KR101028406B1

KR101028406B1 - 아크 검출장치 및 방법

Info

Publication number: KR101028406B1
Application number: KR1020090074463A
Authority: KR
Inventors: 이강; 홍상진; 이상열; 안종환
Original assignee: (주)화백엔지니어링
Priority date: 2009-08-12
Filing date: 2009-08-12
Publication date: 2011-04-13
Also published as: TWI443316B; US20110040508A1; JP5140104B2; TW201105940A; JP2011039031A; US8332170B2; DE102010016036A1; KR20110016788A

Abstract

본 발명은 반도체 또는 LCD 제조에 이용되는 플라즈마 처리공정을 수행하는 챔버의 내부에 발생되는 아크(Arc)를 검출하기 위한 아크 검출장치에 관한 것으로서, 상기 아크를 측정하는 센서모듈과; 상기 센서모듈에서 측정된 데이터를 처리하기 위한 프로세서모듈;을 포함하며, 상기 센서모듈은 상기 챔버의 내부에 발생된 아크에 대한 데이터를 측정하는 RGB 컬러센서부를 포함하되, 상기 RGB 컬러센서부는 상기 아크에 대해 적색 또는 녹색 또는 청색 중의 하나 이상의 가시적 영역을 감지하는 센서로 마련됨으로써, 상기 아크 검출장치는 발생된 아크의 색상 데이터 및 채도 데이터 및 밝기 데이터를 측정하여 아크를 검출하는 것을 특징으로 한다.

이에 의해, 플라즈마 처리 공정을 수행하는 공정 챔버 내부에 발생하는 아크를 RGB 컬러센서부를 이용하여 측정함으로써, 상기 아크에 대한 색상 데이터를 고속으로 취득할 수 있으며, RGB 컬러센서부에서 측정된 아날로그 데이터를 디지털 데이터로 변환시키는 복수의 AD 컨버터를 이용함으로써, 각 색상 데이터의 변환을 병렬적으로 처리하여 데이터의 변환 및 처리가 빠르고 용이하게 구현될 수 있다.

또한, 변환 및 처리된 아크 데이터를 바탕으로 아크의 전조 현상을 탐지하여 발생될 수 있는 문제를 조기 처리 및 대응할 수 있다.

아크, 플라즈마, 검출, RGB 센서

Description

아크 검출장치 및 방법{METHOD AND DEVICE FOR DETECTING ARCS}

본 발명은 아크 검출장치 및 방법에 관한 것으로서, 보다 상세하게는, 플라즈마 처리 공정을 수행하는 공정 챔버 내부에 발생하는 아크를 RGB 컬러센서부를 이용하여 측정함으로써, 상기 아크에 대한 색상 데이터를 고속으로 취득할 수 있는 아크 검출장치 및 방법에 관한 것이다.

일반적으로, 플라즈마 처리 장치는 반도체 제조 공정, LCD(Liquid crystal display) 제조 공정, 태양전지 제조 공정, 물질 표면처리, 대기 오염처리, 핵융합 등에 널리 이용되고 있다.

특히, 반도체 제조 공정에 사용되는 플라즈마 처리 장치는 플라즈마를 생성하기 위해 주로 RF 전원을 이용하며, 플라즈마 처리 공정에서, 공정 챔버 내부에 구조적 결함 또는 작은 입자들이 있을 경우, 플라즈마 처리 공정의 안정성을 저하시키는 아크(Arc)가 발생할 수 있다.

특히, 반도체 소자의 제조를 위한 플라즈마 처리 장치의 경우, 상기 아크는 하나의 웨이퍼 상에 어떤 소자에 문제가 생겼는지에 대해 파악되기 힘들며, 다음 공정에서도 소자의 불량을 유발하는 또 다른 작은 입자들을 발생시킬 수 있다.

이에 따라, 상기 플라즈마 처리 공정의 안정성을 모니터링하기 위해, 공정 챔버 내부에서 아크의 발생 여부를 모니터링하기 위한 기술이 요구되고 있다.

상기와 같은 아크의 검출은 RF 신호를 모니터링하여 공정 챔버 내부에 발생되는 아크를 검출하는 장치에 의해 구현되었다.

그러나, 상기 RF 신호를 이용하여 아크를 검출하는 방식은, RF 신호의 주파수에 따른 전자적 시그널의 변동 값을 단순히 카운트하는 방식으로 마련되어 아크가 발생되기 전, 특정 강도의 신호가 감지되는 전조 현상을 파악하는 데에는 어렵다는 문제점이 있었다.

즉, 상기 RF 신호를 이용하여 아크를 검출하는 방식은, 공정 챔버 내부의 아크가 발생하였는지의 여부만을 파악할 수 있어 아크에 대한 특징 파악 및 분석에 한계가 있었다.

따라서, 전술한 문제점을 해결함과 동시에 상기 전조 현상 및 아크 발생의 특징 파악을 위하여 상기 공정 챔버 내부의 광학적 특성의 분석을 통해 아크의 발생을 모니터링하는 방식이 개발되었다.

이는, 상기 공정 챔버 내부에 CCD 카메라를 설치하고, 카메라에 촬영된 이미지를 분석하여 아크를 검출하는 방식으로 구현되었다.

그러나, 상기 CCD 카메라를 이용한 아크 검출방식은 공정 챔버 내부의 영상, 즉 촬영되는 이미지를 저장 및 분석하는 방식을 채택함으로써, 저장되어질 데이터의 사이즈가 크고(시간당 10Gbyte), 분석해야 할 이미지의 수도 방대하여 효율적이며 용이한 아크 검출이 어렵다는 문제점이 있었다.

따라서, 전술한 문제점들을 해결함과 동시에 발생된 아크에 대한 용이한 모니터링을 구현하며, 검출된 데이터를 고속으로 처리하여 처리된 데이터를 샘플링시키고, 이를 바탕으로 공정 챔버 내부에 발생하는 아크의 전조 현상 및 특징을 파악하는 기술의 개발이 요구되는 실정이다.

본 발명은 상기 RF 신호 및 CCD 카메라를 이용하여 아크를 검출하는 방식의 문제점을 해결하기 위해 창작된 것으로서, 발생되는 아크의 적, 녹, 청색에 대한 각각의 데이터를 RGB 컬러센서부를 이용하여 취득하고, 이를 변환 및 분석하여 아크를 검출하는 방식을 채택하여 아크에 대한 정밀하고, 효율적인 모니터링 성능을 구비하는 아크 검출장치 및 방법을 제공하는 데 있다.

즉, 전술한 RF 신호를 이용한 아크 검출 방식의 경우, 공정 챔버 내부에서 아크가 발생되었는지의 여부만을 판단하는 한계가 있었다.

이에 비해, 본 발명은 가시적으로 발생된 아크의 데이터, 즉, 아크에 대한 색상, 채도, 밝기 데이터를 추출하여 이를 샘플링화시킴으로써, 아크 발생여부를 판단함은 물론 아크가 발생되기 전 나타나는 전조 현상의 특징을 파악할 수 있다는 장점이 있다.

또한, 전술한 CCD 카메라를 이용한 아크 검출 방식의 경우, 챔버 내부의 영상을 연속적으로 촬영 및 저장하고, 이러한 화상 이미지 데이터를 모두 분석해야 하는 문제점이 있었다.

이에 비해, 본 발명은 RGB 컬러센서부를 이용하여 발생되는 아크에 대한 색상, 채도, 밝기 데이터만을 취득한 후, 이를 AD 변환 및 분석함으로써, 저장 및 처리되어야 하는 데이터의 양이 획기적으로 감소되어 데이터의 고속처리가 구현된다는 장점이 있다.

한편, 본 발명의 또 다른 목적은, RGB 컬러센서부에서 측정된 아날로그 데이터를 디지털 데이터로 변환시키는 복수의 AD 컨버터를 이용함으로써, 각 색상 데이터의 변환을 병렬적으로 처리하여 데이터의 변환 및 처리가 빠르고 용이한 아크 검출장치 및 방법을 제공하는 데 있다.

본 발명의 또 다른 목적은, 변환 및 처리된 아크 데이터를 바탕으로 아크의 전조 현상을 탐지하여, 발생될 수 있는 문제를 조기 처리 및 대응할 수 있는 아크 검출장치 및 방법을 제공하는 데 있다.

상기 목적은, 본 발명에 따라, 반도체 또는 LCD 제조에 이용되는 플라즈마 처리공정을 수행하는 챔버의 내부에 발생되는 아크(Arc)를 검출하기 위한 아크 검출장치로서, 상기 아크를 측정하는 센서모듈과; 상기 센서모듈에서 측정된 데이터를 처리하기 위한 프로세서모듈;을 포함하며, 상기 센서모듈은 상기 챔버의 내부에 발생된 아크에 대한 데이터를 측정하는 RGB 컬러센서부를 포함하되, 상기 RGB 컬러센서부는 상기 아크에 대해 적색 또는 녹색 또는 청색 중의 하나 이상의 가시적 영역을 감지하는 센서로 마련됨으로써, 발생된 아크의 색상 데이터 및 채도 데이터 및 밝기 데이터를 측정하여 아크를 검출하는 아크 검출장치에 의해 달성될 수 있다.

여기서, 상기 아크 검출장치는 상기 센서모듈에서 측정된 아날로그 데이터를 디지털 데이터로 변환시키기 위한 하나 이상의 AD 컨버터(Analogue to digital converter)를 포함하는 변환모듈을 추가적으로 포함할 수 있다.

또한, 상기 RGB 컬러센서부는 상기 아크에 대한 적색 데이터를 측정하는 R 센서, 상기 아크에 대한 녹색 데이터를 측정하는 G 센서, 상기 아크에 대한 청색 데이터를 측정하는 B 센서로 구성되며, 상기 측정된 각 색상의 데이터는 상기 변환모듈의 AD 컨버터(Analogue to digital converter)에서 각각 병렬적으로 변환처리될 수 있다.

여기서, 상기 센서모듈은 상기 RGB 컬러센서부의 정밀한 측정을 위하여 특정 범위의 파장 대역만을 통과시키는 광학 필터(Optic Filter)를 추가적으로 포함할 수 있다.

또한, 상기 변환모듈은 상기 하나 이상의 AD 컨버터(Analogue to digital converter)에서 변환된 디지털 데이터를 임시적으로 저장하며, 이를 상기 프로세서모듈로 전송시키는 저장부를 추가적으로 포함할 수 있다.

한편, 상기 프로세서모듈은, 상기 변환모듈로부터 전송된 디지털 데이터의 노이즈가 처리된 레어(rare) 데이터를 전송하는 데이터 처리부와; 상기 전송된 디지털 데이터와 기 전송된 디지털 데이터의 강도를 비교하여 그 차이가 일정 이상일 경우 이상상태 데이터를 전송하는 데이터 분석부와; 상기 데이터 처리부에서 전송된 레어 데이터와 상기 데이터 분석부에서 송신된 이상상태 데이터에 대한 제어를 담당하는 프로세서와; 상기 프로세서에서 처리된 데이터를 단말기로 전송하는 데이터 송신부와; 상기 단말기에서 전송된 각종 데이터 및 제어신호를 수신하는 데이터 수신부;를 포함할 수 있다.

여기서, 상기 프로세서모듈은 상기 데이터 처리부, 데이터 분석부, 프로세 서, 데이터 수신부, 데이터 송신부의 상태를 출력시키는 상태 표시부와, 상기 데이터 분석부에서 이상상태 테이터가 전송될 경우, 이를 작업자에게 인식시키는 경고부를 추가적으로 포함할 수 있다.

또한, 상기 단말기와 데이터 송신부 및 데이터 수신부의 통신은 고속 USB 통신으로 마련될 수 있다.

한편, 상기 프로세서모듈은 상기 센서모듈에서 측정된 아날로그 데이터를 디지털 데이터로 변환시키기 위한 하나 이상의 AD 컨버터(Analogue to digital converter)를 포함할 수 있다.

여기서, 상기 RGB 컬러센서부는 상기 아크에 대한 적색, 녹색, 청색 데이터를 측정하는 RGB 데이터 취득부를 포함하며, 상기 RGB 데이터 취득부에서 측정된 각 색상의 데이터는 상기 프로세서모듈의 제어신호를 통해 해당 색의 데이터를 추출하여 상기 AD 컨버터(Analogue to digital converter)에서 변환될 수 있다.

또한, 상기 센서모듈은 상기 RGB 데이터 취득부의 정밀한 측정을 위하여 특정 범위의 파장 대역만을 통과시키는 광학 필터(Optic Filter)를 추가적으로 포함할 수 있다.

여기서, 상기 프로세서모듈은, 상기 AD 컨버터(Analogue to digital converter)에서 변환 전송된 디지털 데이터의 노이즈가 처리된 레어(rare) 데이터를 전송하는 데이터 처리부와; 상기 전송된 디지털 데이터와 기 전송된 디지털 데이터의 강도를 비교하여 그 차이가 일정 이상일 경우 이상상태 데이터를 전송하는 데이터 분석부와; 상기 데이터 처리부에서 전송된 레어 데이터와 상기 데이터 분석 부에서 송신된 이상상태 데이터에 대한 제어 및 상기 RGB 데이터 취득부로의 제어신호 전송을 담당하는 프로세서와; 상기 프로세서에서 처리된 데이터를 단말기로 전송하는 데이터 송신부와; 상기 단말기에서 전송된 각종 데이터 및 제어신호를 수신하는 데이터 수신부;를 포함할 수 있다.

또한, 상기 프로세서모듈은 상기 데이터 처리부, 데이터 분석부, 프로세서, 데이터 수신부, 데이터 송신부의 상태를 출력시키는 상태 표시부와, 상기 데이터 분석부에서 이상상태 테이터가 전송될 경우, 이를 작업자에게 인식시키는 경고부를 추가적으로 포함할 수 있다.

여기서, 상기 단말기와 데이터 송신부 및 데이터 수신부의 통신은 고속 USB 통신으로 마련될 수 있다.

한편 상기 목적은, 본 발명에 따라, 반도체 또는 LCD 제조에 이용되는 플라즈마 처리공정을 수행하는 챔버의 내부에 발생되는 아크(Arc)를 검출하기 위한 아크 검출방법으로서, RGB 컬러센서부를 포함하는 센서모듈로써 상기 챔버의 내부를 모니터링 하는 단계(S100)와; 상기 센서모듈에서 측정된 아크에 대한 색상 데이터를 프로세서모듈로 전송하는 단계(S200)와; 상기 전송된 색상 데이터를 상기 프로세서모듈에서 처리하는 단계(S300);를 포함하는 아크 검출방법에 의해서도 달성될 수 있다.

여기서, 상기 센서모듈에서 측정된 아크에 대한 색상 데이터를 프로세서모듈로 전송하는 단계(S200)는, 하나 이상의 AD 컨버터(Analogue to digital converter)를 포함하는 변환모듈에서 상기 센서모듈에서 측정된 아날로그 데이터를 디지털 데이터로 변환시키는 단계(S210)와; 상기 변환된 디지털 데이터가 저장부에 임시적으로 저장되는 단계(S220)와; 상기 저장부에 저장된 디지털 데이터를 상기 프로세서모듈로 전송시키는 단계(S230);를 포함할 수 있다.

또한, 상기 RGB 컬러센서부는 상기 아크에 대한 적색 데이터를 측정하는 R 센서, 상기 아크에 대한 녹색 데이터를 측정하는 G 센서, 상기 아크에 대한 청색 데이터를 측정하는 B 센서로 구성되며, 상기 하나 이상의 AD 컨버터(Analogue to digital converter)를 포함하는 변환모듈에서 상기 센서모듈에서 측정된 아날로그 데이터를 디지털 데이터로 변환시키는 단계(S210)는, 상기 측정된 각 색상의 데이터를 상기 변환모듈의 AD 컨버터(Analogue to digital converter)에서 각각 병렬적으로 변환처리하는 단계로 마련될 수 있다.

한편, 상기 전송된 색상 데이터를 상기 프로세서모듈에서 처리하는 단계(S300)는, 상기 변환모듈로부터 전송된 디지털 데이터의 노이즈를 처리하여 레어(rare) 데이터를 전송하는 단계(S310)와; 상기 전송된 디지털 데이터와 기 전송된 디지털 데이터의 강도를 비교하여 그 차이가 일정 이상일 경우 이상상태 데이터를 전송하는 단계(S320)와; 상기 전송된 레어 데이터와 이상상태 데이터를 프로세서의 제어에 따라 처리하는 단계(S330)와; 상기 프로세서에서 처리된 데이터를 단말기로 전송하는 단계(S340)와; 상기 단말기에서 전송된 각종 데이터 및 제어신호를 수신하는 단계(S350);를 포함할 수 있다.

여기서, 상기 전송된 색상 데이터를 상기 프로세서모듈에서 처리하는 단계(S300)는, 상기 프로세서모듈에서 진행되는 데이터 처리, 데이터 분석, 데이터 송, 수신의 상태를 출력시키는 단계(S360)와 상기 이상상태 데이터가 전송된 경우, 이를 작업자에게 인식시키는 단계(S370)를 추가적으로 포함할 수 있다.

한편, 상기 RGB 컬러센서부는 상기 아크에 대한 적색, 녹색, 청색 데이터를 측정하는 RGB 데이터 취득부를 포함하며, 상기 센서모듈에서 측정된 아크에 대한 색상 데이터를 프로세서모듈로 전송하는 단계(S200)는, 상기 RGB 데이터 취득부에서 측정된 각 색상의 데이터를 상기 프로세서모듈의 제어신호를 통해 해당 색의 데이터를 추출하여 프로세서모듈로 전송하는 단계로 마련될 수 있다.

또한, 상기 전송된 색상 데이터를 상기 프로세서모듈에서 처리하는 단계(S300)는, 상기 프로세서모듈에 포함된 하나 이상의 AD 컨버터(Analogue to digital converter)에서 상기 센서모듈로부터 전송된 아날로그 데이터를 디지털 데이터로 변환시키는 단계(S301)와; 상기 변환된 디지털 데이터의 노이즈를 처리하여 레어(rare) 데이터를 전송하는 단계(S311)와; 상기 전송된 디지털 데이터와 기 전송된 디지털 데이터의 강도를 비교하여 그 차이가 일정 이상일 경우 이상상태 데이터를 전송하는 단계(S321)와; 상기 전송된 레어 데이터와 이상상태 데이터를 프로세서의 제어에 따라 처리하는 단계(S331)와; 상기 프로세서에서 처리된 데이터를 단말기로 전송하는 단계(S341)와; 상기 단말기에서 전송된 각종 데이터 및 제어신호를 수신하는 단계(S351);를 포함할 수 있다.

또한, 상기 전송된 색상 데이터를 상기 프로세서모듈에서 처리하는 단계(S300)는, 상기 프로세서모듈에서 진행되는 데이터 처리, 데이터 분석, 데이터 송, 수신의 상태를 출력시키는 단계(S361)와 상기 이상상태 데이터가 전송된 경우, 이를 작업자에게 인식시키는 단계(S371)를 추가적으로 포함할 수 있다.

본 발명에 의해, 플라즈마 처리 공정을 수행하는 공정 챔버 내부에 발생하는 아크를 RGB 컬러센서부를 이용하여 측정함으로써, 상기 아크에 대한 색상 데이터를 고속으로 취득할 수 있다.

또한, RGB 컬러센서부에서 측정된 아날로그 데이터를 디지털 데이터로 변환시키는 복수의 AD 컨버터를 이용함으로써, 각 색상 데이터의 변환을 병렬적으로 처리하여 데이터의 변환 및 처리가 빠르고 용이하게 구현될 수 있다.

이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 구성을 상세히 설명하기로 한다.

이에 앞서, 본 명세서 및 청구범위에 사용된 용어는 사전적인 의미로 한정 해석되어서는 아니되며, 발명자는 자신의 발명을 최선의 방법으로 설명하기 위해 용어의 개념을 적절히 정의할 수 있다는 원칙에 입각하여, 본 발명의 기술적 사상에 부합되는 의미와 개념으로 해석되어야 한다.

따라서, 본 명세서에 기재된 실시예 및 도면에 도시된 구성은 본 발명의 바람직한 실시예에 불과할 뿐이고, 본 발명의 기술적 사상을 모두 표현하는 것은 아니므로, 본 출원 시점에 있어 이들을 대체할 수 있는 다양한 균등물과 변형예들이 존재할 수 있음을 이해하여야 한다.

도 1 은 본 발명에 따른 아크 검출장치의 블럭도이다.

도 1 을 참조하면, 본 발명에 따른 아크 검출장치는, 반도체 또는 LCD 제조에 이용되는 플라즈마 처리공정을 수행하는 챔버의 내부에 발생되는 아크(Arc)를 검출하기 위한 아크 검출장치로서, 상기 아크를 측정하는 센서모듈(10)과; 상기 센서모듈(10)에서 측정된 데이터를 처리하기 위한 프로세서모듈(30);을 포함하며, 상기 센서모듈(10)은 상기 챔버의 내부에 발생된 아크에 대한 데이터를 측정하는 RGB 컬러센서부(15)를 포함하되, 상기 RGB 컬러센서부(15)는 상기 아크에 대해 적색 또는 녹색 또는 청색 중의 하나 이상의 가시적 영역을 감지하는 센서로 마련됨으로써, 상기 아크 검출장치는 발생된 아크의 색상 데이터 및 채도 데이터 및 밝기 데이터를 측정하여 아크를 검출하도록 구성될 수 있다.

여기서, 본 발명에 따른 아크 검출장치는 상기 센서모듈(10)에서 측정된 각 색상에 대한 아날로그 데이터를 디지털 데이터로 변환시키기 위한 하나 이상의 AD 컨버터(Analogue to digital converter)(22)를 포함하는 변환모듈(20)을 추가적으로 포함할 수 있다.

즉, 상기 아크 검출장치는 아크의 발생을 감지 및 검출하는 센서모듈(10)과 상기 센서모듈(10)에서 검출된 아크에 대한 아날로그 데이터를 디지털 데이터로 변환시키는 변환모듈(20)과 상기 변환모듈(20)에서 변환된 디지털 데이터를 분석 및 처리하는 프로세서모듈(30)로 구성될 수 있다.

따라서, 본 발명에 따른 아크 검출장치는, 상기 RGB 컬러센서부(15)를 포함 하는 센서모듈(10)에서 발생된 아크에 대한 가시적인 영역, 즉, 적, 녹, 청색에 대한 색상, 채도, 밝기 데이터의 수치만을 측정하고, 상기 측정된 수치를 상기 변환모듈(20)에서 디지털 데이터로 변환시키고, 이를 상기 프로세서모듈(30)에서 분석 및 처리함으로써, 상대적으로 적은 데이터 양으로도 아크의 전조 현상 및 발생된 아크에 대한 검출을 정확하고 효율적으로 수행할 수 있다.

여기서, 상기 센서모듈(10)은 상기 아크의 색상 데이터를 검출하기 위한 RGB 컬러센서부(15)와 상기 RGB 컬러센서부(15)의 정밀한 측정을 위한 광학 필터(16)를 포함할 수 있다.

여기서, 상기 RGB 컬러센서부(15)는 상기 아크에 대한 적색 데이터를 측정하는 R 센서(11), 상기 아크에 대한 녹색 데이터를 측정하는 G 센서(12), 상기 아크에 대한 청색 데이터를 측정하는 B 센서(13)로 색상별로 각각 분리되어 마련될 수 있다.

즉, 상기 RGB 컬러센서부(15)는 공정 챔버 내부에서 아크가 발생되었을 경우, 발생된 아크에 대한 색상 데이터를 각각의 색상을 담당하는 센서에서 검출하여 이를 후술하여 설명할 변환모듈(20)로 전송시키는 역할을 수행한다.

또한, 상기 광학 필터(16)는 상기 RGB 컬러센서부(15)에 전달되는 특정 범위의 파장 대역만을 통과시키는 구성요소로써, 발생된 아크의 측정 및 검출에 불필요한 대역을 차단시킴과 동시에 정밀한 측정 및 센서부를 보호하는 역할을 수행한다.

상기 센서모듈(10)에서 검출된 아크의 색상 데이터는 상기 변환모듈(20)로 전송되어 디지털 데이터로 변환된다.

여기서, 상기 변환모듈(20)은 상기 센서모듈(10)에서 전송된 아크의 아날로그 데이터를 디지털 데이터로 변환시키기 위한 구성요소로써, 하나 이상의 AD 컨버터(22)와 상기 AD 컨버터에서 변환된 데이터를 일시적으로 저장하는 저장부(24)로 마련될 수 있다.

즉, 상기 AD 컨버터(22)는 상기 R 센서(11), G 센서(12), B 센서(13)와 각각 연결되는 복수의 AD 컨버터(22)로 마련될 수 있으며, 상기 센서에서 측정된 각 색상의 데이터는 상기 AD 컨버터(22)에서 각각 병렬적으로 변환처리될 수 있다.

따라서, 상기 각 센서에서 측정된 데이터가 개별적으로 디지털 데이터로 변환됨으로써, 데이터 처리 및 분석이 신속하게 이루어질 수 있으며, 이에 따라 약 100kHz(초당 10만번의 데이터 취득)의 아크 모니터링 능력을 구비할 수 있다.

또한, 도 1 에서는, 상기 AD 컨버터(22)가 3 개로 마련되어 상기 R 센서(11), G 센서(12), B 센서(13)에 각각 연결되는 것으로 도시되었지만, 상기 AD 컨버터(22)의 갯수는 이에 한정되지는 않으며, 필요에 따라 N 개의 AD 컨버터(22)로도 구성가능함은 물론이다.

한편, 상기 저장부(24)는 상기 AD 컨버터(22)에서 변환된 디지털 데이터를 임시적으로 저장하며, 이를 후술하여 설명할 프로세서모듈(30)로 전송시키는 역할을 수행한다.

즉, 상기 AD 컨버터(22)에서 변환된 아크에 대한 디지털 데이터는 상기 저장부(24)에 일시적으로 저장된 후, 상기 프로세서모듈(30)로 전송되어 아크에 대한 데이터가 처리 및 분석된다.

여기서, 상기 프로세서모듈(30)은, 도 1 에서와 같이, 데이터 처리부(32), 데이터 분석부(34), 프로세서(36), 데이터 송신부(38), 데이터 수신부(39), 상태 표시부(31), 경고부(33)로 마련될 수 있다.

여기서, 상기 데이터 처리부(32)는 상기 변환모듈(20)로부터 전송된 디지털 데이터의 노이즈를 처리하기 위한 구성으로써, 검출장치 또는 전송선 등의 외부 구성에 의해 유입된 노이즈를 감쇄 또는 제거시키는 역할을 수행한다.

또한, 상기 데이터 처리부(32)는 전송된 아크의 디지털 데이터에서 상기 노이즈가 처리된 레어 데이터를 후술하여 설명할 데이터 분석부(34) 및 프로세서(36)로 전송하도록 마련될 수 있다.

여기서, 상기 데이터 분석부(34)는 상기 데이터 처리부(32)에서 전송된 레어 데이터를 분석하기 위한 구성으로, 상기 전송된 레어 데이터와 기 전송된 레어 데이터의 강도를 비교하여 그 차이가 일정 이상일 경우 이상상태 데이터를 프로세서(36)로 전송하는 역할을 수행한다.

여기서, 상기 기 전송된 레어 데이터는 본 레어 데이터가 전송되기 바로 전에 전송된 레어 데이터의 의미는 아니며 일정 범위, 즉 수 Nmsec 이전의 복수의 레어 데이터의 집합을 의미한다.

즉, 상기 데이터 분석부(34)는 상기 데이터 처리부(32)에서 전송된 레어 데이터와 이전의 일정 시간 동안 전송된 복수의 레어 데이터의 강도를 비교하여 그 차이가 일정 이상일 경우 이상상태 데이터를 프로세서(36)로 전송하도록 마련된다.

따라서, 상기 데이터 분석에 의해 본 발명에 따른 아크 검출장치는 아크가 발생하기 전에 나타나는 전조 현상 및 아크의 특징 등을 파악할 수 있으며, 이러한 분석에 의하여 발생될 수 있는 각종 문제를 조기에 차단할 수 있다.

한편, 상기 프로세서(36)는 상기 데이터 처리부(32)에서 전송된 레어 데이터와 상기 데이터 분석부(34)에서 송신된 이상상태 데이터에 대한 제어 및 처리를 수행하는 구성요소로써, DSP Chip(Digital Signal Processor Chip) 또는 고성능 AD Chip으로 마련되어 데이터의 처리를 신속하게 구현할 수 있다.

또한, 상기 데이터 송신부(38)는 상기 프로세서(36)에서 처리된 데이터를 사용자 단말기(40)로 전송하는 구성요소이며, 상기 데이터 수신부(39)는 상기 사용자 단말기(40)에서 전송된 각종 데이터 및 제어신호를 수신하여 상기 프로세서(36)로 전송하는 구성요소이다.

또한, 상기 상태 표시부(31)는 상기 데이터 처리부(32), 데이터 분석부(34), 프로세서(36), 데이터 수신부(39), 데이터 송신부(38), 센서모듈(10) 및 변환모듈(20)의 상태를 출력시키는 역할을 수행한다.

또한, 상기 경고부(33)는 상기 데이터 분석부(34)에서 아크에 대한 이상상태 테이터가 전송될 경우, 이를 작업자에게 인식시키는 역할을 수행한다.

여기서, 상기 사용자 단말기(40)와 데이터 송신부(38) 및 데이터 수신부(39)의 통신은 여러가지 통신 방식에 의해 구현될 수 있으며, 바람직하게는 고속 USB 통신으로 마련될 수 있다.

또한, 상기 데이터 송신부(38)는 상기 프로세서(36)의 제어에 의해 데이터 처리부(32)에서 전송된 레어 데이터와 데이터 분석부(34)에서 전송된 이상상태 데 이터를 모두 사용자 단말기(40)로 송신하도록 마련될 수 있다.

이하, 본 발명에 따른 아크 검출방법에 대해 상세히 설명한다.

본 발명에 따른 아크 검출방법은, 반도체 또는 LCD 제조에 이용되는 플라즈마 처리공정을 수행하는 챔버의 내부에 발생되는 아크(Arc)를 검출하기 위한 아크 검출방법으로서, RGB 컬러센서부를 포함하는 센서모듈로써 상기 챔버의 내부를 모니터링 하는 단계(S100)와; 상기 센서모듈에서 측정된 아크에 대한 색상 데이터를 프로세서모듈로 전송하는 단계(S200)와; 상기 전송된 색상 데이터를 상기 프로세서모듈에서 처리하는 단계(S300);로 이루어진다.

여기서, 상기 RGB 컬러센서부는 상기 아크에 대한 적색 데이터를 측정하는 R 센서, 상기 아크에 대한 녹색 데이터를 측정하는 G 센서, 상기 아크에 대한 청색 데이터를 측정하는 B 센서로 구성될 수 있다.

또한, 상기 센서모듈에서 측정된 아크에 대한 색상 데이터를 프로세서모듈로 전송하는 단계(S200)는, 하나 이상의 AD 컨버터를 포함하는 변환모듈에서 상기 센서모듈에서 측정된 아날로그 데이터를 디지털 데이터로 변환시키는 단계(S210)와, 상기 변환된 디지털 데이터가 저장부에 임시적으로 저장되는 단계(S220)와, 상기 저장부에 저장된 디지털 데이터를 상기 프로세서모듈로 전송시키는 단계(S230)로 이루어질 수 있다.

여기서, 상기 하나 이상의 AD 컨버터를 포함하는 변환모듈에서 상기 센서모듈에서 측정된 아날로그 데이터를 디지털 데이터로 변환시키는 단계(S210)는, 상기 측정된 각 색상의 데이터를 상기 변환모듈의 AD 컨버터에서 각각 병렬적으로 변환 처리하는 단계이다.

즉, 본 발명에 따른 아크 검출방법은 상기 모니터링 단계(S100)에서 아크의 발생이 검출되면, 검출된 아크의 아날로그 데이터를 디지털 데이터로 변환시키며(S210), 이를 저장부에 저장(S220)한 후, 저장된 데이터를 프로세서모듈로 전송(S230)시키는 과정으로 마련될 수 있다.

한편, 상기 전송된 색상 데이터를 상기 프로세서모듈에서 처리하는 단계(S300)는, 데이터의 노이즈 처리 단계(S310), 데이터 분석 단계(S320), 데이터 처리단계(S330), 전송 단계(S340), 수신 단계(S350), 상태 출력 단계(S360), 경고 단계(S370)으로 마련될 수 있다.

여기서, 상기 데이터의 노이즈 처리 단계(S310)는 상기 변환모듈로부터 전송된 디지털 데이터의 노이즈가 처리된 레어(rare) 데이터를 데이터 처리부 및 프로세서로 전송하는 단계(S310)이다.

여기서, 상기 노이즈는 검출장치 또는 전송선 등의 외부 구성에 의해 유입된 노이즈이며, 본 단계(S310)에서 이와 같은 노이즈가 감쇄 또는 제거된 레어 데이터가 생성될 수 있다.

또한, 상기 데이터 분석 단계(S320)는 상기 전송된 레어 데이터와 기 전송된 레어 데이터의 강도를 비교하여 그 차이가 일정 이상일 경우 이상상태 데이터를 전송하는 단계(S320)이다.

여기서, 상기 기 전송된 레어 데이터는 본 레어 데이터가 전송되기 바로 전에 전송된 레어 데이터의 의미는 아니며 일정 범위, 즉 수 Nmsec 이전의 복수의 레 어 데이터의 집합을 의미한다.

즉, 상기 단계(S320)에서는 전송된 레어 데이터와 이전의 일정 시간 동안 전송된 복수의 레어 데이터의 강도를 비교하여 그 차이가 일정 이상일 경우 이상상태 데이터를 프로세서로 전송하는 단계이다.

또한, 상기 데이터 처리단계(S330)는 상기 전송된 레어 데이터와 이상상태 데이터를 프로세서의 제어에 따라 처리하는 단계(S330)이며, 상기 전송 단계(S340)는 상기 프로세서에서 처리된 데이터(레어 데이터, 이상상태 데이터, 분석 데이터 등)를 사용자 단말기로 전송하는 단계(S340)이다.

또한, 상기 수신 단계(S350)는 상기 사용자 단말기에서 전송된 각종 데이터 및 제어신호를 수신하여 프로세서로 전송하는 단계(S350)이며, 상태 출력 단계(S360)는 상기 프로세서모듈에서 진행되는 데이터 처리, 데이터 분석, 데이터 송, 수신의 상태를 출력시키는 단계(S360)이다.

또한, 상기 경고 단계(S370)는 상기 S320 단계에서 이상상태 데이터가 전송된 경우, 이를 작업자에게 인식시키는 단계(S370)이다.

도 2 는 본 발명의 다른 실시예에 따른 아크 검출장치의 블럭도이다.

도 2 를 참조하면, 본 발명의 다른 실시예에 따른 아크 검출장치는, 반도체 또는 LCD 제조에 이용되는 플라즈마 처리공정을 수행하는 챔버의 내부에 발생되는 아크(Arc)를 검출하기 위한 아크 검출장치로서, 상기 아크를 측정하는 센서모듈(10)과; 상기 센서모듈(10)에서 측정된 데이터를 처리하기 위한 프로세서모 듈(30);을 포함하며, 상기 센서모듈(10)은 상기 챔버의 내부에 발생된 아크에 대한 데이터를 측정하는 RGB 컬러센서부(15)를 포함하되, 상기 RGB 컬러센서부(15)는 상기 아크에 대해 적색 또는 녹색 또는 청색 중의 하나 이상의 가시적 영역을 감지하는 센서로 마련됨으로써, 상기 아크 검출장치는 발생된 아크의 색상 데이터 및 채도 데이터 및 밝기 데이터를 측정하여 아크를 검출하도록 구성될 수 있다.

여기서, 상기 프로세서모듈(30)은 상기 센서모듈(10)에서 측정된 아날로그 데이터를 디지털 데이터로 변환시키기 위한 하나 이상의 AD 컨버터(Analogue to digital converter)(22)를 포함할 수 있다.

즉, 상기 아크 검출장치는 아크의 발생을 감지 및 검출하는 센서모듈(10)과 상기 센서모듈(10)에서 검출된 아크에 대한 아날로그 데이터를 디지털 데이터로 변환 및 변환된 디지털 데이터를 분석 및 처리하는 프로세서모듈(30)로 구성될 수 있다.

따라서, 본 발명의 다른 실시예에 따른 아크 검출장치는, 상기 RGB 컬러센서부(15)를 포함하는 센서모듈(10)에서 발생된 아크에 대한 가시적인 영역, 즉, 적, 녹, 청색에 대한 색상, 채도, 밝기 데이터의 수치만을 측정하고, 이를 상기 프로세서모듈(30)에서 변환, 분석 및 처리함으로써, 상대적으로 적은 데이터 양으로도 아크의 전조 현상 및 발생된 아크에 대한 검출을 정확하고 효율적으로 수행할 수 있다.

또한, 상기 RGB 컬러센서부(15)는 상기 아크에 대한 적색, 녹색, 청색 데이터를 측정하는 RGB 데이터 취득부(17)를 포함하여 마련될 수 있다.

즉, 상기 RGB 컬러센서부(15)는 공정 챔버 내부에서 아크가 발생되었을 경우, 발생된 아크에 대한 색상 데이터가 상기 RGB 데이터 취득부(17)에 검출되며, 이를 후술하여 설명할 프로세서모듈(30)로 전송시키는 역할을 수행한다.

또한, 상기 광학 필터(16)는 상기 RGB 데이터 취득부(17)에 전달되는 특정 범위의 파장 대역만을 통과시키는 구성요소로써, 발생된 아크의 측정 및 검출에 불필요한 대역을 차단시킴과 동시에 정밀한 측정 및 센서부를 보호하는 역할을 수행한다.

여기서, 상기 센서모듈(10)에서 검출된 아크의 색상 데이터는 상기 프로세서모듈(30)로 전송되어 상기 프로세서 모듈(30)이 포함하는 AD 컨버터(22)에서 디지털 데이터로 변환된다.

즉, 상기 AD 컨버터(22)는 상기 RGB 데이터 취득부(17)와 연결되는 AD 컨버터(22)로 마련될 수 있으며, 상기 RGB 데이터 취득부(17)에서 측정된 각 색상의 데이터는 상기 프로세서모듈(30)의 제어신호를 통해 해당 색의 데이터를 추출하여 상기 AD 컨버터(22)에서 변환된다.

여기서, 도 2 에서는, 상기 AD 컨버터(22)가 단일로 설치되어 상기 RGB 데이터 취득부(17)와 연결되어 해당 색의 데이터를 추출하여 이를 디지털 데이터로 변환하는 것으로 도시되었지만, 상기 AD 컨버터(22)는 복수개로 설치되어 상기 RGB 데이터 취득부(17)와 병렬적으로 연결될 수도 있다.

따라서, 상기 RGB 데이터 취득부(17)에서 측정된 데이터 중 상기 프로세서모듈(30)에서 전송된 제어신호에 의해 선택적으로 추출된 데이터가 변환처리됨으로써, 데이터 처리 및 분석이 신속하게 이루어질 수 있다.

또한, 도 2 에서는, 상기 AD 컨버터(22)가 프로세서모듈(30)의 프로세서(36)의 외부에 독립적으로 설치된 것으로 도시되었지만, 상기 AD 컨버터(22)는 상기 프로세서(36)의 내부에 내장된 하나 이상의 AD 컨버터로도 구성가능하다.

한편, 상기 프로세서모듈(30)은, 도 2 에서와 같이, AD 컨버터(22), 데이터 처리부(32), 데이터 분석부(34), 프로세서(36), 데이터 송신부(38), 데이터 수신부(39), 상태 표시부(31), 경고부(33)로 마련될 수 있다.

여기서, 상기 데이터 처리부(32)는 상기 AD 컨버터(22)로부터 전송된 디지털 데이터의 노이즈를 처리하기 위한 구성으로써, 검출장치 또는 전송선 등의 외부 구성에 의해 유입된 노이즈를 감쇄 또는 제거시키는 역할을 수행한다.

또한, 상기 데이터 처리부(32)는 상기 AD 컨버터(22)로부터 전송된 아크의 디지털 데이터에서 상기 노이즈가 처리된 레어 데이터를 후술하여 설명할 데이터 분석부(34) 및 프로세서(36)로 전송하도록 마련될 수 있다.

한편, 상기 프로세서(36)는 상기 데이터 처리부(32)에서 전송된 레어 데이터와 상기 데이터 분석부(34)에서 송신된 이상상태 데이터에 대한 제어 및 상기 RGB 데이터 취득부(17)로의 제어신호 전송을 담당한다.

여기서, 상기 프로세서(36)는 DSP Chip(Digital Signal Processor Chip) 또는 고성능 AD Chip으로 마련되어 데이터의 처리를 신속하게 구현할 수 있으며, 상기 AD 컨버터(22)가 내장 구성될 수도 있다.

또한, 상기 상태 표시부(31)는 상기 AD 컨버터(22), 상기 데이터 처리 부(32), 데이터 분석부(34), 프로세서(36), 데이터 수신부(39), 데이터 송신부(38), 센서모듈(10)의 상태를 출력시키는 역할을 수행한다.

또한, 상기 데이터 송신부(38)는 상기 프로세서(36)의 제어에 의해 데이터 처리부(32)에서 전송된 레어 데이터와 데이터 분석부(34)에서 전송된 이상상태 데이터를 모두 사용자 단말기(40)로 송신하도록 마련될 수 있다.

여기서, 상기 RGB 컬러센서부는 상기 아크에 대한 적색, 녹색, 청색의 데이터를 측정하는 RGB 데이터 취득부를 포함하여 구성될 수 있다.

또한, 상기 센서모듈에서 측정된 아크에 대한 색상 데이터를 프로세서모듈로 전송하는 단계(S200)는, 상기 RGB 데이터 취득부에서 측정된 각 색상의 데이터를 상기 프로세서모듈의 제어신호를 통해 해당 색의 데이터를 추출하여 프로세서모듈로 전송하는 단계이다.

즉, 상기 S200 단계는, 상기 센서모듈이 상기 프로세서로부터 전송된 제어신호를 받아 제어신호에 의해 선택된 해당 색의 데이터를 추출하여 프로세서모듈로 전송하는 단계이다.

즉, 본 발명에 따른 아크 검출방법은 상기 모니터링 단계(S100)에서 아크의 발생이 검출되면, 프로세서에 의해 해당 색의 데이터가 추출되어 프로세서모듈로 전송(S200)시키는 과정으로 마련될 수 있다.

한편, 상기 전송된 색상 데이터를 상기 프로세서모듈에서 처리하는 단계(S300)는, 데이터 변환 단계(S311), 데이터의 노이즈 처리 단계(S311), 데이터 분석 단계(S321), 데이터 처리단계(S331), 전송 단계(S341), 수신 단계(S351), 상태 출력 단계(S361), 경고 단계(S371)으로 마련될 수 있다.

여기서, 상기 데이터 변환 단계(S311)는 상기 AD 컨버터에서 상기 센서모듈로부터 전송된 해당 색의 아날로그 데이터를 디지털 데이터로 변환시키는 단계(S311)이다.

또한, 상기 데이터의 노이즈 처리 단계(S311)는 상기 AD 컨버터로부터 전송된 디지털 데이터의 노이즈가 처리된 레어(rare) 데이터를 데이터 처리부 및 프로세서로 전송하는 단계(S311)이다.

여기서, 상기 노이즈는 검출장치 또는 전송선 등의 외부 구성에 의해 유입된 노이즈이며, 본 단계(S311)에서 이와 같은 노이즈가 감쇄 또는 제거된 레어 데이터가 생성될 수 있다.

또한, 상기 데이터 분석 단계(S321)는 상기 전송된 레어 데이터와 기 전송된 레어 데이터의 강도를 비교하여 그 차이가 일정 이상일 경우 이상상태 데이터를 전송하는 단계(S321)이다.

즉, 상기 단계(S321)에서는 전송된 레어 데이터와 이전의 일정 시간 동안 전송된 복수의 레어 데이터의 강도를 비교하여 그 차이가 일정 이상일 경우 이상상태 데이터를 프로세서로 전송하는 단계이다.

또한, 상기 데이터 처리단계(S331)는 상기 전송된 레어 데이터와 이상상태 데이터를 프로세서의 제어에 따라 처리 및 상기 센서모듈로 추출하고자 하는 색의 데이터에 대한 제어신호를 전송하는 단계(S331)이다.

또한, 상기 전송 단계(S341)는 상기 프로세서에서 처리된 데이터(레어 데이터, 이상상태 데이터, 분석 데이터 등)를 사용자 단말기로 전송하는 단계(S341)이다.

여기서, 상기 수신 단계(S351)는 상기 사용자 단말기에서 전송된 각종 데이터 및 제어신호를 수신하여 프로세서로 전송하는 단계(S351)이며, 상태 출력 단계(S361)는 상기 프로세서모듈에서 진행되는 데이터 변환, 데이터 처리, 데이터 분 석, 데이터 송, 수신의 상태를 출력시키는 단계(S361)이다.

또한, 상기 경고 단계(S371)는 상기 S320 단계에서 이상상태 데이터가 전송된 경우, 이를 작업자에게 인식시키는 단계(S371)이다.

이하, 도 3 내지 도 4 를 참조하여 본 발명에 따른 아크 검출장치의 모니터링 성능 및 아크 발생의 전조 현상 파악을 상세히 설명한다.

도 3 (a) 및 (b) 는 본 발명에 따른 아크 검출장치에서 녹색에 대한 매크로 아킹(Macro Arcing)의 발생이 검출된 그래프이며, 도 3 (c) 는 본 발명에 따른 아크 검출장치에서 녹색에 대한 마이크로 아킹(Micro Arcing)의 발생이 검출된 그래프이며, 도 4 (a), (b), (c) 는 본 발명에 따른 아크 검출장치에서 아크의 발생이 검출된 적색(R), 녹색(G), 청색(B)의 데이터에 대한 그래프이다.

도 3 (a)는 RGB 컬러센서부에서 취득된 녹색의 데이터가 변환된 아킹 파형으로써, 0.01sec 동안{0.002~0.012(sec)} 한 차례 발생한 매크로 아크가 검출되었다.

또한, 도 3 (b)는 RGB 컬러센서부에서 취득된 녹색의 데이터가 변환된 아킹 파형으로써, 0.05sec 동안{0~0.05(sec)} 세 차례 발생한 매크로 아크가 검출되었다.

또한, 도 3 (c)는 RGB 컬러센서부에서 취득된 녹색의 데이터가 변환된 아킹 파형으로써, 0.0001sec 동안 한 차례 발생한 마이크로 아크가 검출되었다.

즉, 본 발명에 따른 아크 검출장치는, 초당 데이터의 취득 능력이 월등하고, 데이터 처리 속도가 신속하여 비교적 발생 시간이 긴 매크로 아크와 비교적 발생 시간이 짧은 마이크로 아크를 모두 검출할 수 있는 모니터링 성능을 보였다.

도 4 (a), (b), (c)는 RGB 컬러센서부에서 취득된 4번의 아크 검출에 따른 각 색상이 변환된 적색(R), 녹색(G), 청색(B)의 데이터에 대한 그래프이다.

도 4 (a)에서는 아크가 발생하기 전, 대략 0.25~0.4(sec)의 동안에서 기 측정{0~0.25(sec)동안}된 강도의 1.5~2배 정도의 강도가 측정되었으며, 이를 아크가 발생하기 전의 전조 현상이라고 판단할 수 있었다.

비록, 도 4 (b) 및 도 4 (c)에서는 상기 도 4 (a)와 같은 뚜렷한 전조 현상을 발견하지는 못하였지만, 상기 도 4 (a)의 전조 현상 범위{0.25~0.4(sec)}에서의 강도가 미세하게 변하고 있음을 확인할 수 있었다.

즉, 도 4 (a)에서 나타난 전조 현상이 파악되면 본 발명의 데이터 분석부에서 처리되어 이상상태 데이터를 프로세서에 전송함으로써 발생될 수 있는 문제를 조기 차단 및 방지할 수 있다.

전술한 바와 같이, 본 발명에 따른 아크 검출장치 및 방법은, 플라즈마 처리 공정을 수행하는 공정 챔버 내부에 발생하는 아크를 RGB 컬러센서부를 이용하여 측정함으로써, 상기 아크에 대한 색상 데이터를 고속으로 취득할 수 있다.

이상, 본 발명은 비록 한정된 실시예와 도면에 의해 설명되었으나, 본 발명의 기술적 사상은 이러한 것에 한정되지 않으며, 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에 의해, 본 발명의 기술적 사상과 하기 될 특허청구범위의 균등범위 내에서 다양한 수정 및 변형 실시가 가능할 것이다.

첨부의 하기 도면들은, 전술한 발명의 상세한 설명과 함께 본 발명의 기술적 사상을 이해시키기 위한 것이므로, 본 발명은 하기 도면에 도시된 사항에 한정 해석되어서는 아니 된다.

도 1 은 본 발명에 따른 아크 검출장치의 블럭도이며,

도 2 는 본 발명의 다른 실시예에 따른 아크 검출장치의 블럭도이며,

도 3 (a) 및 (b) 는 본 발명에 따른 아크 검출장치에서 녹색에 대한 매크로 아킹(Macro Arcing)의 발생이 검출된 그래프이며, 도 3 (c) 는 본 발명에 따른 아크 검출장치에서 녹색에 대한 마이크로 아킹(Micro Arcing)의 발생이 검출된 그래프이며,

도 4 (a), (b), (c) 는 본 발명에 따른 아크 검출장치에서 아크의 발생이 검출된 적색(R), 녹색(G), 청색(B)의 데이터에 대한 그래프이다.

*도면의 주요부분에 대한 부호의 설명*

10 : 센서모듈 11 : R 센서

12 : G 센서 13 : B 센서

15 : RGB 컬러센서부 16 : 광학 필터

17 : RGB 데이터 취득부 20 : 변환모듈

22 : AD 컨버터 24 : 저장부

30 : 프로세서모듈 31 : 상태 표시부

32 : 데이터 처리부 33 : 경고부

34 : 데이터 분석부 36 : 프로세서

38 : 데이터 송신부 39 : 데이터 수신부

40 : 단말기

Claims

반도체 또는 LCD 제조에 이용되는 플라즈마 처리공정을 수행하는 챔버의 내부에 발생되는 아크(Arc)를 검출하기 위한 아크 검출장치로서,

상기 아크를 측정하는 센서모듈과;

상기 센서모듈에서 측정된 데이터를 처리하기 위한 프로세서모듈과;

상기 센서모듈에서 측정된 아날로그 데이터를 디지털 데이터로 변환시키기 위한 하나 이상의 AD 컨버터(Analogue to digital converter)를 포함하는 변환모듈을 포함하며,

상기 센서모듈은 상기 챔버의 내부에 발생된 아크에 대한 데이터를 측정하는 RGB 컬러센서부를 포함하되,

상기 RGB 컬러센서부는 상기 아크에 대해 적색 또는 녹색 또는 청색 중의 하나 이상의 가시적 영역을 감지하는 센서로 마련됨으로써,

상기 아크 검출장치는 발생된 아크의 색상 데이터 및 채도 데이터 및 밝기 데이터를 측정하여 아크를 검출하되,

상기 RGB 컬러센서부는 상기 아크에 대한 적색 데이터를 측정하는 R 센서, 상기 아크에 대한 녹색 데이터를 측정하는 G 센서, 상기 아크에 대한 청색 데이터를 측정하는 B 센서를 포함하여 구성되며, 상기 측정된 각 색상의 데이터는 상기 변환모듈의 AD 컨버터(Analogue to digital converter)에서 각각 병렬적으로 변환처리되는 것을 특징으로 하는 아크 검출장치.
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삭제
제 1 항에 있어서,

상기 센서모듈은 상기 RGB 컬러센서부의 정밀한 측정을 위하여 특정 범위의 파장 대역만을 통과시키는 광학 필터(Optic Filter)를 추가적으로 포함하는 것을 특징으로 하는 아크 검출장치.
제 4 항에 있어서,

상기 변환모듈은 상기 하나 이상의 AD 컨버터(Analogue to digital converter)에서 변환된 디지털 데이터를 임시적으로 저장하며, 이를 상기 프로세서모듈로 전송시키는 저장부를 추가적으로 포함하는 것을 특징으로 하는 아크 검출장치.
제 5 항에 있어서,

상기 프로세서모듈은,

상기 변환모듈로부터 전송된 디지털 데이터의 노이즈가 처리된 레어(rare) 데이터를 전송하는 데이터 처리부와;

상기 전송된 디지털 데이터와 기 전송된 디지털 데이터의 강도를 비교하여 그 차이가 일정 이상일 경우 이상상태 데이터를 전송하는 데이터 분석부와;

상기 데이터 처리부에서 전송된 레어 데이터와 상기 데이터 분석부에서 송신된 이상상태 데이터에 대한 제어를 담당하는 프로세서와;

상기 프로세서에서 처리된 데이터를 단말기로 전송하는 데이터 송신부와;

상기 단말기에서 전송된 각종 데이터 및 제어신호를 수신하는 데이터 수신부;를 포함하는 것을 특징으로 하는 아크 검출장치.
제 6 항에 있어서,

상기 프로세서모듈은 상기 데이터 처리부, 데이터 분석부, 프로세서, 데이터 수신부, 데이터 송신부의 상태를 출력시키는 상태 표시부와, 상기 데이터 분석부에서 이상상태 테이터가 전송될 경우, 이를 작업자에게 인식시키는 경고부를 추가적으로 포함하는 것을 특징으로 하는 아크 검출장치.
제 7 항에 있어서,

상기 단말기와 데이터 송신부 및 데이터 수신부의 통신은 고속 USB 통신으로 마련되는 것을 특징으로 하는 아크 검출장치.
제 1 항에 있어서,

상기 프로세서모듈은 상기 센서모듈에서 측정된 아날로그 데이터를 디지털 데이터로 변환시키기 위한 하나 이상의 AD 컨버터(Analogue to digital converter)를 포함하는 것을 특징으로 하는 아크 검출장치.
제 9 항에 있어서,

상기 RGB 컬러센서부는 상기 아크에 대한 적색, 녹색, 청색 데이터를 측정하는 RGB 데이터 취득부를 포함하며, 상기 RGB 데이터 취득부에서 측정된 각 색상의 데이터는 상기 프로세서모듈의 제어신호를 통해 해당 색의 데이터를 추출하여 상기 AD 컨버터(Analogue to digital converter)에서 변환되는 것을 특징으로 하는 아크 검출장치.
제 10 항에 있어서,

상기 센서모듈은 상기 RGB 데이터 취득부의 정밀한 측정을 위하여 특정 범위의 파장 대역만을 통과시키는 광학 필터(Optic Filter)를 추가적으로 포함하는 것을 특징으로 하는 아크 검출장치.
제 11 항에 있어서,

상기 프로세서모듈은,

상기 AD 컨버터(Analogue to digital converter)에서 변환 전송된 디지털 데이터의 노이즈가 처리된 레어(rare) 데이터를 전송하는 데이터 처리부와;

상기 전송된 디지털 데이터와 기 전송된 디지털 데이터의 강도를 비교하여 그 차이가 일정 이상일 경우 이상상태 데이터를 전송하는 데이터 분석부와;

상기 데이터 처리부에서 전송된 레어 데이터와 상기 데이터 분석부에서 송신된 이상상태 데이터에 대한 제어 및 상기 RGB 데이터 취득부로의 제어신호 전송을 담당하는 프로세서와;

상기 프로세서에서 처리된 데이터를 단말기로 전송하는 데이터 송신부와;

상기 단말기에서 전송된 각종 데이터 및 제어신호를 수신하는 데이터 수신부;를 포함하는 것을 특징으로 하는 아크 검출장치.
제 12 항에 있어서,

상기 프로세서모듈은 상기 데이터 처리부, 데이터 분석부, 프로세서, 데이터 수신부, 데이터 송신부의 상태를 출력시키는 상태 표시부와, 상기 데이터 분석부에서 이상상태 테이터가 전송될 경우, 이를 작업자에게 인식시키는 경고부를 추가적으로 포함하는 것을 특징으로 하는 아크 검출장치.
제 13 항에 있어서,

상기 단말기와 데이터 송신부 및 데이터 수신부의 통신은 고속 USB 통신으로 마련되는 것을 특징으로 하는 아크 검출장치.
반도체 또는 LCD 제조에 이용되는 플라즈마 처리공정을 수행하는 챔버의 내부에 발생되는 아크(Arc)를 검출하기 위한 아크 검출방법으로서,

RGB 컬러센서부를 포함하는 센서모듈로써 상기 챔버의 내부를 모니터링 하는 단계(S100)와;

상기 센서모듈에서 측정된 아크에 대한 색상 데이터를 프로세서모듈로 전송하는 단계(S200)와;

상기 전송된 색상 데이터를 상기 프로세서모듈에서 처리하는 단계(S300);를 포함하며,

상기 센서모듈에서 측정된 아크에 대한 색상 데이터를 프로세서모듈로 전송하는 단계(S200)는,

하나 이상의 AD 컨버터(Analogue to digital converter)를 포함하는 변환모듈에서 상기 센서모듈에서 측정된 아날로그 데이터를 디지털 데이터로 변환시키는 단계(S210)와;

상기 변환된 디지털 데이터가 저장부에 임시적으로 저장되는 단계(S220)와;

상기 저장부에 저장된 디지털 데이터를 상기 프로세서모듈로 전송시키는 단계(S230);를 포함하며,

상기 RGB 컬러센서부는 상기 아크에 대한 적색 데이터를 측정하는 R 센서, 상기 아크에 대한 녹색 데이터를 측정하는 G 센서, 상기 아크에 대한 청색 데이터를 측정하는 B 센서를 포함하여 구성되며,

상기 하나 이상의 AD 컨버터(Analogue to digital converter)를 포함하는 변환모듈에서 상기 센서모듈에서 측정된 아날로그 데이터를 디지털 데이터로 변환시키는 단계(S210)는, 상기 측정된 각 색상의 데이터를 상기 변환모듈의 AD 컨버터(Analogue to digital converter)에서 각각 병렬적으로 변환처리하는 단계인 것을 특징으로 하는 아크 검출방법.
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제 15 항에 있어서,

상기 전송된 색상 데이터를 상기 프로세서모듈에서 처리하는 단계(S300)는,

상기 변환모듈로부터 전송된 디지털 데이터의 노이즈를 처리하여 레어(rare) 데이터를 전송하는 단계(S310)와;

상기 전송된 디지털 데이터와 기 전송된 디지털 데이터의 강도를 비교하여 그 차이가 일정 이상일 경우 이상상태 데이터를 전송하는 단계(S320)와;

상기 전송된 레어 데이터와 이상상태 데이터를 프로세서의 제어에 따라 처리하는 단계(S330)와;

상기 프로세서에서 처리된 데이터를 단말기로 전송하는 단계(S340)와;

상기 단말기에서 전송된 각종 데이터 및 제어신호를 수신하는 단계(S350);를 포함하는 것을 특징으로 하는 아크 검출방법.
제 18 항에 있어서,

상기 전송된 색상 데이터를 상기 프로세서모듈에서 처리하는 단계(S300)는,

상기 프로세서모듈에서 진행되는 데이터 처리, 데이터 분석, 데이터 송, 수신의 상태를 출력시키는 단계(S360)와 상기 이상상태 데이터가 전송된 경우, 이를 작업자에게 인식시키는 단계(S370)를 추가적으로 포함하는 것을 특징으로 하는 아크 검출방법.
제 15 항에 있어서,

상기 RGB 컬러센서부는 상기 아크에 대한 적색, 녹색, 청색 데이터를 측정하는 RGB 데이터 취득부를 포함하며,

상기 센서모듈에서 측정된 아크에 대한 색상 데이터를 프로세서모듈로 전송하는 단계(S200)는, 상기 RGB 데이터 취득부에서 측정된 각 색상의 데이터를 상기 프로세서모듈의 제어신호를 통해 해당 색의 데이터를 추출하여 프로세서모듈로 전송하는 단계인 것을 특징으로 하는 아크 검출방법.
제 20 항에 있어서,

상기 전송된 색상 데이터를 상기 프로세서모듈에서 처리하는 단계(S300)는,

상기 프로세서모듈에 포함된 하나 이상의 AD 컨버터(Analogue to digital converter)에서 상기 센서모듈로부터 전송된 아날로그 데이터를 디지털 데이터로 변환시키는 단계(S301)와;

상기 변환된 디지털 데이터의 노이즈를 처리하여 레어(rare) 데이터를 전송하는 단계(S311)와;

상기 전송된 디지털 데이터와 기 전송된 디지털 데이터의 강도를 비교하여 그 차이가 일정 이상일 경우 이상상태 데이터를 전송하는 단계(S321)와;

상기 전송된 레어 데이터와 이상상태 데이터를 프로세서의 제어에 따라 처리하는 단계(S331)와;

상기 프로세서에서 처리된 데이터를 단말기로 전송하는 단계(S341)와;

상기 단말기에서 전송된 각종 데이터 및 제어신호를 수신하는 단계(S351);를 포함하는 것을 특징으로 하는 아크 검출방법.
제 21 항에 있어서,

상기 전송된 색상 데이터를 상기 프로세서모듈에서 처리하는 단계(S300)는,

상기 프로세서모듈에서 진행되는 데이터 처리, 데이터 분석, 데이터 송, 수신의 상태를 출력시키는 단계(S361)와 상기 이상상태 데이터가 전송된 경우, 이를 작업자에게 인식시키는 단계(S371)를 추가적으로 포함하는 것을 특징으로 하는 아크 검출방법.