할 수 있는 방법으로 표시하고 다시 센서신호와 정상신호는 인터페이스 케이블(17)로 출력한다.
또한 상기의 센서신호는 외부조정장치에도 입력되어 에러상태가 감지되면 반도체 제조용 로봇(100)의 동작을 중지시킨다.
이때 작업자는 각각의 자동에러감지장치(30)의 출력부를 통하여 에러가 발생한 장비의 위치를 확인 후 에러요소를 제거하여 반도체 제조용 로봇(200)을 다시 구동시키면 된다.
따라서, 본 발명은 종래의 장치에 자동에러감지장치만을 추가하여 장비의 에러가 발생한 위치를 쉽게 발견할 수 있어 빠른 조치로 인하여 장치 가동률 및 생산성이 향상되는 이점을 가진다.

Claims (1)

  1. 로봇 팔의 끝에 위치하여 웨이퍼의 유무를 감지하는 캡 센서와, 반도체 제조용 로봇의 상부에 위치하여 웨이퍼가 공정진행용 챔버에서 작업을 완료한 후 저장엘리베이터에 잘못 놓이는 경우를 감지하는 웨이퍼포지션 센서와, 웨이퍼가 회전하며 움직일 때의 각도를 감지하는 로테이션 센서와, 웨이퍼가 좌우로 움직일 때 걸림이나 제어케이블의 접촉상태를 감지하는 익스텐션 센서와, 각종 로봇축 및 축위치감지 센서와, 웨이퍼를 회전이동시키는 로테이션 모터와, 웨이퍼를 좌우로 움직이는 익스텐션 모터와, 상기 각각의 센서와 모터사이에 제어선이 연결되는 익스텐션 보드와 외부조정장치로부터 제어신호를 입력받는 제어보드와, 제어보드와 익스텐션 보드를 연결하여 각종 제어신호를 송수신하는 인터페이스 케이블을 포함하는 반도체 제조용 로봇에 있어서,
    상기 제어보드와 상기 익스텐션 보드를 연결한 상기 인터페이스 케이블의 중간에 위치하여 각종 제어신호중 센서신호와 정상신호를 입력받는 입력부와,
    상기 입력된 정상신호 및 센서신호를 증폭시키는 증폭부와,
    상기 증폭된 정상신호와, 센서신호를 입력받아 비교하여 상기 두 신호가 같으면 정상상태를, 서로 다르면 에러 상태를 출력하는 비교부와,
    상기 비교부의 출력을 입력받아 정상상태 또는 에러상태를 외부에 표시하고 입력된 센서신호와 정상신호를 출력하는 출력부를 포함하는 자동에러감지장치를 각각의 센서와 대응하도록 구비한 것이 특징인 반도체 제조용 로봇.
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