KR20200034872A - 기판 처리 장치 - Google Patents

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KR20200034872A
KR20200034872A KR1020180113821A KR20180113821A KR20200034872A KR 20200034872 A KR20200034872 A KR 20200034872A KR 1020180113821 A KR1020180113821 A KR 1020180113821A KR 20180113821 A KR20180113821 A KR 20180113821A KR 20200034872 A KR20200034872 A KR 20200034872A
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KR1020180113821A
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손덕현
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세메스 주식회사
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Abstract

본 발명은 기판 처리 장치에 관한 것으로, 기판 반송 중 기판을 파지한 핸드의 상태를 측정하고 핸드의 상태를 보정함으로써, 핸드가 공정챔버 진입시 공정 챔버와 충돌하는 것을 방지함과 동시에, 핸드로부터 기판이 이탈되는 것을 방지하는 기판 처리 장치를 제공한다.

Description

기판 처리 장치{Substrate processing apparatus}
본 발명은 기판 처리 장치에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 기판을 공정 챔버로 반입시키는 반송 로봇의 상태를 검출한 뒤, 보정하는 기판 처리 장치에 관한 것이다.
반도체소자를 제조하기 위해서, 기판에 사진, 식각, 애싱, 이온주입, 그리고 박막 증착 등의 다양한 공정들을 통해 원하는 패턴을 기판에 형성한다. 이러한 공정들은 처리액, 처리 가스 등이 외부로 이탈되지 않도록 밀폐된 공정 챔버에서 수행된다. 공정 챔버로의 기판 반입 및 반출은 기판 반송 로봇을 통해 수행된다.
도 1은 일반적인 기판 반송 로봇을 보여주는 단면도이다. 도 1을 참조하면, 기판 반송 로봇(1)은, 기판(2)을 파지하는 핸드(3)를 구비한다. 기판 반송 로봇(1)은, 핸드(3)를 회전 및 수평 이동시키며, 공정 챔버(4)로 기판을 반입시키거나 반출한다.
그러나, 기판 반송 로봇(1)에 핸드의 상태를 측정할 수 있는 별도의 센서가 제공되지 않았기 때문에, 핸드(3)의 수평 상태를 검출할 수 없었다. 이에 따라, 기판 반송 로봇(1)이 장기간 운영됨에 따라, 핸드(3)에 기울어짐이 발생되더라도 작업자는 이를 인지할 수 없었다. 경우에 따라서는, 공정챔버(4)에 구비된 반입구(5)를 통해 핸드(3)가 공정챔버(4)로 진입하지 못하고, 공정챔버(4)와 충돌해 기판(2)을 떨굴수도 있었다.
대한민국 공개특허공보 제10-2008-0071680호(2008.08.05. 공개)
본 발명은 기판을 반송하는 반송 로봇의 상태를 측정할 수 있는 기판 처리 장치를 제공하는 것을 일 목적으로 한다.
본 발명의 목적은 여기에 제한되지 않으며, 언급되지 않은 또 다른 목적들은 아래의 기재로부터 당업자에게 명확하게 이해될 수 있을 것이다.
본 발명은 기판을 처리하는 장치를 제공한다. 일 실시예에 의하면, 기판 처리 장치는, 기판이 처리되는 처리 공간을 가지는 공정 챔버와, 처리 공간으로 기판을 반송하는 반송 로봇과, 반송 로봇을 제어하는 제어기를 포함하되, 반송 로봇은, 기판이 놓이는 핸드와, 핸드의 상태를 검출하는 센싱유닛을 포함한다.
상기 센싱유닛은, 핸드의 회전 각도를 측정하는 회전각 검출 센서를 포함할 수 있다.
상기 회전각 검출 센서는 자이로스코프 센서일 수 있다.
상기 제어기는, 센싱유닛으로부터 수신된 신호에 기초하여, 핸드의 수평상태를 판단할 수 있다.
상기 제어기는, 반송 로봇이 공정 챔버의 반입구를 통해 처리 공간으로 기판을 반입하기 전에, 센싱유닛으로부터 수신된 신호에 기초하여 핸드의 자세를 보정할 수 있다.
상기 제어기는 반입구를 통한 기판 반입시 핸드가 공정챔버와 충돌하는지 여부를 판단하고, 공정챔버와 핸드가 충돌하는 경우, 핸드가 공정챔버와 충돌하지 않도록 핸드의 상태를 보정할 수 있다.
상기 반송 로봇은, 핸드를 제1축을 기준으로 회전시키는 제1구동기와, 핸드를 제1축에 수직한 제2축을 기준으로 회전시키는 제2구동기와, 핸드를 제1축 및 제2축에 수직한 제3축을 기준으로 회전시키는 제3구동기를 포함하며, 제어기는, 반입구를 통한 기판 반입시 핸드가 공정챔버와 충돌하는지 여부를 판단하고, 공정챔버와 핸드가 충돌하는 경우, 핸드가 공정챔버와 충돌하지 않도록 제1구동기, 제2구동기 그리고 제3구동기 중 적어도 어느 하나를 작동시켜 핸드의 자세를 보정할 수 있다.
상기 제어기는, 제1축의 회전각, 제2축의 회전각 그리고 제3축의 회전각이 그 각각의 설정범위 이내인지 여부를 판단하고, 제1축의 회전각, 제2축의 회전각, 그리고 제3축의 회전각 중 설정범위를 벗어는 경우 제1구동기, 제2구동기, 또는 제3구동기를 제어하여 설정범위를 벗어난 회전각을 설정범위로 보정할 수 있다.
상기 센싱유닛은, 핸드의 가속도를 측정하는 가속도 센서를 더 포함하고, 제어기는, 가속도 센서에 의해 측정된 핸드의 가속도에 기초해서 핸드의 이동 속도를 보정할 수 있다.
상기 핸드의 진동을 측정하는 진동 계측기를 더 포함하며, 제어기는, 진동 계측기에 의해 측정된 핸드의 진동수에 기초해서 핸드의 구동을 위해 반송 로봇에 제공되는 전력의 크기를 보정할 수 있다.
상기 제어기는, 센싱유닛으로부터 수신된 신호를 근거로, 반송 로봇의 유지보수 여부를 판단할 수 있다.
본 발명의 실시예에 의하면, 센싱유닛에 의해 기판을 파지한 핸드의 상태가 검출되므로, 기판을 반송하는 반송 로봇의 상태를 측정할 수 있다.
또한, 본 발명에 의하면, 검출된 핸드의 상태에 따라, 핸드의 수평상태를 보정할 수 있으므로, 핸드가 공정챔버로 진입할 때 공정챔버와의 충돌이 방지된다.
또한, 본 발명에 의하면, 검출된 핸드의 상태에 따라, 핸드의 수평 상태, 이동 속도, 진동을 보정할 수 있으므로, 핸드에 파지된 기판이 핸드로부터 이탈되는 것을 방지할 수 있다.
도 1은 일반적인 기판 반송 로봇을 보여주는 단면도이다.
도 2는 본 발명의 실시예에 따른 기판 처리 설비를 보여주는 평면도이다.
도 3은 도 2의 공정 유닛을 보여주는 단면도이다.
도 4는 도 2의 반송 유닛을 보여주는 단면도이다.
도 5는 도 4의 반송 로봇에 제공된 핸드의 저면도이다.
도 6는 도 4의 반송 로봇에 제공된 제어기의 연결관계를 나타내는 블럭도이다.
도 7은 도 4의 반송 로봇이 자세를 보정하는 방법을 나타낸 절차도이다.
도 8 내지 도 11은 도 7의 절차도에 따라 반송 로봇이 자세를 보정하는 상태도이다.
본 발명의 실시예는 여러 가지 형태로 변형될 수 있으며, 본 발명의 범위가 아래에 서술된 실시예들로 한정되는 것으로 해석되어서는 안된다. 아래의 서술된 실시예는 당업계에서 평균적인 지식을 가진 자에게 본 발명을 보다 완전하게 설명하기 위해서 제공되는 것이다. 따라서 도면에 도시된 구성 요소의 형상은 보다 명확한 설명을 강조하기 위해 과장 또는 축소된 것이다.
본 발명의 실시예에서는 플라즈마를 이용하여 기판을 식각하는 기판 처리 장치에 대해 설명한다. 그러나 본 발명은 이에 한정되지 않고, 반송로봇을 통해 기판을 반송하는 장치라면, 다양하게 적용 가능하다.
도 2는 본 발명의 실시예에 따른 기판 처리 장치를 보여주는 평면도이다.
도 2를 참조하면, 기판 처리 장치(1)는 인덱스 모듈(10), 로딩 모듈(20), 그리고 공정 모듈(30)을 가지고, 인덱스 모듈(10)은 로드 포트(120), 이송 프레임(140)을 가진다. 로드 포트(120), 이송 프레임(140), 로딩모듈(20) 그리고 공정 모듈(30)은 순차적으로 일렬로 배열된다.
이하, 로드 포트(120), 이송 프레임(140), 로딩 모듈(20), 그리고 공정 모듈(30)이 배열된 방향을 제1방향(12)이라 하고, 상부에서 바라볼 때, 제1방향(12)과 수직한 방향을 제2방향(14)이라 하며, 제1방향(12)과 제2방향(14)을 포함한 평면에 수직인 방향을 제3방향(16)이라 칭한다.
로드 포트(120)에는 복수 개의 기판들(W)이 수납된 캐리어(18)가 안착된다. 로드 포트(120)는 복수 개가 제공되며 이들은 제2방향(14)을 따라 일렬로 배치된다. 캐리어(18)에는 기판의 가장자리를 지지하도록 제공된 슬롯(도시되지 않음)이 형성된다. 슬롯은 제3방향(16)을 복수 개가 제공되고, 기판은 제3방향(16)을 따라 서로 이격된 상태로 적층되게 캐리어 내에 위치된다. 캐리어(18)로는 전면 개방 일체형 포드(Front Opening Unified Pod;FOUP)가 사용될 수 있다.
이송 프레임(140)은 로드 포트(120)에 안착된 캐리어(18) 그리고 로딩 모듈(20) 간에 기판(W)을 반송한다. 이송 프레임(140)에는 인덱스 레일(142)과 인덱스 로봇(144)이 제공된다. 인덱스 레일(142)은 그 길이 방향이 제2방향(14)과 나란하게 제공된다. 인덱스 로봇(144)은 인덱스 레일(142) 상에 설치되며, 인덱스 레일(142)을 따라 제2방향(14)으로 직선 이동된다.
로딩 모듈(20)은 이송 프레임(140)과 반송 유닛(240) 사이에 배치된다. 로딩 모듈(20)은 공정 모듈(30)로 반입되는 기판(W)에 대해 인덱스 모듈(10)의 상압 분위기를 공정 모듈(30)의 진공 분위기로 치환하거나, 인덱스 모듈(10)로 반출되는 기판(W)에 대해 공정 모듈(30)의 진공 분위기를 인덱스 모듈(10)의 상압 분위기로 치환한다. 로딩 모듈(20)은 반송 유닛(240)과 이송 프레임(140) 간에 기판(W)이 반송되기 전에 기판(W)이 머무르는 공간을 제공한다. 로딩 모듈(20)은 로드락 챔버(22) 및 언로드락 챔버(24)를 포함한다.
로드락 챔버(22)는 인덱스 모듈(10)에서 공정 모듈(30)로 반송되는 기판(W)이 임시로 머무른다. 로드락 챔버(22)는 대기 상태에서 상압 분위기를 유지하며, 공정 모듈(30)에 대해 차단되는 반면, 인덱스 모듈(10)에 대해 개방된 상태를 유지한다. 로드락 챔버(22)에 기판(W)이 반입되면, 내부 공간을 인덱스 모듈(10)과 공정 모듈(30) 각각에 대해 밀폐한다. 이후 로드락 챔버(22)의 내부 공간을 상압 분위기에서 진공 분위기로 치환하고, 인덱스 모듈(10)에 대해 차단된 상태에서 공정 모듈(30)에 대해 개방된다.
언로드락 챔버(24)는 공정 모듈(30)에서 인덱스 모듈(10)로 반송되는 기판(W)이 임시로 머무른다. 언로드락 챔버(24)는 대기 상태에서 진공 분위기를 유지하며, 인덱스 모듈(10)에 대해 차단되는 반면, 공정 모듈(30)에 대해 개방된 상태를 유지한다. 언로드락 챔버(24)에 기판(W)이 반입되면, 내부 공간을 인덱스 모듈(10)과 공정 모듈(30) 각각에 대해 밀폐한다. 이후 언로드락 챔버(24)의 내부 공간을 진공 분위기에서 상압 분위기로 치환하고, 공정 모듈(30)에 대해 차단된 상태에서 인덱스 모듈(10)에 대해 개방된다.
공정 모듈(30)은 반송 유닛(200) 및 복수 개의 공정 챔버(300)들을 포함한다. 반송 유닛(200)은 로드락 챔버(22), 언로드락 챔버(24), 그리고 복수 개의 공정 챔버들(300) 간에 기판(W)을 반송한다.
반송 유닛(200)은 반송 챔버(220) 및 반송 로봇(240)을 포함한다. 반송 챔버(220)는 육각형의 형상으로 제공될 수 있다. 선택적으로 반송 챔버(220)는 직사각 또는 오각의 형상으로 제공될 수 있다.
반송 챔버(220)의 둘레에는 로드락 챔버(22), 언로드락 챔버(24), 그리고 복수 개의 공정 챔버들(300)이 위치된다. 반송 챔버(220)의 내부에는 기판(W)을 반송하기 위한 반송 공간(221)이 제공된다.
반송 로봇(240)은 반송 공간(221)에서 기판(W)을 반송한다. 반송 로봇(240)은 반송 챔버(220)의 중앙부에 위치될 수 있다. 반송 로봇(240)은 수평, 수직 방향으로 이동할 수 있고, 수평면 상에서 전진, 후진 또는 회전이 가능한 복수 개의 핸드들(242)을 가질 수 있다. 각 핸드(242)는 독립 구동이 가능하며, 기판(W)을 수평 상태로 파지할 수 있다.
공정챔버(300)는 하우징(310), 기판 지지 유닛(320), 가스 공급 유닛(330), 플라즈마 소스(340), 그리고 배기 배플(350)을 포함한다.
하우징(310)은 기판(W)이 처리되는 처리 공간(311)을 가진다. 하우징(310)은 금속 재질로 제공되며, 내벽에 유전체인 라이너가 제공된다. 하우징(310)의 일측벽에는 반입구(312)가 형성된다. 반입구(312)는 기판(W)이 반출입되는 입구로 기능한다. 반입구(312)는 도어(313)에 의해 개폐된다.
하우징(310)의 바닥면에는 하부홀(314)이 형성된다. 하부홀(314)는 감압 부재(미도시)와 연결된다. 처리 공간(311)은 감압 부재에 의해 배기되며, 감압 분위기가 형성될 수 있다.
기판 지지 유닛(320)은 처리 공간(311)에서 기판(W)을 지지한다. 기판 지지 유닛(320)은 정전기력을 이용하여 기판(W)을 지지하는 정전척으로 제공된다. 기판 지지 유닛(320)은 유전판(321), 베이스(322), 그리고 포커스링(323)를 포함한다.
유전판(321)은 유전체 재질을 포함한다. 유전판(321)의 상면에 기판(W)이 직접 놓인다. 유전판(321)은 원판 형상으로 제공된다. 유전판(321)의 내부에는 내부 전극(324)이 설치된다. 내부 전극(324)에는 전원(미도시)이 연결되고, 전원(미도시)으로부터 전력을 인가받는다. 내부 전극(324)은 인가된 전력(미도시)으로부터 기판(W)이 유전판(321)에 흡착되도록 정전기력을 제공한다. 유전판(321)의 내부에는 기판(W)을 가열하는 히터(325)가 설치된다. 히터(325)는 나선 형상의 코일로 제공될 수 있다.
베이스(322)는 유전판(321)을 지지한다. 베이스(322)는 그 상면의 중앙영역이 유전판(321)의 저면에 대응하는 면적을 가진다. 베이스(322)의 내부에는 냉각 유로(326)가 형성된다. 냉각유로(326)는 냉각유체가 순환하는 통로로 제공된다. 냉각 유로(326)는 베이스(322)의 내부에서 나선 형상으로 제공될 수 있다. 베이스(322)에는 외부에 위치된 고주파 전원(327)과 연결된다. 고주파 전원(327)은 베이스(322)에 전력을 인가한다. 베이스(322)에 인가된 전력은 하우징(310) 내에 발생된 플라즈마가 베이스(322)를 향해 이동되도록 안내한다.
포커스링(323)은 플라즈마를 기판(W)으로 집중시킨다. 포커스링(323)은 내측링(328) 및 외측링(329)을 포함한다. 내측링(328)은 유전판(321)을 감싸는 환형의 링 형상으로 제공된다. 외측링(329)은 내측링(328)을 감싸는 환형의 링 형상으로 제공된다. 외측링(329)은 내측링(328)에 비해 높은 상단을 가진다.
가스 공급 유닛(330)은 기판 지지 유닛(320)에 지지된 기판(W) 상으로 공정 가스를 공급한다. 가스 공급 유닛(330)은 가스 저장부(331), 가스 공급 라인(332), 그리고 가스 유입 포트(333)를 포함한다. 가스 공급 라인(332)은 가스 저장부(331) 및 가스 유입 포트(333)를 연결한다. 가스 저장부(3314)에 저장된 공정 가스는 가스 공급 라인(332)을 통해 가스 유입 포트(333)로 공급된다.
플라즈마 소스(340)는 하우징(310) 내에 공정가스를 플라즈마 상태로 여기시킨다. 플라즈마 소스(340)로는 유도 결합형 플라즈마(ICP: inductively coupled plasma) 소스가 사용될 수 있다. 플라즈마 소스(340)는 안테나(341) 및 외부 전원(342)을 포함한다. 안테나(341)는 하우징(310)의 외측 상부에 배치된다. 안테나(341)는 복수 회 감기는 나선 형상으로 제공되고, 외부 전원(342)과 연결된다.
안테나(341)는 외부 전원(342)으로부터 전력을 인가받는다. 전력이 인가된 안테나(341)는 하우징(310)의 내부 공간에 방전 공간을 형성한다. 방전 공간 내에 머무르는 공정 가스는 플라즈마 상태로 여기된다.
배기 배플(350)은 처리 공간(311)에서 플라즈마를 영역 별로 균일하게 배기시킨다. 배기 배플(350)은 환형의 링 형상을 가진다. 배기 배플(350)은 처리 공간(311)에서 하우징(311)의 내측벽과 기판 지지 유닛(320)의 사이에 위치된다.
배기 배플(350)에는 복수의 배기홀들(351)이 형성된다. 배기홀들(351)은 상하 방향을 향하도록 제공된다. 배기홀들(351)은 배기 배플(350)의 상단에서 하단까지 연장되는 홀들로 제공된다. 배기홀들(351)은 배기 배플(350)의 원주방향을 따라 서로 이격되게 배열된다. 각각의 배기홀(351)은 슬릿 형상을 가지며, 반경 방향을 향하는 길이 방향을 가진다.
다음은 상술한 반송 로봇(240)에 대해 보다 자세히 설명한다. 도 4는 도 2의 반송 유닛을 보여주는 단면도이고, 도 5는 도 4의 반송 로봇에 제공된 핸드의 저면도이고, 도 6는 도 4의 반송 로봇에 제공된 제어기의 연결관계를 나타내는 블럭도이다.
도 4 내지 도 6을 참조하면, 반송 로봇(240)은 핸드(241), 무빙암(242) 그리고 센싱유닛(243)을 포함한다. 핸드(241)는 기판(W)을 파지하도록 제공된다. 핸드(241)는 하우징(310)에 제공된 반입구(312)를 통해 처리 공간(311)으로 기판(W)을 반송한다. 무빙암(242)은 다관절 구조로 제공된다. 무빙암(242)은 관절부위가 회전되거나 위치이동됨에 따라, 핸드(241)를 위치이동 시킨다.
핸드(241)는 무빙암(242)과의 연결부위에 제1구동기(241a), 제2구동기(241b) 그리고 제3구동기(241c)가 구비된다. 제1구동기(241a)는 무빙암(242)로부터 핸드(241)을 향하는 방향으로의 가상의 축인 제1축(12a)을 중심으로 핸드(241)를 회전시킨다. 제2구동기(241b)는 제1축(12a)과 수직한 핸드(241)의 너비 방향으로의 가상의 축인 제2축(14a)을 중심으로 핸드(241)를 회전시킨다. 제3구동기(241c)는 제1축(12a) 및 제2축(14a)과 모두 수직한 가상의 축인 제3축(16a)을 중심으로 핸드(241)을 회전시킨다.
센싱유닛(243)은 핸드(241)의 상태를 검출한다. 센싱유닛(243)은 핸드(241)의 저면에 위치된다. 센싱유닛(243)은, 회전각 검출 센서, 가속도 센서, 진동 검출기를 포함한다. 회전각 검출 센서는, 제1축(12a), 제2축(14a) 그리고 제3축(16a) 별로 핸드(241)의 회전 각도를 측정한다. 가속도 센서는, 핸드(241) 이동시 핸드(241)의 가속도를 측정한다. 진동 검출기는 핸드(241)에 발생되는 진동을 측정한다. 일예에 의하면, 회전각 검출 센서는 자이로스코프 센서로 제공된다.
센싱유닛(243)은, 핸드(241)의 상태를 검출해 발생된 신호를 제어기(400)로 송신한다. 제어기(400)는 센싱유닛(243)으로부터 수신된 신호에 기초해, 핸드(241)의 수평상태, 가속도, 속도, 진동을 도출하고, 핸드(241)의 자세를 보정하거나, 핸드(241)의 이동 속도를 조절하거나, 핸드(241)를 이동시키기 위해서 무빙암(242)에 인가되는 전력을 조절한다.
제어기(400)는, 반송 로봇(240)이 공정 챔버(300)의 반입구(312)를 통해 처리 공간(311)으로 기판(W)을 반입하기 전에, 센싱유닛(243)으로부터 수신된 신호에 기초하여 핸드(241)의 자세를 보정한다.
이때, 제어기(400)는 센싱유닛(243)으로부터 수신된 신호를 기초로 핸드(241)의 수평상태를 판단해 핸드(241)가 공정챔버(300)와 충돌하는지 여부를 판단하고, 공정챔버(300)와 핸드(241)가 충돌하는 경우, 핸드(241)가 공정챔버(300)와 충돌하지 않도록 핸드(241)의 상태를 보정한다.
제어기(400)는 핸드(241)의 수평상태를 판단하기 위해서, 핸드(241)의 제1축(12a) 회전각, 제2축(14a) 회전각 그리고 제3축(16a) 회전각 각각이 설정범위 이내인지 여부를 판단한다. 제어기(400)는 제1축(12a) 회전각, 제2축(14a) 회전각, 그리고 제3축(16a) 회전각 중 어느 하나가 설정범위를 벗어는 경우 제1구동기(241a), 제2구동기(241b), 또는 제3구동기(241c)를 작동시켜 설정범위를 벗어난 회전각을 설정범위로 보정한다.
또한, 제어기(400)는 센싱유닛(243)로부터 수신한 신호를 통해 도출한 핸드(241)의 수평상태, 속도, 가속도, 진동을 미리 설정된 값과 비교해 기판(W)이 핸드(241)로부터 이탈될 가능성이 있는지를 판단한다. 제어기(400)는, 기판(W)이 핸드(241)로부터 이탈될 가능성이 있는 것으로 판단되면, 제1구동기(241a), 제2구동기(241b), 또는 제3구동기(241c)를 작동시켜 핸드(W)의 수평상태를 보정하거나, 무빙암(242)에 인가되는 전력을 조절해 핸드(241)의 이동속도를 줄이거나, 핸드(241)의 진동수를 줄인다.
제어기(400)는 센싱유닛(243)로부터 수신한 신호를 통해 도출한 핸드(241)의 수평상태, 속도, 가속도, 진동을 미리 설정된 값과 비교하고, 제1구동기(241a), 제2구동기(241b), 또는 제3구동기(241c)를 작동시키거나, 무빙암(242)에 인가되는 전력을 조절해, 핸드(241)의 상태를 보정하더라도, 핸드(241)가 처리 공간(311)으로 진입할 때, 공정 챔버(300)와 충돌하거나, 기판(W)이 핸드(241)로부터 이탈될 것이라 판단되면, 반송 로봇(240)을 점검해야 함을 작업자에게 알릴 수 있다.
도 7은 도 4의 반송 로봇이 자세를 보정하는 방법을 나타낸 절차도이고, 도 8 내지 도 11은 도 7의 절차도에 따라 반송 로봇이 자세를 보정하는 상태도이다.
도 7 및 도 8을 참조하면, 센싱유닛(243)은 핸드(241)의 상태를 검출한다. 센싱유닛(243)은 포함된 복수개의 센서로부터 핸드(241)의 각 축별 회전각, 이동되는 핸드(241)의 가속도, 진동수를 측정한다. 제어기(400)는 센싱유닛(243)으로부터 신호를 수신하고, 핸드(241)의 수평상태, 가속도, 속도, 진동을 도출하고, 미리 설정된 설정범위, 설정값들과 비교한다. 제어기(400)는 핸드(241)의 수평상태, 가속도, 속도, 진동이 미리 설정된 설정범위 또는 설정값을 초과할 경우, 핸드(241)의 상태를 보정하거나, 작업자에게 유지보수가 필요함을 알린다.
도 9 내지 도 11을 참조하면, 제어기(400)는 핸드(241)의 수평상태를 보정해야 한다고 판단하면, 제1구동기(241a), 제2구동기(241b), 또는 제3구동기(241c)를 작동시켜, 핸드(241)를 제1축(12a), 제2축(14a) 또는 제3축(16a)를 기준으로 핸드(241)를 회전시켜 핸드(241)의 수평상태를 보정한다.
위 기재한 바와 같은 본 발명의 일실시예의 기판 처리 장치는, 센싱유닛(243)에 의해 기판(W)을 파지한 핸드(241)의 상태가 검출되므로, 기판(W)을 반송하는 반송 로봇(240)의 상태를 실시간으로 확인할 수 있다. 검출된 핸드(241)의 상태에 따라, 핸드(241)의 수평상태를 보정할 수 있으므로, 핸드(241)가 공정챔버(300)로 진입할 때 공정챔버(300)와의 충돌이 방지된다. 또한, 검출된 핸드(241)의 상태에 따라, 핸드(241)의 수평 상태, 이동 속도, 진동을 보정할 수 있으므로, 핸드(241)에 파지된 기판(W)이 핸드(241)로부터 이탈되는 것을 방지할 수 있다.
위 상세한 설명에서는, 센싱유닛(243)이 핸드(241)의 단부에 제공되는 것으로 설명하였으나, 복수개의 센싱유닛(243)이 미리 설정된 배열로 핸드(241)의 전 표면에 제공될 수도 있을 것이다. 센싱유닛(243)에 의해 측정되는 핸드(241)의 회전각이 위 설명한 제1축(12a), 제2축(14a) 그리고 제3축(16a) 외에도 다른 가상의 축을 선정해 측정되고, 핸드(241)의 상태 보정을 더 정밀히 수행할 수도 있을 것이다.
또한, 제1구동기(241a), 제2구동기(241b), 또는 제3구동기(241c)가 핸드(241)와 무빙암(242)의 연결부에 제공되는 것으로 설명하였으나, 핸드(241)를 회전시킬 수 있는 다른 부위에도 제공될 수 있다.
240: 반송 로봇 241: 핸드
241a: 제1구동기 241b: 제2구동기
241c: 제3구동기 242: 무빙암
243: 센싱유닛 300: 공정 챔버
311: 처리 공간 312: 반입구
400: 제어기 12a: 제1축
14a: 제2축 16a: 제3축

Claims (11)

  1. 기판 처리 장치에 있어서,
    기판이 처리되는 처리 공간을 가지는 공정 챔버와;
    상기 처리 공간으로 기판을 반송하는 반송 로봇과;
    상기 반송 로봇을 제어하는 제어기를 포함하되,
    상기 반송 로봇은,
    기판이 놓이는 핸드와;
    상기 핸드의 상태를 검출하는 센싱유닛을 포함하는 기판 처리 장치.
  2. 제1항에 있어서,
    상기 센싱유닛은, 상기 핸드의 회전 각도를 측정하는 회전각 검출 센서를 포함하는 기판 처리 장치.
  3. 제2항에 있어서,
    상기 회전각 검출 센서는 자이로스코프 센서인 기판 처리 장치.
  4. 제2항에 있어서,
    상기 제어기는,
    상기 센싱유닛으로부터 수신된 신호에 기초하여, 상기 핸드의 수평상태를 판단하는 기판 처리 장치.
  5. 제1항 내지 제4항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 제어기는,
    상기 반송 로봇이 상기 공정 챔버의 반입구를 통해 상기 처리 공간으로 기판을 반입하기 전에, 상기 센싱유닛으로부터 수신된 신호에 기초하여 상기 핸드의 자세를 보정하는 기판 처리 장치.
  6. 제5항에 있어서,
    상기 제어기는 상기 반입구를 통한 기판 반입시 상기 핸드가 상기 공정챔버와 충돌하는지 여부를 판단하고, 상기 공정챔버와 상기 핸드가 충돌하는 경우, 상기 핸드가 상기 공정챔버와 충돌하지 않도록 상기 핸드의 상태를 보정하는 기판 처리 장치.
  7. 제1항 내지 제3항 중 어느 하나에 있어서,
    상기 반송 로봇은,
    상기 핸드를 제1축을 기준으로 회전시키는 제1구동기와;
    상기 핸드를 상기 제1축에 수직한 제2축을 기준으로 회전시키는 제2구동기와;
    상기 핸드를 상기 제1축 및 상기 제2축에 수직한 제3축을 기준으로 회전시키는 제3구동기를 포함하며,
    상기 제어기는,
    상기 반입구를 통한 기판 반입시 상기 핸드가 상기 공정챔버와 충돌하는지 여부를 판단하고, 상기 공정챔버와 상기 핸드가 충돌하는 경우, 상기 핸드가 상기 공정챔버와 충돌하지 않도록 상기 제1구동기, 상기 제2구동기 그리고 상기 제3구동기 중 적어도 어느 하나를 작동시켜 상기 핸드의 자세를 보정하는 기판 처리 장치.
  8. 제7항에 있어서,
    상기 제어기는,
    상기 제1축의 회전각, 상기 제2축의 회전각 그리고 상기 제3축의 회전각이 그 각각의 설정범위 이내인지 여부를 판단하고, 상기 제1축의 회전각, 상기 제2축의 회전각, 그리고 상기 제3축의 회전각 중 상기 설정범위를 벗어는 경우 상기 제1구동기, 상기 제2구동기, 또는 상기 제3구동기를 제어하여 상기 설정범위를 벗어난 회전각을 상기 설정범위로 보정하는 기판 처리 장치.
  9. 제1항에 있어서,
    상기 센싱유닛은,
    상기 핸드의 가속도를 측정하는 가속도 센서를 더 포함하고,
    상기 제어기는, 상기 가속도 센서에 의해 측정된 상기 핸드의 가속도에 기초해서 상기 핸드의 이동 속도를 보정하는 기판 처리 장치.
  10. 제1항에 있어서,
    상기 핸드의 진동을 측정하는 진동 계측기를 더 포함하며,
    상기 제어기는, 상기 진동 계측기에 의해 측정된 상기 핸드의 진동수에 기초해서 상기 핸드의 구동을 위해 상기 반송 로봇에 제공되는 전력의 크기를 보정하는 기판 처리 장치.
  11. 제1항에 있어서,
    상기 제어기는,
    상기 센싱유닛으로부터 수신된 신호를 근거로, 상기 반송 로봇의 유지보수 여부를 판단하는 기판 처리 장치.
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