KR102411115B1 - 기판처리시스템 및 이를 이용한 기판처리방법 - Google Patents

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Abstract

본 발명은, 기판처리시스템 및 이를 이용한 기판처리방법에 관한 것이다.
본 발명은, 일측에 기판이 출입하는 게이트가 형성되며, 내부에 상기 게이트를 통해 인입된 기판이 안착되는 기판지지부가 구비된 챔버모듈과; 상기 챔버모듈 일측에 설치되며, 상기 챔버모듈로 기판을 반송하도록 기판이 안착되는 기판지지블레이드와, 상기 기판지지블레이드가 결합되는 로봇암부와, 상기 로봇암부를 회전구동, 승강구동, 또는 수평구동시키기 위한 구동부를 포함하는 반송로봇을 구비하는 반송모듈과; 상기 기판지지블레이드 및 상기 로봇암부의 하강경로 상에 대응되는 위치에 설치되어 상기 챔버모듈로 인입된 상기 반송로봇의 하강동작 시 상기 기판지지블레이드 및 상기 로봇암부를 감지하는 복수의 센서부들과, 상기 복수의 센서부들로부터 입력되는 감지정보를 이용하여 상기 기판지지블레이드 및 상기 로봇암부의 결합상태를 검출하는 검출부를 구비하는 이상검출모듈을 포함하는 기판처리시스템을 개시한다.

Description

기판처리시스템 및 이를 이용한 기판처리방법 {Substrate Processing System and Method using the same}
본 발명은, 기판처리시스템 및 이를 이용한 기판처리방법에 관한 것으로서, 보다 상세하게는 증착, 식각 등의 기판처리를 수행하기 위한 기판처리시스템 및 이를 이용한 기판처리방법에 관한 것이다.
증착, 식각 등의 기판처리를 수행하기 위한 기판처리시스템은, 로드락모듈에서 전달받은 기판을 공정모듈로 전달하고 기판처리 완료된 기판을 공정모듈에서 인출하여 다시 로드락모듈(또는 언로드락모듈)로 전달하는 반송모듈을 포함한다.
상기 반송모듈에는 기판 반송을 위한 반송로봇이 설치되는데, 반송로봇은 기판을 지지하는 블레이드, 블레이드에 결합된 로봇암, 및 로봇암을 구동하는 구동부로 구성됨이 일반적이다.
이때, 블레이드나 로봇암이 수평면과 수평을 이루지 않는 경우 기판을 정확한 위치에 반송하기 어려우므로, 블레이드나 로봇암의 수평을 유지하는 것이 매우 중요하다.
그런데, 종래의 기판처리시스템은 기판처리가 중단된 상태에서 물방울 게이지나 오토레벨센서(auto level sensor)를 이용해 블레이드나 로봇암의 수평여부를 1회성으로 체크할 수 있을 뿐이므로 설비 작동 중 실시간모니터링이나 인터락 등의 관리가 불가능하고, 블레이드나 로봇암의 수평여부를 체크하기 위해 설비를 멈춘 후 히터 온도를 낮추고 벤팅을 하는 등의 환경조성이 필요하여 소요되는 시간이 길어지는 문제점이 있다.
본 발명의 목적은, 기판 반송을 위한 반송로봇의 움직임에 따라 온오프신호를 측정하는 복수의 센서부들을 기판지지블레이드 및 로봇암부에 대응되게 설치하고 기판지지블레이드 및 로봇암부의 하강동작에 따라 복수의 센서부들에서 측정된 온오프신호를 기초로 반송로봇의 기판지지블레이드 및 로봇암부의 결합상태를 검출할 수 있는 기판처리시스템 및 이를 이용한 기판처리방법을 제공하는 데 있다.
본 발명은, 상기와 같은 본 발명의 목적을 달성하기 위하여 창출된 것으로서, 일측에 기판이 출입하는 게이트가 형성되며, 내부에 상기 게이트를 통해 인입된 기판이 안착되는 기판지지부가 구비된 챔버모듈과; 상기 챔버모듈 일측에 설치되며, 상기 챔버모듈로 기판을 반송하도록 기판이 안착되는 기판지지블레이드와, 상기 기판지지블레이드가 결합되는 로봇암부와, 상기 로봇암부를 회전구동, 승강구동, 또는 수평구동시키기 위한 구동부를 포함하는 반송로봇을 구비하는 반송모듈과; 상기 기판지지블레이드 및 상기 로봇암부의 하강경로 상에 대응되는 위치에 설치되어 상기 챔버모듈로 인입된 상기 반송로봇의 하강동작 시 상기 기판지지블레이드 및 상기 로봇암부를 감지하는 복수의 센서부들과, 상기 복수의 센서부들로부터 입력되는 감지정보를 이용하여 상기 기판지지블레이드 및 상기 로봇암부의 결합상태를 검출하는 검출부를 구비하는 이상검출모듈을 포함하는 기판처리시스템을 개시한다.
상기 복수의 센서부들 각각은, 상기 챔버모듈로 인입된 상기 기판지지블레이드 및 상기 로봇암부를 사이에 두고 상기 챔버모듈의 양 측부에 대응되게 설치되는 발광부 및 수광부를 포함할 수 있다.
상기 복수의 센서부들은, 상기 기판지지블레이드의 전단부에 대응되는 위치에 설치되는 제1센서부와, 상기 기판지지블레이드의 후단부와 결합되는 로봇암부에 대응되는 위치에 설치되는 제2센서부와, 상기 제1센서부 및 상기 제2센서부 사이에서 상기 기판지지블레이드의 중앙부에 대응되는 위치에 설치되는 제3센서부를 포함할 수 있다.
상기 감지정보는, 상기 기판지지블레이드 및 상기 로봇암부의 하강동작에 따라 상기 복수의 센서부들에서 측정되는 온오프신호일 수 있다.
상기 검출부는, 상기 복수의 센서부들에서 측정되는 온오프신호와 미리 설정된 기준신호를 비교하여 상기 기판지지블레이드의 틀어짐, 상기 기판지지블레이드의 처짐 및 상기 로봇암부의 처짐 중 적어도 하나를 검출할 수 있다.
상기 챔버모듈은, 기판처리가 수행되는 공정모듈로 반입될 기판 및 상기 공정모듈로부터 반출된 기판이 적재되는 로드락모듈일 수 있다.
본 발명은, 일측에 기판이 출입하는 게이트가 형성되며, 내부에 상기 게이트를 통해 인입된 기판이 안착되는 기판지지부가 구비된 챔버모듈과; 상기 챔버모듈 일측에 설치되어 상기 챔버모듈로 기판을 반송하도록 기판이 안착되는 기판지지블레이드와, 상기 기판지지블레이드가 결합되는 로봇암부와, 상기 로봇암부를 회전구동, 승강구동, 또는 수평구동시키기 위한 구동부를 포함하는 반송모듈을 포함하는 기판처리장치에서 수행되는 기판처리방법으로서, 상기 기판지지블레이드 및 상기 로봇암부의 하강경로 상에 대응되는 위치에 설치되는 복수의 센서부들을 통해 상기 챔버모듈로 인입된 상기 반송로봇의 하강동작 시 상기 기판지지블레이드 및 상기 로봇암부를 감지하는 반송로봇감지단계와; 상기 복수의 센서부들로부터 입력되는 감지정보를 이용하여 상기 기판지지블레이드 및 상기 로봇암부의 결합상태를 검출하는 반송로봇이상검출단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 기판처리방법을 개시한다.
상기 반송로봇감지단계는, 상기 복수의 센서부들을 통해 상기 기판지지블레이드 및 상기 로봇암부의 하강동작에 따른 온오프신호를 측정하는 온오프신호측정단계를 포함할 수 있다.
상기 반송로봇이상검출단계는, 상기 온오프신호와 미리 설정된 기준신호를 비교하여 상기 기판지지블레이드의 틀어짐, 상기 기판지지블레이드의 처짐 및 상기 로봇암부의 처짐 중 적어도 하나를 검출할 수 있다.
상기 반송로봇이상검출단계는, 상기 기판지지블레이드의 후단부와 결합되는 로봇암부에 대응되는 위치에 설치된 센서부에서 측정된 온오프신호가 상기 기준신호 범위에 속하고, 상기 기판지지블레이드의 전단부에 대응되는 위치에 설치된 센서부에서 측정된 온오프신호의 검출시점이 상기 기준신호의 검출시점보다 빠른 경우, 상기 기판지지블레이드가 처진상태로 판단할 수 있다.
상기 반송로봇이상검출단계는, 상기 기판지지블레이드의 후단부와 결합되는 로봇암부에 대응되는 위치에 설치된 센서부에서 측정된 온오프신호가 상기 기준신호 범위에 속하고, 상기 기판지지블레이드의 전단부 및 중앙부에 대응되는 위치에 각각 설치된 센서부에서 측정된 온오프신호의 검출시간이 상기 기준신호의 검출시간보다 긴 경우, 상기 기판지지블레이드가 틀어진상태로 판단할 수 있다.
상기 반송로봇이상검출단계는, 상기 기판지지블레이드의 후단부와 결합되는 로봇암부에 대응되는 위치에 설치된 센서부에서 측정된 온오프신호의 검출시점이 상기 기준신호의 검출시점보다 빠른 경우, 상기 로봇암부가 처진상태로 판단할 수 있다.
본 발명에 따른 기판처리시스템 및 이를 이용한 기판처리방법은, 기판 반송을 위한 반송로봇의 움직임에 따라 온오프신호를 측정하는 복수의 센서부들을 기판지지블레이드 및 로봇암부에 대응되게 설치하고 기판지지블레이드 및 로봇암부의 하강동작에 따라 복수의 센서부들에서 측정된 온오프신호를 기초로 반송로봇의 기판지지블레이드 및 로봇암부의 결합상태를 검출할 수 있는 이점이 있다.
또한, 본 발명은 복수의 센서부들을 기판지지블레이드 및 로봇암부에 대응되게 설치되어 각각 온오프신호를 측정하므로 기판지지블레이드의 틀어짐, 기판지지블레이드의 처짐뿐만 아니라 로봇암부 자체의 처짐도 함께 검출할 수 있는 이점이 있다.
또한, 본 발명은 기판지지블레이드나 로봇암부의 결합상태가 정상상태인지 여부를 확인하기 위해 설비를 중단할 필요가 없으며 지속적인 모니터링 및 반복측정을 통해 기판지지블레이드 또는 로봇암부의 결합상태에 대한 정보를 누적하여 관리할 수 있는 이점이 있다.
특히, 본 발명은 기판지지블레이드 또는 로봇암부의 결합상태가 정상상태가 아니거나 로봇암부 자체가 처진 경우, 설비를 즉시 중단(인터락)시켜 반송로봇에 대한 점검(유지보수)를 수행할 수 있는 이점이 있다.
도 1은, 본 발명에 따른 기판처리시스템을 보여주는 평면도이다.
도 2는, 도 1의 구성 일부를 확대하여 단면을 보여주는 단면도이다.
도 3은, 도 2에서 반송로봇의 하강동작 시 센서부가 온오프신호를 측정하는 원리를 설명하는 개념도이다.
도 4a 내지 도 4d는, 센서부에서 측정된 온오프신호를 보여주는 그래프이다.
도 5는, 본 발명에 따른 기판처리방법에서 기준신호를 획득하는 과정을 설명하는 순서도이다.
도 6은, 본 발명에 따른 기판처리방법에서 반송로봇의 기판지지블레이드 또는 로봇암부의 결합상태를 판단하는 과정을 설명하는 순서도이다.
본 발명에 따른 기판처리시스템에 관하여 첨부한 도면을 참조하여 설명하면 다음과 같다.
먼저 본 발명에 기판처리시스템은, 일측에 기판(10)이 출입하는 게이트(101)가 형성되며, 내부에 상기 게이트(101)를 통해 인입된 기판(10)이 안착되는 기판지지부(110)가 구비된 챔버모듈(100)과; 상기 챔버모듈(100) 일측에 설치되며, 상기 챔버모듈(100)로 기판(10)을 반송하도록 기판(10)이 안착되는 기판지지블레이드(212)와, 상기 기판지지블레이드(212)가 결합되는 로봇암부(214)와, 상기 로봇암부(214)를 회전구동, 승강구동, 또는 수평구동시키기 위한 구동부를 포함하는 반송로봇(210)을 구비하는 반송모듈(200)을 포함할 수 있다.
상기 챔버모듈(100)은, 기판(10)이 지지되는 하나 이상의 기판지지부(110)가 설치되며 기판(10)이 출입하는 게이트(101)가 일측에 형성되는 구성으로 다양한 구성이 가능하다.
예로서, 상기 챔버모듈(100)은, 후술하는 공정모듈(400)로 반입될 기판(10) 및 공정모듈(400)로부터 반출된 기판(10)이 적재되는 로드락모듈일 수 있다.
이때, 상기 로드락모듈에는 복수의 기판지지부(110)들이 상하 또는 좌우로 설치될 수 있다.
상기 반송모듈(200)은, 챔버모듈(100)의 일측에 설치되며 챔버모듈(100)로 기판(10)을 반송하기 위한 반송로봇(210)을 구비하는 구성으로 다양한 구성이 가능하다.
상기 반송모듈(200)과 챔버모듈(100) 사이에는 기판이송의 통로가 되는 게이트밸브가 설치될 수 있다.
상기 반송모듈(200)은, 반송로봇(210)을 통해 기판(10)을 챔버모듈(100)로 전달하거나 챔버모듈(100)로부터 기판(10)을 전달 받을 수 있다.
상기 반송로봇(210)은, 스카라로봇과 같은 수평다관절로봇일 수 있으나, 이에 한정되는 것은 아니다.
구체적으로, 상기 반송로봇(210)은, 기판(10)이 안착되는 기판지지블레이드(212)와, 기판지지블레이드(212)가 결합되는 로봇암부(214)와, 로봇암부(214)를 회전구동, 승강구동, 또는 수평구동시키기 위한 구동부를 포함할 수 있다.
상기 기판지지블레이드(212)는, 반송로봇(210)의 엔드이펙터로써, 상면에 기판(10)이 안착되어 지지되는 기판안착면이 형성되는 구성으로 다양한 형상 및 재질로 이루어질 수 있다.
상기 기판지지블레이드(212)는, 후술하는 로봇암부(214)에 결합되어 로봇암부(214)의 동작에 따라 변위될 수 있다.
상기 로봇암부(214)는, 상호 상대 회전 가능하게 하는 링크에 의해 연결되는 복수의 로봇암(214a, 214b, 214c)들을 포함할 수 있다.
이때, 상기 반송로봇(210)은, 반송모듈(200)에 고정결합되며 로봇암부(214)가 상하이동, 수평이동, 또는 회전가능하게 결합되는 베이스부(216)를 추가로 포함할 수 있다.
보다 구체적으로, 상기 로봇암부(214)는, 베이스부(216)에 상하이동 및 회전 가능하게 결합되는 제1로봇암(214a), 제1로봇암(214a)의 끝단과 회전가능게 링크결합되는 제2로봇암(214b), 및 제2로봇암(214b)의 끝단과 회전가능하게 링크결합되며 타단에서 기판지지블레이드(212)와 결합되는 제3로봇암(214c)을 포함할 수 있다.
상기 구동부는, 상기 로봇암부를 회전구동, 승강구동, 또는 수평구동시키기 위한 구성으로 다양한 구성이 가능하다.
예로서, 상기 구동부는, 로봇암부(214) 특히 제1로봇암(214a)를 베이스부(216)에 대해 상하이동시키는 상하구동부와, 복수의 로봇암(214a, 214b, 214c)들을 회전구동하는 하나 이상의 회전구동부를 포함할 수 있다.
상기 상하구동부는, 제1로봇암(214a)의 상하이동을 구동함으로써, 기판지지블레이드(212)가 승강이동가능하게 할 수 있다.
상기 회전구동부는, 복수의 로봇암(214a, 214b, 214c)들 각각의 회전방향 및 회전각도를 적절히 조합함으로써, 기판지지블레이드(212)가 수평면 상에서 수평이동 또는 회전이동 가능하게 할 수 있다.
이때, 본 발명에 따른 기판처리시스템은, 구동부에 의한 기판지지블레이드(212)의 이동경로를 제어하는 제어부를 포함할 수 있다.
한편, 미도시된 도면번호 500은, EFEM(Equipment Front End Module)로 다양한 구성이 가능하다.
상기 반송모듈(200)은, 도 1에 도시된 바와 같이, 기판처리가 수행되는 공정모듈(400)로 기판(10)을 반송하는 트랜스퍼챔버일 수 있으나, 이에 한정되는 것은 아니다.
상기 반송모듈(200)에 설치되는 반송로봇(210)은 진공환경에서 사용되는 진공로봇이거나 또는 EFEM(Equipment Front End Module) 내부에 구비되며 대기환경에서 사용되는 ATM 로봇(미도시)일 수 있다.
한편, 상기 반송로봇(210)의 경우, 챔버모듈(100)로 기판(10)을 반송할 때, 기판지지블레이드(212)나 로봇암(214a, 214b, 214c)이 수평면과 수평을 이루지 않는 경우 기판(10)을 정확한 위치에 위치시키기 어려워 기판처리의 양호도가 저하될 수 있고, 그에 따라, 기판지지블레이드(212)나 로봇암(214a, 214b, 214c)의 수평을 유지하는 것이 매우 중요하다.
상기 기판지지블레이드(212)와 로봇암부(214) 사이의 결합상태가 양호하지 않거나 노후화나 결함으로 로봇암부(214) 자체가 처지는 경우, 기판지지블레이드(212)의 레벨(수평)이 불량해져 정상상태를 벗어날 수 있다.
이에, 본 발명에 따른 기판처리시스템은, 기판지지블레이드(212) 및 로봇암부(214)의 하강경로 상에 대응되는 위치에 설치되어 챔버모듈(100)로 인입된 반송로봇(210)의 하강동작 시 기판지지블레이드(212) 및 로봇암부(214)를 감지하는 복수의 센서부들(310a, 310b, 310c)과, 상기 복수의 센서부들(310a, 310b, 310c)로부터 입력되는 감지정보를 이용하여 상기 기판지지블레이드(212) 및 상기 로봇암부(214)의 결합상태를 검출하는 검출부를 구비하는 이상검출모듈을 포함할 수 있다.
복수의 센서부들(310a, 310b, 310c)은, 기판지지블레이드(212) 및 로봇암부(214)의 하강경로 상에 대응되는 위치에 설치되어 챔버모듈(100)로 인입된 반송로봇(210)의 하강동작 시 기판지지블레이드(212) 및 로봇암부(214)를 감지하는 구성으로 다양한 구성이 가능하다.
예로서, 상기 복수의 센서부들(310a, 310b, 310c)은, 광센서일 수 있고, 반송로봇(210)의 하강동작에 따라 기판지지블레이드(212) 및 로봇암부(214)를 감지하기 위하여 수평방향으로 간격을 두고 설치될 수 있다.
또한, 상기 복수의 센서부들(310a, 310b, 310c)은, 챔버모듈(100) 내부 또는 외부에 설치될 수 있다. 상기 복수의 센서부들(310a, 310b, 310c)이 챔버모듈(100) 외부에 설치되는 경우 챔버모듈(100)의 대응되는 측면에는 후술하는 센싱용 광(La, Lb, Lc)이 투과 가능한 뷰포트부(103)가 설치될 수 있다.
이때, 상기 복수의 센서부(310a, 310b, 310c)들 각각은, 챔버모듈(100)로 인입된 기판지지블레이드(212) 및 로봇암부(214)를 사이에 두고 챔버모듈(100)의 양 측부에 대응되게 설치되는 발광부(312a, 312b, 312c) 및 수광부(314a, 314b, 314c)를 포함할 수 있다.
상기 발광부(312a, 312b, 312c)는 센싱용 광(La, Lb, Lc)을 송신하며, 발광부(312a, 312b, 312c)에서 나온 센싱용 광(La, Lb, Lc)은 수광부(314a, 314b, 314c)가 수신할 수 있다.
상기 수광부(314a, 314b, 314c)는, 센싱용 광(La, Lb, Lc)이 수평면에 평행하게 형성되도록 각각 대응되는 발광부(312a, 312b, 312c)와 서로 같은 높이에 설치됨이 바람직하다.
상기 발광부(312a, 312b, 312c)와 수광부(314a, 314b, 314c) 사이에 반송로봇(210)이 위치되는 경우, 센싱용 광(La, Lb, Lc)이 반송로봇(210)에 의해 차단되어 센서부(310a, 310b, 310c)의 신호가 온상태에서 오프상태로 변화될 수 있다.
이러한 원리로, 반송로봇(210)의 기판지지블레이드(212) 또는 로봇암부(214)가 하강동작 하여 발광부(312a, 312b, 312c)와 수광부(314a, 314b, 314c) 사이를 가로질러 통과하는 경우, 센서부(310a, 310b, 310c)를 통해 기판지지블레이드(212) 또는 로봇암부(214)의 하강동작에 따라 온오프신호가 측정될 수 있다.
보다 구체적으로, 상기 복수의 센서부들(310a, 310b, 310c)은, 기판지지블레이드(212)의 전단부에 대응되는 위치에 설치되는 제1센서부(310a)와, 기판지지블레이드(212)의 후단부와 결합되는 로봇암부(214c)에 대응되는 위치에 설치되는 제2센서부(310c)와, 제1센서부(310a) 및 제2센서부(310c) 사이에서 기판지지블레이드(212)의 중앙부에 대응되는 위치에 설치되는 제3센서부(310b)를 포함할 수 있다.
도 2 및 도 3의 경우, 제1센서부(310a)와 제3센서부(310b)가 반송로봇(210)의 하강동작 시 기판지지블레이드(212)를 감지하며, 제2센서부(310c)가 반송로봇(210)의 하강동작 시 기판지지블레이드(212)와 결합된 로봇암부(214)를 감지할 수 있다.
이때, 상기 제1센서부(310a)는, 도 3에 도시된 바와 같이, 기판지지블레이드(212)의 전단부(제3로봇암(214c)에 먼쪽) 영역에 대응되어 기판지지블레이드(212)의 앞쪽영역의 하강동작에 따른 온오프신호를 측정할 수 있다.
상기 제3센서부(310b)는, 도 3에 도시된 바와 같이, 기판지지블레이드(212)의 중앙부 영역에 대응되어 기판지지블레이드(212)의 중앙영역의 하강동작에 따른 온오프신호를 측정할 수 있다.
상기 제2센서부(310c)는, 도 3에 도시된 바와 같이, 로봇암부(214), 특히 기판지지블레이드(212)의 후단부와 결합된 제3로봇암(214c) 영역에 대응되어 제3로봇암(214c)의 하강동작에 따른 온오프신호를 측정할 수 있다.
이때, 각 센서부(310a, 310b, 310c)에서 측정된 온오프신호는 반송로봇(210)의 상태에 따라 도 4a 내지 도 4b와 같이 다양하게 나타날 수 있다.
상기 검출부는, 복수의 센서부들(310a, 310b, 310c)로부터 입력되는 감지정보를 이용하여 기판지지블레이드(212) 및 로봇암부(214)의 결합상태를 검출하는 구성으로 다양한 구성이 가능하다.
이때, 복수의 센서부들(310a, 310b, 310c)로부터 입력되는 감지정보는, 기판지지블레이드(212) 및 로봇암부(214)의 하강동작에 따라 복수의 센서부들(310a, 310b, 310c)에서 측정되는 온오프신호일 수 있다.
기판지지블레이드(212) 및 로봇암부(214)의 결합상태에 따라, 기판지지블레이드(212)가 좌우방향으로 틀어지거나, 기판지지블레이드(212)가 전후방향으로 처지거나, 또는 로봇암부(214) 자체가 처진 상태가 될 수 있고, 이는 기판지지블레이드(212)나 로봇암부(214)가 수평도가 틀어진 이상상태에 있음을 의미한다.
이에 본 발명은 검출부를 통해 복수의 센서부들(310a, 310b, 310c)에서 측정되는 온오프신호와 미리 설정된 기준신호를 비교하여 기판지지블레이드(212)의 틀어짐, 기판지지블레이드(212)의 처짐 및 로봇암부(214)의 처짐 중 적어도 하나를 검출할 수 있다.
상기 검출부는, 기판지지블레이드(212)의 틀어짐, 기판지지블레이드(212)의 처짐 및 로봇암부(214)의 처짐이 모두 검출되지 않은 경우, 반송로봇(210), 특히 기판지지블레이드(212) 및 로봇암부(214)가 수평을 유지한 정상상태에 있는 것으로 판단할 수 있다.
상기 검출부의 경우, 이하, 도 4a 내지 도 6을 참조하여, 본 발명에 따른 기판처리시스템에서 수행되는 기판처리방법과 함께 자세히 설명한다.
상술한 구성을 포함하는 기판처리시스템에서 수행되는 기판처리방법은, 기판지지블레이드(212) 및 로봇암부(214)의 하강경로 상에 대응되는 위치에 설치되는 복수의 센서부들(310a, 310b, 310c)을 통해 챔버모듈(100)로 인입된 반송로봇(210)의 하강동작 시 기판지지블레이드(212) 및 로봇암부(214)를 감지하는 반송로봇감지단계와; 복수의 센서부들(310a, 310b, 310c)로부터 입력되는 감지정보를 이용하여 기판지지블레이드(212) 및 로봇암부(214)의 결합상태를 검출하는 반송로봇이상검출단계를 포함할 수 있다.
상기 반송로봇감지단계는, 복수의 센서부들(310a, 310b, 310c)을 통해 기판지지블레이드(212) 및 로봇암부(214)의 하강동작에 따른 온오프신호를 측정하는 온오프신호측정단계(S602)를 포함할 수 있다.
상기 온오프신호측정단계(S602)는, 반송로봇(210)이 하강동작함에 따라(S601) 각 센서부(310a, 310b, 310c)가 대응되는 기판지지블레이드(212) 또는 로봇암부(214)의 하강동작에 따른 온오프신호를 측정하는 단계일 수 있다.
상기 온오프신호측정단계(S602)에서 각 센서부(310a, 310b, 310c)에서 측정된 온오프신호는 도 4a 내지 도 4d와 같이 나타날 수 있다.
상기 반송로봇이상검출단계는, 복수의 센서부들(310a, 310b, 310c)로부터 입력되는 감지정보를 이용하여 기판지지블레이드(212) 및 로봇암부(214)의 결합상태를 검출하는 단계일 수 있다.
구체적으로, 상기 반송로봇이상검출단계는, 각 센서부(310a, 310b, 310c)에서 측정된 온오프신호와 미리 설정된 기준신호를 비교(S603)하여 기판지지블레이드(212)의 틀어짐, 기판지지블레이드(212)의 처짐 및 로봇암부(214)의 처짐 중 적어도 하나를 검출할 수 있다.
여기서, 상기 기준신호는, 기판지지블레이드(212)와 로봇암부(214) 모두 결합상태가 양호하여 수평면(H)에 수평을 이루는 정상상태일 때, 각 센서부들(310a, 310b, 310c)에서 측정되는 온오프신호일 수 있다.
상기 기준신호는, 도 5에 도시된 바와 같은 기준신호설정단계를 통해 미리 설정될 수 있다.
먼저, 상기 기준신호설정단계는, 반송로봇(210)이 하강동작(S501)함에 따라 각 센서부(310a, 310b, 310c)를 통해 기판지지블레이드(212) 및 로봇암부(214)의 하강동작에 따른 온오프신호를 측정하는 단계(S502)를 포함할 수 있다.
다음으로, 상기 기준신호설정단계는, 온오프신호 측정 후 측정 대상이 된 반송로봇(210)의 기판지지블레이드(212) 및 로봇암부(214)의 결합상태가 양호한 정상상태인지, 즉, 기판지지블레이드(212) 및 로봇암부(214) 모두 수평면(H)에 대해 수평을 이루는지 체크하는 단계(S503)를 포함할 수 있다. 이 단계는, 기판처리시스템을 중단한 상태에서 물방울 게이지나 오토레벨센서 등을 이용하여 수행될 수 있다.
다음으로, 상기 기준신호설정단계는, 기판지지블레이드(212) 및 로봇암부(214)의 결합상태가 양호한 정상상태(수평상태)인 경우, 온오프신호 측정단계(S502)에서 측정된 온오프신호를 기준신호로 저장(설정)하는 단계를 포함할 수 있다(S504).
상기 기준신호설정단계에서, 기판지지블레이드(212) 및 로봇암부(214)의 결합상태가 양호하지 않아 기판지지블레이드(212) 및 로봇암부(214)가 수평면(H)에 대해 수평을 이루지 않는 경우, 반송로봇(210)의 기판지지블레이드(212) 및 로봇암부(214)가 수평을 이루도록 반송로봇(210)을 점검(기판지지블레이드(212) 및 로봇암부(214)의 결합상태 점검)할 수 있다(S505).
이러한 기준신호설정단계는, 기준신호로 설정된 값 또는 범위의 정확도를 보장하기 위하여 반복수행될 수 있고, 반복 측정된 온오프신호들을 종합하여 기준신호로 설정할 수 있다.
도 4a 내지 도 4d에서, 점선으로 표시된 신호 RS1, RS2, RS3는, 각각 복수의 센서부들(310a, 310b, 310c)에서 기준신호설정단계를 통해 획득된 기준신호를 도시한 것이고, 실선으로 표시된 신호 MS1, MS2, MS3는, 각각 복수의 센서부들(310a, 310b, 310c)에서 온오프신호측정단계(S602)를 통해 획득된 온오프신호를 도시한 것이다.
상기 반송로봇이상검출단계는, 측정된 온오프신호(MS1, MS2, MS3)들을 미리 설정된 기준신호(RS1, RS2, RS3)와 비교한 결과를 분석하여 기판지지블레이드(212)의 틀어짐(좌우방향), 기판지지블레이드(212)의 처짐(전후방향) 및 로봇암부(214)의 처짐 중 적어도 하나를 검출할 수 있다.
예로서, 상기 반송로봇이상검출단계는, 도 4a에 도시된 바와 같이, 측정된 온오프신호(MS1, MS2, MS3)들 각각 모두 미리 설정된 기준신호(RS1, RS2, RS3) 범위에 속하는 경우, 기판지지블레이드(212) 및 로봇암부(214)의 결합상태가 정상상태에 있는 것으로 판단할 수 있다.
도 4a에서, 미리 설정된 기준신호(RS1, RS2, RS3) 범위란, 기준신호(RS1, RS2, RS3)의 검출시점(t2) 및 검출시간(△T1, △T2, △T3)를 의미할 수 있다.
다른 예로서, 상기 반송로봇이상검출단계는, 도 4b에 도시된 바와 같이, 기판지지블레이드(212)의 후단부와 결합되는 로봇암부(214)에 대응되는 위치에 설치된 제2센서부(310c)에서 측정된 온오프신호(MS3)가 기준신호(RS3) 범위에 속하고, 기판지지블레이드(212)의 전단부에 대응되는 위치에 설치된 제1센서부(310a)에서 측정된 온오프신호(MS1)의 검출시점(t1)이 기준신호(RS1)의 검출시점(t2)보다 빠른 경우, 기판지지블레이드(212)가 처진상태(전후방향)로 판단할 수 있다. 제1센서부(310a)에서 측정된 온오프신호(MS1)의 검출시점(t1)이 기준신호(RS1)의 검출시점(t2)보다 빠르다는 것은 기판지지블레이드(212)의 전단부가 정상상태일 때 보다 하방으로 처져있음을 의미하기 때문이다.
다른 예로서, 상기 반송로봇이상검출단계는, 도 4c에 도시된 바와 같이, 기판지지블레이드(212)의 후단부와 결합되는 로봇암부(214)에 대응되는 위치에 설치된 제2센서부(310c)에서 측정된 온오프신호(MS3)가 기준신호(RS3) 범위에 속하고, 기판지지블레이드(212)의 전단부 및 중앙부에 대응되는 위치에 각각 설치된 제1 및 제3센서부(310a, 310b)에서 측정된 온오프신호(MS1, MS2)의 검출시간(△t1, △t2)이 기준신호(RS1, RS2)의 검출시간(△T1, △T2)보다 긴 경우, 기판지지블레이드(212)가 틀어진상태(좌우방향)로 판단할 수 있다. 온오프신호(MS1, MS2)의 검출시간(△t1, △t2)이 기준신호(RS1, RS2)의 검출시간(△T1, △T2)보다 크다는 것은 기판지지블레이드(212)가 좌우로 틀어져 센싱용 광(L1, L2)를 차단하는 시간이 길어졌음을 의미하기 때문이다.
마지막으로, 상기 반송로봇이상검출단계는, 도 4d에 도시된 바와 같이, 기판지지블레이드(212)의 후단부와 결합되는 로봇암부(214)에 대응되는 위치에 설치된 제2센서부(310c)에서 측정된 온오프신호(MS3)의 검출시점(t3)이 기준신호(RS3)의 검출시점(t4)보다 빠른 경우, 로봇암부(214c)가 처진상태로 판단할 수 있다. 제2센서부(310c)에서 측정된 온오프신호(MS3)의 검출시점(t3)이 기준신호(RS3)의 검출시점(t4)보다 빠르다는 것은 로봇암부(214)가 정상상태일 때 보다 하방으로 처져있음을 의미하기 때문이다.
도 4d와 같이, 로봇암부(214) 자체가 처지는 경우, 로봇암부(214)에 결합된 기판지지블레이드(212)에 의해 측정된 온오프신호(MS1, MS2) 또한 기준신호(RS1, RS2)를 벗어난 상태로 나타날 수 있다.
상기 반송로봇이상검출단계를 통해, 기판지지블레이드(212)의 틀어짐, 기판지지블레이드(212)의 처짐 및 로봇암부(214)의 처짐 모두 검출되지 않는 경우 기판지지블레이드(212) 및 로봇암부(214)의 결합상태가 정상상태에 있는 것으로 판단할 수 있다(S604).
상기 반송로봇이상검출단계를 통해, 기판지지블레이드(212) 및 로봇암부(214)가 정상상태에 있는 것으로 판단되면, 기판처리시스템의 가동을 중단하지 않고 시스템을 계속 운용한다. 기판처리시스템의 운용 과정에서 반송로봇(210)은 계속하여 동작하며 하강동작하게 되므로 상술한 반송로봇이상검출단계 또한 계속하여 반복적으로 수행될 수 있고, 그에 따라 반송로봇(210)의 상태에 대한 지속적이고 누적적인 데이터수집 및 관리가 가능하다.
상기 반송로봇이상검출단계를 통해, 기판지지블레이드(212)의 틀어짐, 기판지지블레이드(212)의 처짐 및 로봇암부(214)의 처짐 중 적어도 하나가 검출되는 경우 기판지지블레이드(212) 및 로봇암부(214)의 결합상태가 이상상태에 있는 것으로 판단하고. 시스템작동을 중단한 후 반송로봇(210)을 점검(기판지지블레이드(212) 및 로봇암부(214)의 결합상태 점검)할 수 있다(S605).
이상으로 본 발명의 실시예에 대해 상세히 설명하였는 바, 본 발명의 권리범위는 상술한 실시예에 한정되지 않으며, 다음의 특허청구범위에서 정의하고 있는 본 발명의 기본 개념을 이용한 당업자의 여러 변형 및 개량 형태 또한 본 발명의 권리범위에 포함된다.
100: 챔버모듈 200: 반송모듈
310a, 310b, 310c: 센서부

Claims (12)

  1. 일측에 기판이 출입하는 게이트가 형성되며, 내부에 상기 게이트를 통해 인입된 기판이 안착되는 기판지지부가 구비된 챔버모듈과;
    상기 챔버모듈 일측에 설치되며, 상기 챔버모듈로 기판을 반송하도록 기판이 안착되는 기판지지블레이드와, 상기 기판지지블레이드가 결합되는 로봇암부와, 상기 로봇암부를 회전구동, 승강구동, 또는 수평구동시키기 위한 구동부를 포함하는 반송로봇을 구비하는 반송모듈과;
    상기 기판지지블레이드 및 상기 로봇암부의 하강경로 상에 대응되는 위치에 설치되어 상기 챔버모듈로 인입된 상기 반송로봇의 하강동작 시 상기 기판지지블레이드 및 상기 로봇암부를 감지하는 복수의 센서부들과, 상기 복수의 센서부들로부터 입력되는 감지정보를 이용하여 상기 기판지지블레이드 및 상기 로봇암부의 결합상태를 검출하는 검출부를 구비하는 이상검출모듈을 포함하며,
    상기 복수의 센서부들 각각은, 상기 챔버모듈로 인입된 상기 기판지지블레이드 및 상기 로봇암부를 사이에 두고 상기 챔버모듈의 양 측부에 대응되게 설치되는 발광부 및 수광부를 포함하며,
    상기 수광부는, 센싱용 광이 수평면에 평행하게 형성되도록 각각 대응되는 상기 발광부와 서로 같은 높이에 설치되며,
    상기 검출부는, 상기 반송로봇의 하강동작 시 상기 발광부와 상기 수광부 사이를 가로질러 통과하는 경우, 상기 센서부를 통해 상기 기판지지블레이드 또는 상기 로봇암부의 하강동작에 따라 온오프신호를 측정하여 상기 기판지지블레이드 및 상기 로봇암부의 결합상태를 검출하는 것을 특징으로 하는 기판처리시스템.
  2. 삭제
  3. 청구항 1에 있어서,
    상기 복수의 센서부들은,
    상기 기판지지블레이드의 전단부에 대응되는 위치에 설치되는 제1센서부와,
    상기 기판지지블레이드의 후단부와 결합되는 로봇암부에 대응되는 위치에 설치되는 제2센서부와,
    상기 제1센서부 및 상기 제2센서부 사이에서 상기 기판지지블레이드의 중앙부에 대응되는 위치에 설치되는 제3센서부를 포함하는 것을 특징으로 하는 기판처리시스템.
  4. 청구항 3에 있어서,
    상기 감지정보는, 상기 기판지지블레이드 및 상기 로봇암부의 하강동작에 따라 상기 복수의 센서부들에서 측정되는 온오프신호인 것을 특징으로 하는 기판처리시스템.
  5. 청구항 4에 있어서,
    상기 검출부는, 상기 복수의 센서부들에서 측정되는 온오프신호와 미리 설정된 기준신호를 비교하여 상기 기판지지블레이드의 틀어짐, 상기 기판지지블레이드의 처짐 및 상기 로봇암부의 처짐 중 적어도 하나를 검출하는 것을 특징으로 하는 기판처리시스템.
  6. 청구항 1, 청구항 3 내지 청구항 5 중 어느 하나의 항에 있어서,
    상기 챔버모듈은, 기판처리가 수행되는 공정모듈로 반입될 기판 및 상기 공정모듈로부터 반출된 기판이 적재되는 로드락모듈인 것을 특징으로 하는 기판처리시스템.
  7. 일측에 기판이 출입하는 게이트가 형성되며, 내부에 상기 게이트를 통해 인입된 기판이 안착되는 기판지지부가 구비된 챔버모듈과; 상기 챔버모듈 일측에 설치되어 상기 챔버모듈로 기판을 반송하도록 기판이 안착되는 기판지지블레이드와, 상기 기판지지블레이드가 결합되는 로봇암부와, 상기 로봇암부를 회전구동, 승강구동, 또는 수평구동시키기 위한 구동부를 포함하는 반송모듈을 포함하는 청구항 1, 청구항 3 내지 청구항 5 중 어느 하나의 항에 따른 기판처리장치에서 수행되는 기판처리방법으로서,
    상기 기판지지블레이드 및 상기 로봇암부의 하강경로 상에 대응되는 위치에 설치되는 복수의 센서부들을 통해 상기 챔버모듈로 인입된 상기 반송로봇의 하강동작 시 상기 기판지지블레이드 및 상기 로봇암부를 감지하는 반송로봇감지단계와;
    상기 복수의 센서부들로부터 입력되는 감지정보를 이용하여 상기 기판지지블레이드 및 상기 로봇암부의 결합상태를 검출하는 반송로봇이상검출단계를 포함하며,
    상기 반송로봇감지단계는,
    상기 복수의 센서부들을 통해 상기 기판지지블레이드 및 상기 로봇암부의 하강동작에 따른 온오프신호를 측정하는 온오프신호측정단계를 포함하며,
    상기 온오프신호측정단계는,
    상기 반송로봇의 하강동작 시 상기 발광부와 상기 수광부 사이를 가로질러 통과하는 경우, 상기 검출부가, 상기 센서부를 통해 상기 기판지지블레이드 또는 상기 로봇암부의 하강동작에 따라 온오프신호를 측정하여 상기 기판지지블레이드 및 상기 로봇암부의 결합상태를 검출하는 것을 특징으로 하는 기판처리방법.
  8. 삭제
  9. 청구항 7 있어서,
    상기 반송로봇이상검출단계는,
    상기 온오프신호와 미리 설정된 기준신호를 비교하여 상기 기판지지블레이드의 틀어짐, 상기 기판지지블레이드의 처짐 및 상기 로봇암부의 처짐 중 적어도 하나를 검출하는 것을 특징으로 하는 기판처리방법.
  10. 청구항 9에 있어서,
    상기 반송로봇이상검출단계는,
    상기 기판지지블레이드의 후단부와 결합되는 로봇암부에 대응되는 위치에 설치된 센서부에서 측정된 온오프신호가 상기 기준신호 범위에 속하고, 상기 기판지지블레이드의 전단부에 대응되는 위치에 설치된 센서부에서 측정된 온오프신호의 검출시점이 상기 기준신호의 검출시점보다 빠른 경우, 상기 기판지지블레이드가 처진상태로 판단하는 것을 특징으로 하는 기판처리방법.
  11. 청구항 9에 있어서,
    상기 반송로봇이상검출단계는,
    상기 기판지지블레이드의 후단부와 결합되는 로봇암부에 대응되는 위치에 설치된 센서부에서 측정된 온오프신호가 상기 기준신호 범위에 속하고, 상기 기판지지블레이드의 전단부 및 중앙부에 대응되는 위치에 각각 설치된 센서부에서 측정된 온오프신호의 검출시간이 상기 기준신호의 검출시간보다 긴 경우, 상기 기판지지블레이드가 틀어진상태로 판단하는 것을 특징으로 하는 기판처리방법.
  12. 청구항 9에 있어서,
    상기 반송로봇이상검출단계는,
    상기 기판지지블레이드의 후단부와 결합되는 상기 로봇암부에 대응되는 위치에 설치된 상기 센서부에서 측정된 온오프신호의 검출시점이 상기 기준신호의 검출시점보다 빠른 경우, 상기 로봇암부가 처진상태로 판단하는 것을 특징으로 하는 기판처리방법.
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