KR20180031478A - 기판 이송 장치 및 기판 이송 장치의 제어 방법 - Google Patents

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Abstract

본 발명은 기판 이송 로봇이 공정 챔버로 기판을 로딩 시 기판을 수용하는 엔드 이펙터의 처짐 및 틀어짐을 감지할 수 있는 기판 이송 장치 및 기판 이송 장치의 제어 방법에 관한 것으로서, 내부에 공간이 한정되며, 일측에 기판이 통과하는 게이트가 구비된 몸체와, 상기 몸체 내부에 구비되며, 상기 기판을 이송하기 위하여 상기 기판을 지지하도록 수평 방향으로 상호 이격 배치된 제 1 안착부 및 제 2 안착부를 포함하는 엔드 이펙터를 포함하는 기판 이송 로봇과, 상기 엔드 이펙터를 기준으로 상기 제 1 안착부 및 상기 제 2 안착부의 길이 방향과 경사진 대각 방향으로 상호 이격 배치된 발광부 및 수광부를 포함하고, 상기 엔드 이펙터의 이동 시 상기 제 1 안착부 및 상기 제 2 안착부 중 적어도 어느 하나의 위치를 감지하는 감지부 및 상기 감지부로부터 측정된 측정값과 기 설정된 기준 값을 이용하여 상기 엔드 이펙터의 틀어짐 또는 처짐을 판단하는 제어부를 포함할 수 있다.

Description

기판 이송 장치 및 기판 이송 장치의 제어 방법{Substrate transfer apparatus and control method of substrate transfer apparatus}
본 발명은 기판 이송 장치 및 기판 이송 장치의 제어 방법에 관한 것으로서, 더 상세하게는 기판 이송 로봇이 공정 챔버로 기판을 로딩 시 기판을 수용하는 엔드 이펙터의 처짐 및 틀어짐을 감지할 수 있는 기판 이송 장치 및 기판 이송 장치의 제어 방법에 관한 것이다.
일반적으로, 반도체를 제조하는 공정은 박막 증착 공정, 식각 공정, 연마 공정, 세정 공정 등의 단위 공정들을 반복 실시하여 원하는 회로 동작 특성을 가진 반도체 소자를 형성한다. 이때, 각 단위 공정들을 진행하기 위해서 식각 장비, 화학 기상 증착 장비, 스퍼터 장비, 화학 기계적 연마 장비 등 각종 반도체 제조 장비가 이용되고 있으며, 이러한 각종 반도체 제조 장비에서는 기판을 공정 챔버에 장입하거나 단위 공정이 완료된 기판을 공정 챔버로부터 배출하기 위하여 기판 이송 로봇을 사용하고 있다.
그러나, 기판 이송 로봇이 기판을 리프트하여 공정 챔버로 이송하는 과정에서, 기판 이송 로봇이 열화, 진동 또는 마찰 등에 의해 기판을 수용하는 엔드 이펙터의 오차가 발생하게 되고, 엔드 이펙터의 이러한 오차에 의해서 공정 챔버 내의 공정 스테이지에 기판이 정확한 위치에 안착될 수 없게 된다.
따라서, 기판 이송 로봇에 의해 기판을 공정 챔버로 이송하는 과정에서 기판 이송 로봇의 엔드 이펙터에 의해 리프팅되는 기판의 위치에 오차가 발생되는 경우, 그 발생된 오차에 의해 공정 챔버 내 공정 스테이지의 중심에 기판의 중심이 정확하게 위치하지 못하는 문제점이 있었다.
본 발명은 상기와 같은 문제점들을 포함하여 여러 문제점들을 해결하기 위한 것으로서, 기판 이송 로봇이 공정 챔버로 기판을 로딩 시 기판을 수용하는 엔드 이펙터의 처짐 및 틀어짐을 감지할 수 있는 기판 이송 로봇의 이상 측정 장치 및 기판 이송 로봇의 이상 측정 방법을 제공하는 것을 목적으로 한다. 그러나 이러한 과제는 예시적인 것으로, 이에 의해 본 발명의 범위가 한정되는 것은 아니다.
본 발명의 일 관점에 따르면, 기판 이송 장치가 제공된다. 상기 기판 이송 장치는, 내부에 공간이 한정되며, 일측에 기판이 통과하는 게이트가 구비된 몸체; 상기 몸체 내부에 구비되며, 상기 기판을 이송하기 위하여 상기 기판을 지지하도록 수평 방향으로 상호 이격 배치된 제 1 안착부 및 제 2 안착부를 포함하는 엔드 이펙터를 포함하는 기판 이송 로봇; 상기 엔드 이펙터를 기준으로 상기 제 1 안착부 및 상기 제 2 안착부의 길이 방향과 경사진 대각 방향으로 상호 이격 배치된 발광부 및 수광부를 포함하고, 상기 엔드 이펙터의 이동 시 상기 제 1 안착부 및 상기 제 2 안착부 중 적어도 어느 하나의 위치를 감지하는 감지부; 및 상기 감지부로부터 측정된 측정값과 기 설정된 기준 값을 이용하여 상기 엔드 이펙터의 틀어짐 또는 처짐을 판단하는 제어부;를 포함할 수 있다.
상기 기판 이송 장치에서, 상기 감지부는, 상기 제 1 안착부 및 상기 제 2 안착부의 전단부에 대응되는 위치에 상기 기판 이송 로봇의 기준 위치를 기준으로 상하 대각선 방향으로 배치되는 제 1 발광부 및 제 1 수광부를 포함하는 제 1 감지부; 및 상기 제 1 감지부와 평행하게 배치되도록 상기 제 1 안착부 및 상기 제 2 안착부의 후단부에 대응되는 위치에 상기 기판 이송 로봇의 상기 기준 위치를 기준으로 상하 대각선 방향으로 배치되는 제 2 발광부 및 제 2 수광부를 포함하는 제 2 감지부;를 포함할 수 있다.
상기 기판 이송 장치에서, 상기 제어부는, 상기 제 1 감지부로부터 감지된 제 1 센싱 신호 및 상기 제 2 감지부로부터 감지된 제 2 센싱 신호를 상기 기준 값과 비교하여, 상기 제 1 센싱 신호 및 상기 제 2 센싱 신호가 상기 기준 값의 정상범위를 벗어날 경우 이상 신호를 출력할 수 있다.
상기 기판 이송 장치에서, 상기 제어부는, 상기 엔드 이펙터가 상기 기준 위치에서 승하강 운동 시 상기 제 1 센싱 신호 및 상기 제 2 센싱 신호의 온/오프 시간을 측정하여 이동 시간을 계산하고, 상기 이동 시간과 상기 기판 이송 로봇을 구동하는 구동 모터의 회전 펄스 값을 이용하여 상기 엔드 이펙터가 이동한 이동 거리를 계산하여, 상기 이동 시간 및 상기 이동 거리를 상기 기준 값과 비교하여 상기 엔드 이펙터의 상기 제 1 안착부 또는 상기 제 2 안착부의 처짐에 대한 이상 여부 및 처짐량을 판단할 수 있다.
상기 기판 이송 장치에서, 상기 제어부는, 상기 엔드 이펙터가 상기 기준 위치에서 회전 운동 시 상기 제 1 센싱 신호 또는 상기 제 2 센싱 신호의 온/오프 시간을 측정하여 이동 시간을 계산하고, 상기 이동 시간과 상기 기판 이송 로봇을 구동하는 구동 모터의 회전 펄스 값을 이용하여 상기 엔드 이펙터가 이동한 이동 거리를 계산하여, 상기 이동 시간 및 상기 이동 거리를 상기 기준 값과 비교하여 상기 엔드 이펙터의 회전방향 틀어짐에 대한 이상 여부 및 틀어짐량을 판단할 수 있다.
본 발명의 일 관점에 따르면, 기판 이송 장치의 제어 방법이 제공된다. 상기 기판 이송 장치의 제어 방법은, 상기 엔드 이펙터의 이동 시 상기 감지부로부터 측정값을 인가받는 센싱 단계; 및 상기 제어부가 상기 감지부로부터 측정된 측정값과 기 설정된 상기 기준 값을 이용하여 상기 엔드 이펙터의 틀어짐 또는 처짐을 판단하는 단계;를 포함할 수 있다.
상기 기판 이송 장치의 제어 방법에서, 상기 센싱 단계는, 상기 제 1 안착부 및 상기 제 2 안착부의 전단부에 대응되는 위치에 상기 기판 이송 로봇의 기준 위치를 기준으로 상하 대각선 방향으로 배치되는 제 1 발광부 및 제 1 수광부를 포함하는 제 1 감지부로부터 제 1 센싱 신호를 감지하는 단계; 및 상기 제 1 감지부와 평행하게 배치되도록 상기 제 1 안착부 및 상기 제 2 안착부의 후단부에 대응되는 위치에 상기 기판 이송 로봇의 상기 기준 위치를 기준으로 상하 대각선 방향으로 배치되는 제 2 발광부 및 제 2 수광부를 포함하는 제 2 감지부로부터 제 2 센싱 신호를 감지하는 단계;를 포함할 수 있다.
상기 기판 이송 장치의 제어 방법에서, 상기 판단하는 단계에서, 상기 제어부는, 상기 제 1 감지부로부터 감지된 상기 제 1 센싱 신호 및 상기 제 2 감지부로부터 감지된 상기 제 2 센싱 신호를 상기 기준 값과 비교하여, 상기 제 1 센싱 신호 및 상기 제 2 센싱 신호가 상기 기준 값의 정상범위를 벗어날 경우 이상 신호를 출력할 수 있다.
상기 기판 이송 장치의 제어 방법에서, 상기 판단하는 단계에서, 상기 제어부는, 상기 제 1 센싱 신호의 온/오프 시간 및 상기 제 2 센싱 신호의 온/오프 시간을 측정하여 이동 시간을 계산하고, 상기 이동 시간과 상기 기판 이송 로봇을 구동하는 구동 모터의 회전 펄스 값을 이용하여 상기 엔드 이펙터가 승하강 이동한 이동 거리를 계산하여, 상기 이동 시간 및 상기 이동 거리를 상기 기준 값과 비교하여 상기 엔드 이펙터의 상기 제 1 안착부 또는 상기 제 2 안착부의 처짐에 대한 이상 여부 및 처짐량을 판단할 수 있다.
상기 기판 이송 장치의 제어 방법에서, 상기 판단하는 단계에서, 상기 제어부는, 상기 제 1 센싱 신호의 온/오프 시간 및 상기 제 2 센싱 신호의 온/오프 시간 중 어느 하나의 온/오프 시간을 측정하여 이동 시간을 계산하고, 상기 이동 시간과 상기 기판 이송 로봇을 구동하는 구동 모터의 회전 펄스 값을 이용하여 상기 엔드 이펙터가 회전 이동한 이동 거리를 계산하여, 상기 이동 시간 및 상기 이동 거리를 상기 기준 값과 비교하여 상기 엔드 이펙터의 회전방향 틀어짐에 대한 이상 여부 및 틀어짐량을 판단할 수 있다.
상기한 바와 같이 이루어진 본 발명의 일 실시예에 따르면, 발광부 및 수광부로 이루어진 복수개의 감지부를 엔드 이펙터의 상측 또는 하측에 배치하고, 각 발광부 및 수광부는 상하 높이 차를 두어 상기 엔드 이펙터를 기준으로 대각으로 배치하여, 엔드 이펙터의 수직 방향의 처짐 및 회전 방향의 틀어짐을 각각 감지할 수 있다.
또한, 엔드 이펙터의 수직 방향의 처짐 및 회전 방향의 틀어짐을 실시간으로 동시에 감지함으로써, 반도체 제조 장비의 생산성에는 영향을 미치지 않으면서, 반도체 제조 장비의 유지보수 주기가 도래하지 않더라도 엔드 이펙터의 처짐 및 틀어짐을 감시할 수 있는 효과를 가지는 기판 이송 장치 및 기판 이송 장치의 제어 방법을 구현할 수 있다. 물론 이러한 효과에 의해 본 발명의 범위가 한정되는 것은 아니다.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 기판 이송 장치를 나타내는 사시도이다.
도 2는 도 1의 기판 이송 장치를 나타내는 단면도이다.
도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 기판 이송 장치의 엔드 이펙터의 수직 방향의 처짐을 감지하는 과정을 나타내는 개략도이다.
도 4는 도 3의 기판 이송 장치의 엔드 이펙터의 수직 방향의 처짐을 감지하는 과정에서 제어부로 입력되는 센싱신호를 나타내는 그래프이다.
도 5는 본 발명의 다른 실시예에 따른 기판 이송 장치의 엔드 이펙터의 수직 방향의 처짐을 감지하는 과정을 나타내는 개략도이다.
도 6은 도 5의 기판 이송 장치의 엔드 이펙터의 수직 방향의 처짐을 감지하는 과정에서 제어부로 입력되는 센싱신호를 나타내는 그래프이다.
도 7은 본 발명의 또 다른 실시예에 따른 기판 이송 장치의 엔드 이펙터의 수직 방향의 처짐을 감지하는 과정을 나타내는 개략도이다.
도 8은 도 7의 기판 이송 장치의 엔드 이펙터의 수직 방향의 처짐을 감지하는 과정에서 제어부로 입력되는 센싱신호를 나타내는 그래프이다.
도 9는 본 발명의 일 실시예에 따른 기판 이송 장치의 엔드 이펙터의 회전 방향 틀어짐을 감지하는 과정을 나타내는 개략도이다.
도 10은 도 9의 기판 이송 장치의 엔드 이펙터의 회전 방향 틀어짐을 감지하는 과정에서 제어부로 입력되는 센싱신호를 나타내는 그래프이다.
도 11은 본 발명의 다른 실시예에 따른 기판 이송 장치의 엔드 이펙터의 회전 방향 틀어짐을 감지하는 과정을 나타내는 개략도이다.
도 12는 도 11의 기판 이송 장치의 엔드 이펙터의 회전 방향 틀어짐을 감지하는 과정에서 제어부로 입력되는 센싱신호를 나타내는 그래프이다.
도 13은 본 발명의 일 실시예에 따른 기판 이송 장치의 제어 방법을 나타내는 순서도이다.
이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 바람직한 여러 실시예들을 상세히 설명하기로 한다.
본 발명의 실시예들은 당해 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 본 발명을 더욱 완전하게 설명하기 위하여 제공되는 것이며, 하기 실시예는 여러 가지 다른 형태로 변형될 수 있으며, 본 발명의 범위가 하기 실시예에 한정되는 것은 아니다. 오히려 이들 실시예들은 본 개시를 더욱 충실하고 완전하게 하고, 당업자에게 본 발명의 사상을 완전하게 전달하기 위하여 제공되는 것이다. 또한, 도면에서 각 층의 두께나 크기는 설명의 편의 및 명확성을 위하여 과장된 것이다.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 기판 이송 장치(100)를 나타내는 사시도이고, 도 2는 도 1의 기판 이송 장치(100)를 나타내는 단면도이다.
먼저, 도 1 및 도 2에 도시된 바와 같이, 본 발명의 일 실시예에 따른 기판 이송 장치(100)는, 몸체(B)와, 기판 이송 로봇(R)과, 감지부(10, 20) 및 제어부(30)를 포함할 수 있다.
도 1에 도시된 바와 같이, 몸체(B)는 내부에 공간이 한정되며, 일측에 기판이 통과하는 게이트가 구비될 수 있다. 더욱 구체적으로, 몸체(B)는 공정 챔버와 연결되어, 상기 게이트를 통해서 기판 이송 로봇(R)이 상기 기판을 공정 챔버에 장입하거나, 단위 공정이 완료된 기판을 상기 공정 챔버로부터 배출시킬 수 있다.
또한, 기판 이송 로봇(R)은 몸체(B) 내부에 구비되며, 상기 기판을 이송하기 위하여 상기 기판을 지지하도록 수평 방향으로 상호 이격 배치된 제 1 안착부(E1) 및 제 2 안착부(E2)를 포함하는 엔드 이펙터(E)를 포함할 수 있다.
예컨대, 엔드 이펙터(E)는 기판 이송 로봇(R)에 의해서 승하강 운동 또는 회전 운동을 하고, 기판을 수용할 수 있도록 상기 기판의 일측을 지지하는 제 1 안착부(E1) 및 상기 기판의 타측을 지지하는 제 2 안착부(E2)가 상기 제 1 안착부(E1)에 이격되게 배치될 수 있다.
더욱 구체적으로, 엔드 이펙터(E)는, 상기 기판을 지지할 수 있도록 제 1 안착부(E1) 및 제 2 안착부(E2)가 서로 이격되어 U자 형태로 배치된 적절한 강도와 내구성을 갖는 구조체일 수 있다. 예컨대, 이러한 엔드 이펙터(E)는, 스틸, 스테인레스, 알루미늄, 마그네슘 및 아연 중 어느 하나 이상의 재질을 선택하여 구성되는 구조체일 수 있다. 그러나, 엔드 이펙터(E)는, 도 1에 반드시 국한되지 않고, 상기 기판을 지지할 수 있는 매우 다양한 재질의 부재들이 적용될 수 있다.
또한, 감지부(10, 20)는, 엔드 이펙터(E)를 기준으로 제 1 안착부(E1) 및 제 2 안착부(E2)의 길이 방향과 경사진 대각 방향으로 상호 이격 배치된 발광부 및 수광부를 포함하고, 엔드 이펙터(E)의 이동 시 제 1 안착부(E1) 및 제 2 안착부(E2) 중 적어도 어느 하나의 위치를 감지할 수 있다.
예컨대, 감지부(10, 20)는, 상기 발광부 및 상기 수광부가 제 1 안착부(E1) 및 제 2 안착부(E2)의 길이 방향과 수직 방향으로 경사진 대각 방향으로 상호 이격 배치될 수 있다. 또한, 감지부(10, 20)는, 제 1 안착부(E1) 및 제 2 안착부(E2)의 전단부에 대응되는 위치에 기판 이송 로봇(R)의 기준 위치를 기준으로 상하 대각선 방향으로 배치되는 제 1 발광부(11) 및 제 1 수광부(12)를 포함하는 제 1 감지부(10) 및 제 1 감지부(10)와 평행하게 배치되도록 제 1 안착부(E1) 및 제 2 안착부(E2)의 후단부에 대응되는 위치에 기판 이송 로봇(R)의 상기 기준 위치를 기준으로 상하 대각선 방향으로 배치되는 제 2 발광부(21) 및 제 2 수광부(22)를 포함하는 제 2 감지부(20)를 포함할 수 있다.
더욱 구체적으로, 제 1 감지부(10)는, 제 1 안착부(E1)의 외측 상부 및 제 2 안착부(E2)의 외측 하부를 잇는 제 1 대각선을 따라서 엔드 이펙터(E) 외측에 대향 배치된 제 1 발광부(11) 및 제 1 수광부(12)를 포함하고, 엔드 이펙터(E)의 이동 시 제 1 안착부(E1)를 감지할 수 있도록 제 1 발광부(11)로부터 상기 제 1 대각선 방향을 따라서 제 1 안착부(E1)에 경사지게 제 1 조사광을 조사하여 제 1 센싱 신호를 생성할 수 있다.
예컨대, 제 1 감지부(10)는, 엔드 이펙터(E)의 상방 또는 하방에서 엔드 이펙터(E)의 일측 방향으로 치우치게 상기 제 1 조사광을 발산하는 제 1 발광부(11) 및 엔드 이펙터(E)의 상방 또는 하방에 엔드 이펙터(E)를 기준으로 1 발광부(11)와 대각 방향으로 마주보도록 형성되고, 제 1 발광부(11)에서 발산된 상기 제 1 조사광을 수신하는 제 1 수광부(12)를 포함하고, 제 1 발광부(11) 및 제 1 수광부(12)는 엔드 이펙터(E)의 수직 이동 방향을 따라서 서로 다른 높이에 배치되어 상기 제 1 조사광은 엔드 이펙터(E)에 소정 각도로 경사진 경로를 가질 수 있다.
또한, 제 2 감지부(20)는, 제 2 안착부(E2)의 외측 상부 및 제 1 안착부(E1)의 외측 하부를 잇는 제 2 대각선을 따라서 엔드 이펙터(E) 외측에 대향 배치된 제 2 발광부(21) 및 제 2 수광부(22)를 포함하고, 엔드 이펙터(E)의 이동 시 제 2 안착부(E2)의 위치를 감지할 수 있도록 제 2 발광부(21)로부터 상기 제 2 대각선 방향을 따라서 제 2 안착부(E2)에 경사지게 제 2 조사광을 조사하여 제 2 센싱 신호를 생성할 수 있다.
예컨대, 제 2 감지부(20)는, 엔드 이펙터(E)의 상방 또는 하방에서 엔드 이펙터(E)의 일측 방향으로 치우치게 상기 제 2 조사광을 발산하는 제 2 발광부(21) 및 엔드 이펙터(E)의 상방 또는 하방에 엔드 이펙터(E)를 기준으로 제 2 발광부(21)와 대각 방향으로 마주보도록 형성되고, 제 2 발광부(21)에서 발산된 상기 제 2 조사광을 수신하는 제 2 수광부(22)를 포함하고, 제 2 발광부(21) 및 제 2 수광부(22)는 엔드 이펙터(E)의 수직 이동 방향을 따라서 서로 다른 높이에 배치되어 상기 제 2 조사광은 엔드 이펙터(E)에 소정 각도로 경사진 경로를 가질 수 있다.
이때, 상기 제 1 조사광 및 상기 제 2 조사광은 엔드 이펙터(E)의 진입 방향을 따라서 소정 거리 이격되고 서로 엇갈리게 구성될 수 있다. 예컨대, 제 1 발광부(11) 및 제 1 수광부(12)는 엔드 이펙터(E)에 수직방향으로 형성되는 제 1 평면(P1) 상에 위치하고, 제 2 발광부(21) 및 제 2 수광부(22)는 엔드 이펙터(E)에 수직방향으로 형성되는 제 2 평면(P2) 상에 위치하며, 제 1 평면(P1) 및 제 2 평면(P2)은 일정거리로 이격되어 평행하게 형성될 수 있다.
더욱 구제척으로, 제 1 감지부(10)의 제 1 발광부(11)와 제 1 수광부(12)의 상기 제 1 조사광 경로 사이에 엔드 이펙터(E)의 제 1 안착부(E1) 또는 제 2 안착부(E2)가 위치하게 되면, 제 1 안착부(E1) 또는 제 2 안착부(E2)에 의해 제 1 발광부(11)에서 발산된 상기 제 1 조사광이 제 1 수광부(12)로 수신되지 못할 수 있다. 이때, 제어부(30)에는 제 1 감지부(10)의 상기 제 1 센싱신호가 오프 상태로 인가될 수 있다.
이와 반대로, 제 1 감지부(10)의 제 1 발광부(11)와 제 1 수광부(12)의 상기 제 1 조사광 경로 사이에 엔드 이펙터(E)의 제 1 안착부(E1) 또는 제 2 안착부(E2)가 위치하지 않게 되면, 제 1 발광부(11)에서 발산된 상기 제 1 조사광이 제 1 수광부(12)로 원활하게 수신될 수 있다. 이때, 제어부(30)에는 제 1 감지부(10)의 상기 제 1 센싱신호가 온 상태로 인가될 수 있다.
아울러, 제 2 감지부(20)는 상술한 제 1 감지부(10)의 구성 요소들과 그 구성 및 역할이 동일할 수 있다. 따라서, 상세한 설명은 생략한다.
또한, 제어부(30)는, 감지부(10, 20)로부터 측정된 측정값과 기 설정된 기준 값을 이용하여 엔드 이펙터(E)의 틀어짐 또는 처짐을 판단할 수 있다. 예컨대, 제어부(30)는, 제 1 감지부(10)로부터 감지된 제 1 센싱 신호 및 제 2 감지부(20)로부터 감지된 제 2 센싱 신호를 상기 기준 값과 비교하여, 상기 제 1 센싱 신호 및 상기 제 2 센싱 신호가 상기 기준 값의 정상범위를 벗어날 경우 이상 신호를 출력할 수 있다.
더욱 구체적으로, 제어부(30)는, 엔드 이펙터(E)의 정상 상태에 대한 기준이 되는 기준 값(T1, T2, T3)이 저장된 기준 신호 저장부(31) 및 상기 제 1 센싱 신호 및 상기 제 2 센싱 신호를 기준 값(T1, T2, T3)과 비교하여, 상기 제 1 센싱 신호 및 상기 제 2 센싱 신호가 기준 값(T1, T2, T3)의 정상범위를 벗어날 경우 이상 신호를 출력하는 센싱 신호 분석부(32)를 포함할 수 있다.
예컨대, 기준 신호 저장부(31)는, 처짐 및 틀어짐이 없는 정상 상태의 엔드 이펙터(E)를 기준 위치에 정렬한 후, 엔드 이펙터(E)가 승하강 또는 회전 운동 시 상기 제 1 센싱 신호 및 상기 제 2 센싱 신호의 온/오프 시간을 측정하여 측정된 기준 시간을 기준 값(T1, T2, T3)으로 저장할 수 있다. 또한, 엔드 이펙터(E)가 상기 정상 상태일 때 상기 기준 위치에서 승하강 운동 또는 회전 운동 시 측정된 상기 제 1 센싱 신호의 온/오프 시간 및 상기 제 2 센싱 신호의 온/오프 시간 중 어느 하나 이상과 로봇 장치(R)를 구동하는 구동 모터의 회전 펄스값을 이용하여, 엔드 이펙터(E)가 이동한 거리를 계산하여 기준 거리(H1, H2, H3)로 저장할 수 있다.
상기와 같은 구성으로, 제어부(30)는, 엔드 이펙터(E)가 상기 기준 위치에서 승하강 운동 시 상기 제 1 센싱 신호 및 상기 제 2 센싱 신호의 온/오프 시간을 측정하여 이동 시간을 계산하고, 상기 이동 시간과 기판 이송 로봇(R)을 구동하는 구동 모터의 회전 펄스 값을 이용하여 엔드 이펙터(E)가 이동한 이동 거리를 계산하여, 상기 이동 시간 및 상기 이동 거리를 상기 기준 값과 비교하여 엔드 이펙터(E)의 제 1 안착부(E1) 또는 제 2 안착부(E2)의 처짐에 대한 이상 여부 및 처짐량을 판단할 수 있다.
아울러, 엔드 이펙터(E)가 상기 기준 위치에서 회전 운동 시 상기 제 1 센싱 신호 또는 상기 제 2 센싱 신호의 온/오프 시간을 측정하여 이동 시간을 계산하고, 상기 이동 시간과 기판 이송 로봇(R)을 구동하는 구동 모터의 회전 펄스 값을 이용하여 엔드 이펙터(E)가 이동한 이동 거리를 계산하여, 상기 이동 시간 및 상기 이동 거리를 상기 기준 값과 비교하여 엔드 이펙터(E)의 회전방향 틀어짐에 대한 이상 여부 및 틀어짐량을 판단할 수 있다.
그러므로, 도 1 및 도 2에 도시된 바와 같이, 본 발명의 일 실시예에 따른 기판 이송 장치(100)는, 기판 이송 로봇(R)의 동작 시 엔드 이펙터(E)의 처짐 및 틀어짐 여부를 실시간으로 정확하게 감지하여 기판 이송 로봇(R)의 오작동을 방지하고, 이에 따른 엔드 이펙터(E) 또는 상기 기판의 파손을 방지할 수 있다. 또한, 엔드 이펙터(E)의 처짐 상태를 실시간으로 감지함으로써, 반도체 제조 장비의 생산성에는 영향을 미치지 않으면서, 반도체 제조 장비의 유지보수 주기가 도래하지 않더라도 엔드 이펙터(E)의 처짐 및 틀어짐을 감시할 수 있는 효과를 가질 수 있다.
도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 기판 이송 장치(100)의 엔드 이펙터(E)의 수직 방향의 처짐을 감지하는 과정을 나타내는 개략도이고, 도 4는 도 3의 기판 이송 장치(100)의 엔드 이펙터(E)의 수직 방향의 처짐을 감지하는 과정에서 제어부(30)로 입력되는 센싱신호를 나타내는 그래프이다.
더욱 구체적으로, 도 3a에 도시된 바와 같이, 엔드 이펙터(E)를 기준 위치에 위치시킨 후, 처짐 및 틀어짐이 없도록 정위치에 정렬시키면, 제 1 안착부(E1)에 의해 제 1 발광부(11)에서 발산된 제 1 조사광이 제 1 수광부(12)로 수신되지 못하고, 제 2 안착부(R2)에 의해 제 2 발광부(21)에서 발산된 제 2 조사광이 제 2 수광부(22)로 수신되지 못할 수 있다.
이에 따라, 엔드 이펙터(E)의 제 1 안착부(E1) 및 제 2안착부(E2)가 제 1 감지부(10) 및 제 2 감지부(20)의 조사광 경로 내에서 수직 하강하는 동안에 제어부(30)에는, 도 4a에 도시된 바와 같이, 제 1 센싱 신호 및 제 2 센싱 신호는 오프 상태일 수 있다. 이때, 상기 제 1 센싱 신호 및 상기 제 2 센싱 신호가 오프 상태인 시간을 제 1 기준 값(T1)으로 저장할 수 있다.
이어서, 도 3b에 도시된 바와 같이, 엔드 이펙터(E)가 계속 하강하여, 엔드 이펙터(E)의 제 1 안착부(E1) 및 제 2 안착부(E2)가 제 1 감지부(10) 및 제 2 감지부(20)의 조사광 경로를 벗어나는 구간부터 제어부(30)에는, 도 4b에 도시된 바와 같이, 제 1 센싱 신호 및 제 2 센싱 신호는 온 상태일 수 있다. 이때, 상기 제 1 센싱 신호 및 상기 제 2 센싱 신호가 온 상태인 시간을 제 2 기준 값(T2)으로 저장할 수 있다.
이어서, 도 3c에 도시된 바와 같이, 엔드 이펙터(E)가 계속 하강을 진행하면, 제 1 안착부(E1)에 의해 제 2 발광부(21)에서 발산된 상기 제 2 조사광이 제 2 수광부(22)로 수신되지 못하고, 제 2 안착부(E2)에 의해 제 1 발광부(11)에서 발산된 상기 제 1 조사광이 제 1 수광부(12)로 수신되지 못할 수 있다. 이에 따라, 도 4c에 도시된 바와 같이, 제 1 센싱 신호 및 제 2 센싱 신호는 오프 상태일 수 있다. 이때, 상기 제 1 센싱 신호 및 상기 제 2 센싱 신호가 오프 상태인 시간을 제 3 기준 값(T3)으로 저장할 수 있다. 이때, 각 기준 값(T1, T2, T3) 및 기판 이송 로봇(R)을 구동시키는 구동 모터의 회전 펄스 값을 이용하여 엔드 이펙터(E)가 수직 방향으로 하강 이동한 기준 거리(H1, H2)를 계산할 수 있다.
아울러, 엔드 이펙터(E)의 제 1 안착부(E1) 또는 제 2 안착부(E2)를 감지할 수 있도록, 제 1 감지부(10) 및 제 2 감지부(20)는, 제 1 감지부(10)에서 발산되는 제 1 조사광 및 제 2 감지부(20)에서 발산되는 제 2 조사광이 엔드 이펙터(E)의 이동 경로 상에서 엇갈리도록 배치될 수 있다. 이때, 상기 제 1 조사광 및 상기 제 2 조사광이 서로 엇갈리도록, 제 1 감지부(10)의 제 1 발광부(11) 및 제 2 감지부(20)의 제 2 발광부(21)는 엔드 이펙터(E)가 수직으로 이동하는 경로 상에서 엔드 이펙터(E)를 사이에 두고 서로 반대편에 배치될 수 있다.
또한, 엔드 이펙터(E)의 수직 방향 처짐을 감지할 수 있도록, 제 1 감지부(10)에서 발산되는 제 1 조사광 및 제 2 감지부(20)에서 발산되는 제 2 조사광은 엔드 이펙터(E)가 수직 이동하는 이동 경로를 통과하여, 엔드 이펙터(E)가 수직 방향으로 하강하는 동안 제 1 감지부(10) 및 제 2 감지부(20)가 엔드 이펙터(E)의 제 1 안착부(E1) 및 제 2 안착부(E2)를 정확하게 감지할 수 있도록 할 수 있다.
따라서, 도 3 및 도 4에 도시된 바와 같이, 본 발명의 일 실시예에 따른 기판 이송 로봇의 이상 측정 장치(100)는, 엔드 이펙터(E)를 기준 위치에 위치시킨 다음, 처짐 및 틀어짐이 없도록 정위치에 정렬시킨 후 수직 방향으로 하강을 실시하는 동안, 엔드 이펙터(E)의 수직 이동 경로에 발광부(11, 21) 및 수광부(12, 22)가 각각 높낮이를 가지고 교차되게 설치되는 제 1 감지부(10) 및 제 2 감지부(20)를 설치하여, 제어부(30)에 인가되는 상기 제 1 센싱 신호 및 상기 제 2 센싱 신호가 온/오프되는 것을 측정할 수 있다.
그러므로, 제어부(30)에 인가된 상기 제 1 센싱 신호 및 상기 제 2 센싱 신호의 온/오프 상태를 이용하여, 엔드 이펙터(E)의 수직 이동 시 엔드 이펙터(E)의 처짐 여부를 판단하는 기준이 되는, 기준 값(T1, T2, T3) 및 기준 거리(H1, H2)를 정확하게 측정하여 기준 신호 저장부(31)에 저장할 수 있다.
도 5는 본 발명의 다른 실시예에 따른 기판 이송 장치(100)의 엔드 이펙터(E)의 수직 방향의 처짐을 감지하는 과정을 나타내는 개략도이고, 도 6은 도 5의 기판 이송 장치(100)의 엔드 이펙터(E)의 수직 방향의 처짐을 감지하는 과정에서 제어부(30)로 입력되는 센싱신호를 나타내는 그래프이다.
도 5a에 도시된 바와 같이, 엔드 이펙터(E) 제 2 안착부(E2)의 처짐 현상이 발생하면 엔드 이펙터(E)가 기준 위치로 부터 수직 방향으로 하강 이동 시, 도 6a에 도시된 바와 같이, 제 1 기준 값(T1) 대비하여 제 1 센싱 신호의 오프 상태는 제 1 기준 값(T1)과 일치하고, 제 2 센싱 신호의 오프 상태는 제 1 기준 값(T1)보다 짧게 제어부(30)로 인가될 수 있다. 이어서, 도 6b에 도시된 바와 같이, 제 2 기준 값(T2) 대비하여 상기 제 1 센싱 신호의 온 상태는 제 2 기준 값(T2)보다 짧고, 상기 제 2 센싱 신호의 온 상태는 제 2 기준 값(T2)과 일치할 수 있다. 이에 따라, 도 6c에 도시된 바와 같이, 제 3 기준 값(T3)까지 상기 제 1 센싱 신호의 오프 상태는 정상치보다 길게 유지 되고, 상기 제 2 센싱 신호의 오프 상태는 정상치와 동일하게 유지될 수 있다. 또한, 반대로 엔드 이펙터(E) 제 1 안착부(E1)의 처짐 현상이 발생하면, 상술한 제 1 센싱 신호 및 제 2 센싱 신호의 온/오프 패턴과 반대되는 패턴으로 상기 제 1 센싱 신호 및 상기 제 2 센싱 신호의 온/오프가 제어부(30)로 인가될 수 있다.
따라서, 도 5 및 도 6에 도시된 바와 같이, 본 발명의 다른 실시예에 따른 기판 이송 로봇의 이상 측정 장치(100)는, 엔드 이펙터(E)를 기준 위치에서 수직 방향으로 하강 이동 시에, 제어부(30)로 인가되는 제 1 센싱 신호 및 제 2 센싱 신호의 온/오프 패턴을 이용하여, 엔드 이펙터(E)의 제 1 안착부(E1) 또는 제 2 안착부(E2)의 처짐 여부 및 처짐량을 정확하게 감지할 수 있다.
그러므로, 기판 이송 로봇(R)의 동작 시 엔드 이펙터(E)의 제 1 안착부(E1) 또는 제 2 안착부(E2)의 처짐 여부 및 처짐량을 실시간으로 정확하게 감지하여 기판 이송 로봇(R)의 오작동을 방지하고, 이에 따른 엔드 이펙터(E) 또는 상기 기판의 파손을 방지할 수 있다. 또한, 엔드 이펙터(E)의 처짐 상태를 실시간으로 감지함으로써, 반도체 제조 장비의 생산성에는 영향을 미치지 않으면서, 반도체 제조 장비의 유지보수 주기가 도래하지 않더라도 엔드 이펙터(E)의 처짐 및 틀어짐을 감시할 수 있는 효과를 가질 수 있다.
도 7은 본 발명의 또 다른 실시예에 따른 기판 이송 장치(100)의 엔드 이펙터(E)의 수직 방향의 처짐을 감지하는 과정을 나타내는 개략도이고, 도 8은 도 7의 기판 이송 장치(100)의 엔드 이펙터(E)의 수직 방향의 처짐을 감지하는 과정에서 제어부(30)로 입력되는 센싱신호를 나타내는 그래프이다.
도 7a에 도시된 바와 같이, 엔드 이펙터(E)의 제 1 안착부(E1) 및 제 2 안착부(E2)의 처짐 현상이 동시에 발생하면 엔드 이펙터(E)가 기준 위치로 부터 수직 방향으로 하강 이동 시, 도 8a에 도시된 바와 같이, 제 1 기준 값(T1) 대비하여 제 1 센싱 신호 및 제 2 센싱 신호의 오프 상태는 제 1 기준 값(T1)보다 짧게 제어부(30)로 인가될 수 있다. 이어서, 도 8b에 도시된 바와 같이, 제 2 기준 값(T2) 대비하여 상기 제 1 센싱 신호 및 상기 제 2 센싱 신호의 온 상태는 제 2 기준 값(T2)보다 짧을 수 있다. 이에 따라, 도 8c에 도시된 바와 같이, 제 3 기준 값(T3)까지 상기 제 1 센싱 신호 및 상기 제 2 센싱 신호의 오프 상태는 정상치보다 길게 유지될 수 있다.
따라서, 도 7 및 도 8에 도시된 바와 같이, 본 발명의 또 다른 실시예에 따른 기판 이송 로봇의 이상 측정 장치(100)는, 엔드 이펙터(E)를 기준 위치에서 수직 방향으로 하강 이동 시에, 제어부(30)로 인가되는 제 1 센싱 신호 및 제 2 센싱 신호의 온/오프 패턴을 이용하여, 엔드 이펙터(E)의 제 1 안착부(E1) 및 제 2 안착부(E2)가 동시에 처지는 현상 및 처짐량을 정확하게 감지할 수 있다.
그러므로, 기판 이송 로봇(R)의 동작 시 엔드 이펙터(E)의 제 1 안착부(E1) 및 제 2 안착부(E2)가 동시에 처짐 여부 및 처짐량을 실시간으로 정확하게 감지하여 기판 이송 로봇(R)의 오작동을 방지하고, 이에 따른 엔드 이펙터(E) 또는 상기 기판의 파손을 방지할 수 있다. 또한, 엔드 이펙터(E)의 처짐 상태를 실시간으로 감지함으로써, 반도체 제조 장비의 생산성에는 영향을 미치지 않으면서, 반도체 제조 장비의 유지보수 주기가 도래하지 않더라도 엔드 이펙터(E)의 처짐 및 틀어짐을 감시할 수 있는 효과를 가질 수 있다.
도 9는 본 발명의 일 실시예에 따른 기판 이송 장치(100)의 엔드 이펙터(E)의 회전 방향 틀어짐을 감지하는 과정을 나타내는 개략도이고, 도 10은 도 9의 기판 이송 장치(100)의 엔드 이펙터(E)의 회전 방향 틀어짐을 감지하는 과정에서 제어부(30)로 입력되는 센싱신호를 나타내는 그래프이다.
도 9에 도시된 바와 같이, 엔드 이펙터(E)를 기준 위치에 위치시킨 후, 처짐 및 틀어짐이 없도록 정위치에 정렬시키면, 제 1 안착부(E1)에 의해 제 1 발광부(11)에서 발산된 제 1 조사광(B)이 제 1 수광부(12)로 수신되지 못할 수 있다. 이에 따라, 엔드 이펙터(E)의 제 1 안착부(E1)가 제 1 감지부(10)의 제 1 조사광(B) 경로 내에서 회전 이동하는 동안에 제어부(30)에는, 도 10a에 도시된 바와 같이, 상기 제 1 센싱 신호는 오프 상태일 수 있다. 이때, 상기 제 1 센싱 신호가 오프 상태인 시간을 제 1 기준 값(T1)으로 저장할 수 있다.
이어서, 도 9에 도시된 바와 같이, 엔드 이펙터(E)가 계속 회전하여, 엔드 이펙터(E)의 제 1 안착부(E1)가 제 1 감지부(10)의 제 1 조사광(B) 경로를 벗어나는 구간부터 제 2 안착부(E2)가 제 1 감지부(10)의 제 1 조사광(B) 경로에 들어서는 구간까지 제어부(30)에는, 도 10b에 도시된 바와 같이, 상기 제 1 센싱 신호는 온 상태일 수 있다. 이때, 상기 제 1 센싱 신호가 온 상태인 시간을 제 2 기준 값(T2)으로 저장할 수 있다.
이어서, 도 9에 도시된 바와 같이, 엔드 이펙터(E)가 계속 회전을 진행하면, 제 2 안착부(E2)에 의해 제 1 발광부(11)에서 발산된 제 1 조사광(B)이 제 1 수광부(12)로 수신되지 못할 수 있다. 이에 따라, 도 10c에 도시된 바와 같이, 상기 제 1 센싱 신호는 오프 상태일 수 있다. 이때, 상기 제 1 센싱 신호가 오프 상태인 시간을 제 3 기준 값(T3)으로 저장할 수 있다. 이때, 기준 값(T1, T2, T3) 및 기판 이송 로봇(R)을 구동시키는 구동 모터의 회전 펄스 값을 이용하여 엔드 이펙터(E)가 회전 이동한 기준 거리 또한 계산할 수 있다. 또한, 상술한 바와 같이, 엔드 이펙터(E)의 회전 이동을 감지 시에는 제 1 감지부(10) 하나만을 사용하며, 반대로 제 2 감지부(20) 하나만을 사용하여 동일하게 엔드 이펙터(E)의 회전 이동을 감지할 수도 있다.
아울러, 엔드 이펙터(E)의 회전 방향의 틀어짐을 감지할 수 있도록, 제 1 감지부(10)에서 발산되는 제 1 조사광 또는 제 2 감지부(20)에서 발산되는 제 2 조사광은 엔드 이펙터(E)가 회전 이동하는 이동 경로를 통과하여, 엔드 이펙터(E)가 회전 이동하는 동안 제 1 감지부(10) 또는 제 2 감지부(20)가 엔드 이펙터(E)의 제 1 안착부(E1) 및 제 2 안착부(E2)를 정확하게 감지할 수 있도록 할 수 있다.
따라서, 도 9 및 도 10에 도시된 바와 같이, 본 발명의 일 실시예에 따른 기판 이송 장치(100)는, 엔드 이펙터(E)를 기준 위치에 위치시킨 다음, 처짐 및 틀어짐이 없도록 정위치에 정렬시킨 후 회전 이동을 실시하는 동안, 엔드 이펙터(E)의 회전 이동 경로에 발광부(11, 21) 및 수광부(12, 22)가 각각 높낮이를 가지고 교차되게 설치되는 제 1 감지부(10) 또는 제 2 감지부(20)를 설치하여, 제어부(30)에 인가되는 상기 제 1 센싱 신호 또는 상기 제 2 센싱 신호가 온/오프되는 것을 측정할 수 있다.
그러므로, 제어부(30)에 인가된 상기 제 1 센싱 신호 또는 상기 제 2 센싱 신호의 온/오프 상태를 이용하여, 엔드 이펙터(E)의 회전 이동 시 엔드 이펙터(E)의 회전 방향 틀어짐 여부를 판단하는 기준이 되는, 기준 값(T1, T2, T3) 및 기준 거리를 정확하게 측정하여 기준 신호 저장부(31)에 저장할 수 있다.
도 11은 본 발명의 다른 실시예에 따른 기판 이송 장치(100)의 엔드 이펙터(E)의 회전 방향 틀어짐을 감지하는 과정을 나타내는 개략도이고, 도 12는 도 11의 기판 이송 장치(100)의 엔드 이펙터(E)의 회전 방향 틀어짐을 감지하는 과정에서 제어부(30)로 입력되는 센싱신호를 나타내는 그래프이다.
도 11에 도시된 바와 같이, 엔드 이펙터(E)가 시계 반대 방향으로 틀어짐 현상이 발생하면 엔드 이펙터(E)가 기준 위치로 부터 시계 방향으로 회전 이동 시, 도 12a에 도시된 바와 같이, 제 1 기준 값(T1) 대비하여 제 1 센싱 신호의 오프 상태는 제 1 기준 값(T1)보다 짧게 제어부(30)로 인가될 수 있다. 이어서, 도 11b에 도시된 바와 같이, 제 2 기준 값(T2) 대비하여 상기 제 1 센싱 신호의 온 상태는 제 2 기준 값(T2)보다 짧을 수 있다. 이에 따라, 도 11c에 도시된 바와 같이, 제 3 기준 값(T3)까지 상기 제 1 센싱 신호의 오프 상태는 정상치보다 길게 유지될 수 있다. 또한, 시계 반대 방향으로 엔드 이펙터(E)의 틀어짐 현상이 발생하면, 상술한 상기 제 1 센싱 신호의 온/오프 패턴과 반대되는 패턴으로 상기 제 1 센싱 신호의 온/오프가 제어부(30)로 인가될 수 있다.
따라서, 도 10 및 도 11에 도시된 바와 같이, 본 발명의 다른 실시예에 따른 기판 이송 장치(100)는, 엔드 이펙터(E)를 기준 위치에서 회전 이동 시에, 제어부(30)로 인가되는 상기 제 1 센싱 신호 또는 상기 제 2 센싱 신호의 온/오프 패턴을 이용하여, 엔드 이펙터(E)의 회전 방향으로 틀어짐 여부 및 틀어짐량을 정확하게 감지할 수 있다.
그러므로, 기판 이송 장치(R)의 동작 시 엔드 이펙터(E)의 회전 방향으로 틀어짐 여부 및 틀어짐량을 실시간으로 정확하게 감지하여 기판 이송 장치(R)의 오작동을 방지하고, 이에 따른 엔드 이펙터(E) 또는 상기 기판의 파손을 방지할 수 있다. 또한, 엔드 이펙터(E)의 틀어짐 상태를 실시간으로 감지함으로써, 반도체 제조 장비의 생산성에는 영향을 미치지 않으면서, 반도체 제조 장비의 유지보수 주기가 도래하지 않더라도 엔드 이펙터(E)의 처짐 및 틀어짐을 감시할 수 있는 효과를 가질 수 있다.
도 13은 본 발명의 일 실시예에 따른 기판 이송 장치의 제어 방법을 나타내는 순서도이다.
도 13에 도시된 바와 같이, 기판 이송 장치의 제어 방법은, 엔드 이펙터(E)의 이동 시 감지부(10, 20)로부터 측정값을 인가받는 센싱 단계(S10) 및 제어부(30)가 감지부(10, 20)로부터 측정된 측정값과 기 설정된 기준 값을 이용하여 엔드 이펙터(E)의 틀어짐 또는 처짐을 판단하는 단계(S20)를 포함할 수 있다.
더욱 구체적으로, 센싱 단계(S10)는, 제 1 안착부(E1) 및 제 2 안착부(E2)의 전단부에 대응되는 위치에 기판 이송 로봇(R)의 기준 위치를 기준으로 상하 대각선 방향으로 배치되는 제 1 발광부(11) 및 제 1 수광부(12)를 포함하는 제 1 감지부(10)로부터 제 1 센싱 신호를 감지하는 단계 및 제 1 감지부(10)와 평행하게 배치되도록 제 1 안착부(E1) 및 제 2 안착부(E2)의 후단부에 대응되는 위치에 기판 이송 로봇(R)의 상기 기준 위치를 기준으로 상하 대각선 방향으로 배치되는 제 2 발광부(21) 및 제 2 수광부(22)를 포함하는 제 2 감지부(20)로부터 제 2 센싱 신호를 감지하는 단계를 포함할 수 있다.
또한, 판단하는 단계(S20)에서, 제어부(30)는, 제 1 감지부(10)로부터 감지된 상기 제 1 센싱 신호 및 제 2 감지부(20)로부터 감지된 상기 제 2 센싱 신호를 상기 기준 값과 비교하여, 상기 제 1 센싱 신호 및 상기 제 2 센싱 신호가 상기 기준 값의 정상범위를 벗어날 경우 이상 신호를 출력할 수 있다.
예컨대, 제어부(30)는, 상기 제 1 센싱 신호의 온/오프 시간 및 상기 제 2 센싱 신호의 온/오프 시간을 측정하여 이동 시간을 계산하고, 상기 이동 시간과 기판 이송 로봇(R)을 구동하는 구동 모터의 회전 펄스 값을 이용하여 엔드 이펙터(E)가 승하강 이동한 이동 거리를 계산하여, 상기 이동 시간 및 상기 이동 거리를 상기 기준 값과 비교하여 엔드 이펙터(E)의 제 1 안착부(E1) 또는 제 2 안착부(E2)의 처짐에 대한 이상 여부 및 처짐량을 판단할 수 있다.
또한, 제어부(30)는, 상기 제 1 센싱 신호의 온/오프 시간 및 상기 제 2 센싱 신호의 온/오프 시간 중 어느 하나의 온/오프 시간을 측정하여 이동 시간을 계산하고, 상기 이동 시간과 기판 이송 로봇(R)을 구동하는 구동 모터의 회전 펄스 값을 이용하여 엔드 이펙터(E)가 회전 이동한 이동 거리를 계산하여, 상기 이동 시간 및 상기 이동 거리를 상기 기준 값과 비교하여 엔드 이펙터(E)의 회전방향 틀어짐에 대한 이상 여부 및 틀어짐량을 판단할 수 있다.
따라서, 본 발명의 일 실시예에 따른 기판 이송 장치의 제어 방법은, 엔드 이펙터(E)의 승하강 이동 경로 또는 회전 이동 경로에 발광부(11, 21) 및 수광부(12, 22)가 각각 높낮이를 가지고 교차되게 설치되는 제 1 감지부(10) 또는 제 2 감지부(20)를 설치하여, 제어부(30)에 인가되는 상기 제 1 센싱 신호 또는 상기 제 2 센싱 신호가 온/오프되는 것을 측정함으로써, 엔드 이펙터(E)의 수직 방향 처짐 또는 회전 축 방향의 틀어짐을 감지할 수 있다.
그러므로, 기판 이송 장치(R)의 동작 시 엔드 이펙터(E)의 수직 방향으로 처짐 또는 회전 방향으로 틀어짐을 실시간으로 정확하게 감지하여 기판 이송 장치(R)의 오작동을 방지하고, 이에 따른 엔드 이펙터(E) 또는 상기 기판의 파손을 방지할 수 있다. 또한, 엔드 이펙터(E)의 틀어짐 상태를 실시간으로 감지함으로써, 반도체 제조 장비의 생산성에는 영향을 미치지 않으면서, 반도체 제조 장비의 유지보수 주기가 도래하지 않더라도 엔드 이펙터(E)의 처짐 및 틀어짐을 감시할 수 있는 효과를 가질 수 있다.
본 발명은 도면에 도시된 실시예를 참고로 설명되었으나 이는 예시적인 것에 불과하며, 당해 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 이로부터 다양한 변형 및 균등한 다른 실시예가 가능하다는 점을 이해할 것이다. 따라서 본 발명의 진정한 기술적 보호 범위는 첨부된 특허청구범위의 기술적 사상에 의하여 정해져야 할 것이다.
10: 제 1 감지부
20: 제 2 감지부
30: 제어부
R: 기판 이송 로봇
E: 엔드 이펙터
100: 기판 이송 장치

Claims (10)

  1. 내부에 공간이 한정되며, 일측에 기판이 통과하는 게이트가 구비된 몸체;
    상기 몸체 내부에 구비되며, 상기 기판을 이송하기 위하여 상기 기판을 지지하도록 수평 방향으로 상호 이격 배치된 제 1 안착부 및 제 2 안착부를 포함하는 엔드 이펙터를 포함하는 기판 이송 로봇;
    상기 엔드 이펙터를 기준으로 상기 제 1 안착부 및 상기 제 2 안착부의 길이 방향과 경사진 대각 방향으로 상호 이격 배치된 발광부 및 수광부를 포함하고, 상기 엔드 이펙터의 이동 시 상기 제 1 안착부 및 상기 제 2 안착부 중 적어도 어느 하나의 위치를 감지하는 감지부; 및
    상기 감지부로부터 측정된 측정값과 기 설정된 기준 값을 이용하여 상기 엔드 이펙터의 틀어짐 또는 처짐을 판단하는 제어부;
    를 포함하는, 기판 이송 장치.
  2. 제 1 항에 있어서,
    상기 감지부는,
    상기 제 1 안착부 및 상기 제 2 안착부의 전단부에 대응되는 위치에 상기 기판 이송 로봇의 기준 위치를 기준으로 상하 대각선 방향으로 배치되는 제 1 발광부 및 제 1 수광부를 포함하는 제 1 감지부; 및
    상기 제 1 감지부와 평행하게 배치되도록 상기 제 1 안착부 및 상기 제 2 안착부의 후단부에 대응되는 위치에 상기 기판 이송 로봇의 상기 기준 위치를 기준으로 상하 대각선 방향으로 배치되는 제 2 발광부 및 제 2 수광부를 포함하는 제 2 감지부;
    를 포함하는, 기판 이송 장치.
  3. 제 2 항에 있어서,
    상기 제어부는,
    상기 제 1 감지부로부터 감지된 제 1 센싱 신호 및 상기 제 2 감지부로부터 감지된 제 2 센싱 신호를 상기 기준 값과 비교하여, 상기 제 1 센싱 신호 및 상기 제 2 센싱 신호가 상기 기준 값의 정상범위를 벗어날 경우 이상 신호를 출력하는, 기판 이송 장치.
  4. 제 3 항에 있어서,
    상기 제어부는,
    상기 엔드 이펙터가 상기 기준 위치에서 승하강 운동 시 상기 제 1 센싱 신호 및 상기 제 2 센싱 신호의 온/오프 시간을 측정하여 이동 시간을 계산하고, 상기 이동 시간과 상기 기판 이송 로봇을 구동하는 구동 모터의 회전 펄스 값을 이용하여 상기 엔드 이펙터가 이동한 이동 거리를 계산하여, 상기 이동 시간 및 상기 이동 거리를 상기 기준 값과 비교하여 상기 엔드 이펙터의 상기 제 1 안착부 또는 상기 제 2 안착부의 처짐에 대한 이상 여부 및 처짐량을 판단하는, 기판 이송 장치.
  5. 제 3 항에 있어서,
    상기 제어부는,
    상기 엔드 이펙터가 상기 기준 위치에서 회전 운동 시 상기 제 1 센싱 신호 또는 상기 제 2 센싱 신호의 온/오프 시간을 측정하여 이동 시간을 계산하고, 상기 이동 시간과 상기 기판 이송 로봇을 구동하는 구동 모터의 회전 펄스 값을 이용하여 상기 엔드 이펙터가 이동한 이동 거리를 계산하여, 상기 이동 시간 및 상기 이동 거리를 상기 기준 값과 비교하여 상기 엔드 이펙터의 회전방향 틀어짐에 대한 이상 여부 및 틀어짐량을 판단하는, 기판 이송 장치.
  6. 제 1 항에 따른 기판 이송 장치를 이용한 것으로서,
    상기 엔드 이펙터의 이동 시 상기 감지부로부터 측정값을 인가받는 센싱 단계; 및
    상기 제어부가 상기 감지부로부터 측정된 측정값과 기 설정된 상기 기준 값을 이용하여 상기 엔드 이펙터의 틀어짐 또는 처짐을 판단하는 단계;를 포함하는, 기판 이송 장치의 제어 방법.
  7. 제 6 항에 있어서,
    상기 센싱 단계는,
    상기 제 1 안착부 및 상기 제 2 안착부의 전단부에 대응되는 위치에 상기 기판 이송 로봇의 기준 위치를 기준으로 상하 대각선 방향으로 배치되는 제 1 발광부 및 제 1 수광부를 포함하는 제 1 감지부로부터 제 1 센싱 신호를 감지하는 단계; 및
    상기 제 1 감지부와 평행하게 배치되도록 상기 제 1 안착부 및 상기 제 2 안착부의 후단부에 대응되는 위치에 상기 기판 이송 로봇의 상기 기준 위치를 기준으로 상하 대각선 방향으로 배치되는 제 2 발광부 및 제 2 수광부를 포함하는 제 2 감지부로부터 제 2 센싱 신호를 감지하는 단계;
    를 포함하는, 기판 이송 장치의 제어 방법.
  8. 제 7 항에 있어서,
    상기 판단하는 단계에서, 상기 제어부는,
    상기 제 1 감지부로부터 감지된 상기 제 1 센싱 신호 및 상기 제 2 감지부로부터 감지된 상기 제 2 센싱 신호를 상기 기준 값과 비교하여, 상기 제 1 센싱 신호 및 상기 제 2 센싱 신호가 상기 기준 값의 정상범위를 벗어날 경우 이상 신호를 출력하는, 기판 이송 장치의 제어 방법.
  9. 제 7 항에 있어서,
    상기 판단하는 단계에서, 상기 제어부는,
    상기 제 1 센싱 신호의 온/오프 시간 및 상기 제 2 센싱 신호의 온/오프 시간을 측정하여 이동 시간을 계산하고, 상기 이동 시간과 상기 기판 이송 로봇을 구동하는 구동 모터의 회전 펄스 값을 이용하여 상기 엔드 이펙터가 승하강 이동한 이동 거리를 계산하여, 상기 이동 시간 및 상기 이동 거리를 상기 기준 값과 비교하여 상기 엔드 이펙터의 상기 제 1 안착부 또는 상기 제 2 안착부의 처짐에 대한 이상 여부 및 처짐량을 판단하는, 기판 이송 장치의 제어 방법.
  10. 제 7 항에 있어서,
    상기 판단하는 단계에서, 상기 제어부는,
    상기 제 1 센싱 신호의 온/오프 시간 및 상기 제 2 센싱 신호의 온/오프 시간 중 어느 하나의 온/오프 시간을 측정하여 이동 시간을 계산하고, 상기 이동 시간과 상기 기판 이송 로봇을 구동하는 구동 모터의 회전 펄스 값을 이용하여 상기 엔드 이펙터가 회전 이동한 이동 거리를 계산하여, 상기 이동 시간 및 상기 이동 거리를 상기 기준 값과 비교하여 상기 엔드 이펙터의 회전방향 틀어짐에 대한 이상 여부 및 틀어짐량을 판단하는, 기판 이송 장치의 제어 방법.
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