KR20210002177A - 기판 처리 장치 및 부품 상태 검출 방법 - Google Patents

기판 처리 장치 및 부품 상태 검출 방법 Download PDF

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Abstract

기판 처리 장치가 개시된다. 기판 처리 장치는, 기판을 처리하는 공간이 제공되는 공정 모듈 및 공정 모듈의 부품을 공정 모듈로 반송하는 반송 로봇을 포함하되, 반송 로봇은, 부품을 지지하는 로봇암, 로봇암의 끝단에 위치하여 공정 모듈의 챔버 내부를 촬상하는 촬상 유닛 및 촬상 유닛에서 획득된 영상을 이용하여 부품의 상태를 검출하는 제어 유닛을 포함한다.

Description

기판 처리 장치 및 부품 상태 검출 방법{APPARATUS FOR TREATING SUBSTRATE AND METHOD FOR DETECTING CONDITION OF SUBSTRATE COMPONENT}
본 발명은 기판 처리 장치 및 부품 상태 검출 방법에 관한 것으로, 보다 상세하게는 공정 모듈의 부품의 상태를 검출할 수 있는 기판 처리 장치 및 부품 상태 검출 방법에 관한 것이다.
반도체소자를 제조하기 위해서, 기판에 사진, 식각, 애싱, 이온주입, 그리고 박막 증착등의 다양한 공정들을 통해 원하는 패턴을 기판에 형성한다. 이러한 공정들 중 식각, 애싱, 이온 주입, 그리고 박막 증착은 가스를 이용하여 기판을 처리한다. 가스 처리된 기판 상에는 공정 부산물이 잔류되며, 이를 제거하기 위한 제거 공정이 진행된다.
종래에는 플라즈마 처리를 위한 기판 처리 장치의 챔버 내부 상황을 모니터링 하기 위하여 작업자가 챔버를 개방하여 직접 확인하거나 별도의 비전 웨이퍼를 이용하여 확인하였으나, 이 경우 챔버 내부 확인을 위한 작업에 많은 시간이 소요되는 문제가 있었다. 또한, 챔버 내의 포커스링과 같은 부품들을 교체한 후 부품들의 상태를 검출하기 위하여 별도의 비전 웨이퍼 등을 이용하여야만 했으므로, 불필요한 작업 시간이 증가되는 문제가 있었다.
본 발명의 목적은 로봇암에 제공되는 촬상 유닛을 이용하여 신속하고 정확하게 챔버 내 부품의 상태를 검출할 수 있는 기판 처리 장치 및 부품 상태 검출 방법을 제공함에 있다.
상술한 목적을 달성하기 위한 본 발명의 일 실시 예에 따른 기판 처리 장치는, 기판을 처리하는 장치에 있어서, 기판을 처리하는 공정 모듈 및 상기 공정 모듈의 부품을 상기 공정 모듈로 반송하는 반송 로봇을 포함하되, 상기 반송 로봇은, 상기 부품을 지지하는 로봇암, 상기 로봇암의 끝단에 위치하여 상기 공정 모듈의 챔버 내부를 촬상하는 촬상 유닛 및 상기 촬상 유닛에서 획득된 영상을 이용하여 상기 부품의 상태를 검출하는 제어 유닛을 포함한다.
여기서, 상기 제어 유닛은, 상기 영상에서 상기 부품의 위치가 기설정된 범위를 벗어나는 경우 상기 부품이 이상 상태인 것으로 판단할 수 있다.
여기서, 상기 반송 로봇은, 상기 로봇암의 하단면에 설치되는 복수의 센서를 더 포함할 수 있다.
여기서, 상기 제어 유닛은, 상기 부품이 이상 상태인 것으로 판단되면, 상기 복수의 센서에서 측정되는 상기 복수의 센서와 상기 부품 사이의 거리를 이용하여 상기 부품의 상태를 다시 판단할 수 있다.
또한, 상기 제어 유닛은, 상기 촬상 유닛에서 획득된 영상 및 상기 복수의 센서에서 측정된 상기 복수의 센서와 상기 부품 사이의 거리를 이용하여 상기 부품의 상태를 검출할 수 있다.
또한, 상기 제어 유닛은, 상기 영상에서 상기 부품의 식각량을 검출하고, 상기 부품의 식각량에 기초하여 상기 부품의 상태를 검출할 수 있다.
또한, 상기 제어 유닛은, 상기 영상에서 상기 부품의 파티클 증착량을 검출하고, 상기 부품의 파티클 증착량에 기초하여 상기 부품의 상태를 검출할 수 있다.
또한, 상기 공정 모듈은, 내부에 기판이 수용되는 수용 공간을 가지는 챔버, 상기 수용 공간에서 기판을 지지하는 기판 지지 유닛, 상기 수용 공간으로 가스를 공급하는 가스 공급 유닛 및 상기 가스를 여기시켜 플라즈마를 생성하는 플라즈마 소스를 포함하고, 상기 기판 지지 유닛은, 상기 기판이 놓이는 지지판 및 상기 지지판에 놓이는 기판을 감싸도록 제공되는 포커스링을 포함하며, 상기 부품은, 포커스링일 수 있다.
또한, 상기 촬상 유닛은, 마이크로 카메라일 수 있다.
한편, 본 발명의 일 실시 예에 따른 부품 상태 검출 방법은, 기판을 처리하는 공정 모듈의 부품을 공정 모듈로 반송하는 반송 로봇을 이용하여 상기 공정 모듈 내의 상기 부품의 상태를 검출하는 방법에 있어서, 상기 반송 로봇의 로봇암 끝단에 위치하는 촬상 유닛에서 획득되는 영상을 이용하여 상기 부품의 상태를 검출한다.
여기서, 상기 영상에서 상기 부품의 위치가 기설정된 범위를 벗어나는 경우 상기 부품이 이상 상태인 것으로 판단할 수 있다.
여기서, 상기 부품이 이상 상태인 것으로 판단되면, 상기 로봇암의 하단면에 설치되는 복수의 센서에서 측정된 상기 복수의 센서와 상기 부품 사이의 거리를 이용하여 상기 부품의 상태를 다시 판단할 수 있다.
또한, 상기 영상 및 상기 로봇암의 하단면에 설치되는 복수의 센서에서 측정된 상기 복수의 센서와 상기 부품 사이의 거리를 이용하여 상기 부품의 상태를 검출할 수 있다.
또한, 상기 영상에서 상기 부품의 식각량을 검출하고, 상기 부품의 식각량에 기초하여 상기 부품의 상태를 검출할 수 있다.
또한, 상기 영상에서 상기 부품의 파티클 증착량을 검출하고, 상기 부품의 파티클 증착량에 기초하여 상기 부품의 상태를 검출할 수 있다.
이상과 같은 본 발명의 다양한 실시 예에 따르면 챔버를 개방하지 않고 신속하고 정확하게 챔버 내 부품의 상태를 검출할 수 있다.
도 1은 본 발명의 일 실시 예에 따른 기판 처리 장치를 나타내는 평면도이다.
도 2는 본 발명의 일 실시 예에 따른 공정 모듈을 나타내는 단면도이다.
도 3은 본 발명의 일 실시 예에 따른 반송 로봇을 확대한 도면이다.
도 4 및 도 5는 본 발명의 일 실시 예에 따른 반송 로봇이 부품의 상태를 검출하는 방법을 나타내는 도면이다.
도 6은 본 발명의 일 실시 예에 따른 부품 상태 검출 방법을 나타내는 흐름도이다.
본 발명의 실시 예는 여러 가지 형태로 변형될 수 있으며, 본 발명의 범위가 아래에서 서술하는 실시 예로 인해 한정되어지는 것으로 해석되어서는 안된다. 본 실시 예는 당업계에서 평균적인 지식을 가진 자에게 본 발명을 보다 완전하게 설명하기 위해서 제공되는 것이다. 따라서 도면에서의 구성 요소의 형상 등은 보다 명확한 설명을 강조하기 위해서 과장된 것이다.
본 발명의 실시 예에서는 플라즈마를 이용하여 기판을 식각하는 기판 처리 장치에 대해 설명한다. 그러나 본 발명은 이에 한정되지 않고, 가스를 이용하여 기판을 처리하는 장치라면, 다양하게 적용 가능하다.
도 1은 본 발명의 실시 예에 따른 기판 처리 장치를 보여주는 평면도이다.
도 1을 참조하면, 기판 처리 장치(1)는 인덱스 모듈(10), 로딩 모듈, 그리고 공정 모듈(20)을 가지고, 인덱스 모듈(10)은 로드 포트(120), 이송 프레임(140), 그리고 버퍼 유닛(2000)을 가진다. 로드 포트(120), 이송 프레임(140), 그리고 공정 모듈(20)은 순차적으로 일렬로 배열된다. 이하, 로드 포트(120), 이송 프레임(140), 로딩 모듈(30), 그리고 공정 모듈(20)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), 버퍼 유닛(2000), 그리고 로딩 모듈(30) 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. 인덱스 로봇(144)은 베이스(144a), 몸체(144b), 그리고 인덱스암(144c)을 가진다. 베이스(144a)는 인덱스 레일(142)을 따라 이동 가능하도록 설치된다. 몸체(144b)는 베이스(144a)에 결합된다. 몸체(144b)는 베이스(144a) 상에서 제3방향(16)을 따라 이동 가능하도록 제공된다. 또한, 몸체(144b)는 베이스(144a) 상에서 회전 가능하도록 제공된다. 인덱스암(144c)은 몸체(144b)에 결합되고, 몸체(144b)에 대해 전진 및 후진 이동 가능하도록 제공된다. 인덱스암(144c)은 복수 개 제공되어 각각 개별 구동되도록 제공된다. 인덱스암(144c)들은 제3방향(16)을 따라 서로 이격된 상태로 적층되게 배치된다. 인덱스암(144c)들 중 일부는 공정 모듈(20)에서 캐리어(18)로 기판(W)을 반송할 때 사용되고, 다른 일부는 캐리어(18)에서 공정 모듈(20)로 기판(W)을 반송할 때 사용될 수 있다. 이는 인덱스 로봇(144)이 기판(W)을 반입 및 반출하는 과정에서 공정 처리 전의 기판(W)으로부터 발생된 파티클이 공정 처리 후의 기판(W)에 부착되는 것을 방지할 수 있다.
버퍼 유닛(2000)은 기판(W)을 임시 보관한다. 버퍼 유닛(2000)은 기판(W) 상에 잔류되는 공정 부산물을 제거하는 공정을 수행한다. 버퍼 유닛(2000)은 공정 모듈(20)에서 처리된 기판(W)을 후처리하는 후처리 공정을 수행한다. 후처리 공정은 기판(W) 상에 퍼지 가스를 퍼지하는 공정일 수 있다. 버퍼 유닛(2000)은 복수 개로 제공된다. 각각의 버퍼 유닛(2000)은 이송 프레임(140)을 사이에 두고 서로 대향되게 위치된다. 버퍼 유닛(2000)은 제2방향(14)으로 배열된다. 이송 프레임(140)의 양측에 각각 위치된다. 선택적으로 버퍼 유닛(2000)은 단일하게 제공되며, 이송 프레임(140)의 일측에 위치될 수 있다.
로딩 모듈(30)은 이송 프레임(140)과 반송 유닛(240) 사이에 배치된다. 로딩 모듈(30)은 공정 모듈(20)로 반입되는 기판(W)에 대해 인덱스 모듈(10)의 상압 분위기를 공정 모듈(20)의 진공 분위기로 치환하거나, 인덱스 모듈(10)로 반출되는 기판(W)에 대해 공정 모듈(20)의 진공 분위기를 인덱스 모듈(10)의 상압 분위기로 치환한다. 로딩 모듈(30)은 반송 유닛(240)과 이송 프레임(140) 간에 기판(W)이 반송되기 전에 기판(W)이 머무르는 공간을 제공한다. 로딩 모듈(30)은 로드락 챔버(32) 및 언로드락 챔버(34)를 포함한다.
로드락 챔버(32)는 인덱스 모듈(10)에서 공정 모듈(20)로 반송되는 기판(W)이 임시로 머무른다. 로드락 챔버(32)는 대기 상태에서 상압 분위기를 유지하며, 공정 모듈(20)에 대해 차단되는 반면, 인덱스 모듈(10)에 대해 개방된 상태를 유지한다. 로드락 챔버(32)에 기판(W)이 반입되면, 내부 공간을 인덱스 모듈(10)과 공정 모듈(20) 각각에 대해 밀폐한다. 이후 로드락 챔버(32)의 내부 공간을 상압 분위기에서 진공 분위기로 치환하고, 인덱스 모듈(10)에 대해 차단된 상태에서 공정 모듈(20)에 대해 개방된다.
언로드락 챔버(34)는 공정 모듈(20)에서 인덱스 모듈(10)로 반송되는 기판(W)이 임시로 머무른다. 언로드락 챔버(34)는 대기 상태에서 진공 분위기를 유지하며, 인덱스 모듈(10)에 대해 차단되는 반면, 공정 모듈(20)에 대해 개방된 상태를 유지한다. 언로드락 챔버(34)에 기판(W)이 반입되면, 내부 공간을 인덱스 모듈(10)과 공정 모듈(20) 각각에 대해 밀폐한다. 이후 언로드락 챔버(34)의 내부 공간을 진공 분위기에서 상압 분위기로 치환하고, 공정 모듈(20)에 대해 차단된 상태에서 인덱스 모듈(10)에 대해 개방된다.
공정 모듈(20)은 반송 유닛(240) 및 복수 개의 공정 챔버들을 포함한다.
반송 유닛(240)은 로드락 챔버(32), 언로드락 챔버(34), 그리고 복수 개의 공정 챔버들(260) 간에 기판(W)을 반송한다. 반송 유닛(240)은 반송 챔버(242) 및 반송 로봇(250)을 포함한다. 반송 챔버(242)는 육각형의 형상으로 제공될 수 있다. 선택적으로 반송 챔버(242)는 직사각 또는 오각의 형상으로 제공될 수 있다. 반송 챔버(242)의 둘레에는 로드락 챔버(32), 언로드락 챔버(34), 그리고 복수 개의 공정 챔버들(260)이 위치된다. 반송 챔버(242)의 내부에는 기판(W)을 반송하기 위한 반송 공간(244)에 제공된다.
반송 로봇(250)은 반송 공간(244)에서 기판(W)을 반송한다. 반송 로봇(250)은 반송 챔버(240)의 중앙부에 위치될 수 있다. 반송 로봇(250)은 수평, 수직 방향으로 이동할 수 있고, 수평면 상에서 전진, 후진 또는 회전이 가능한 복수 개의 핸드들(252)을 가질 수 있다. 각 핸드(252)는 독립 구동이 가능하며, 기판(W)은 핸드(252)에 수평 상태로 안착될 수 있다.
아래에서는 공정 챔버(260)에 제공된 플라즈마 처리 장치(1000)에 대해 설명한다. 플라즈마 처리 장치(1000)는 기판(W)을 식각 처리하는 장치로 설명한다. 그러나 본 실시 예의 플라즈마 처리 장치(1000)는 식각 처리 장치에 한정되지 않으며, 다양하게 적용 가능한다.
도 2는 본 발명의 일 실시 예에 따른 공정 모듈을 보여주는 단면도이다. 도 2를 참조하면, 플라즈마 처리 장치(1000)는 챔버(1100), 기판 지지 유닛(1200), 가스 공급 유닛(1300), 플라즈마 소스(1400), 그리고 배기 배플(1500)을 포함한다.
챔버(1100)은 기판(W)이 처리되는 처리 공간(1106)을 가진다. 챔버(1100)는 원형의 통 형상으로 제공된다. 챔버(1100)은 금속 재질로 제공된다. 예컨대, 챔버(1100)는 알루미늄 재질로 제공될 수 있다. 챔버(1100)의 일측벽에는 개구가 형성된다. 개구는 기판(W)이 반출입되는 입구로 기능한다. 개구는 도어(1120)에 의해 개폐된다. 챔버(1100)의 바닥면에는 하부홀(1150)이 형성된다. 하부홀(1150)에는 감압 부재(미도시)에 연결된다. 챔버(1100)의 처리 공간(1106)은 감압 부재에 의해 배기되며, 감압 분위기가 형성될 수 있다.
기판 지지 유닛(1200)은 처리 공간(1106)에서 기판(W)을 지지한다. 기판 지지 유닛(1200)은 정전기력을 이용하여 기판(W)을 지지하는 정전척(1200)으로 제공될 수 있다. 선택적으로 기판 지지 유닛(1200)은 기계적 클램핑과 같은 다양한 방식으로 기판(W)을 지지할 수 있다.
정전척(1200)은 유전판(1210), 베이스(1230), 그리고 포커스링(1250)를 포함한다. 유전판(1210)은 유전체 재질을 포함하는 유전판(1210)으로 제공된다. 유전판(1210)의 상면에는 기판(W)이 직접 놓인다. 유전판(1210)은 원판 형상으로 제공된다. 유전판(1210)은 기판(W)보다 작은 반경을 가질 수 있다. 유전판(1210)의 내부에는 내부 전극(1212)이 설치된다. 내부 전극(1212)에는 전원(미도시)이 연결되고, 전원(미도시)으로부터 전력을 인가받는다. 내부 전극(1212)은 인가된 전력(미도시)으로부터 기판(W)이 유전판(1210)에 흡착되도록 정전기력을 제공한다. 유전판(1210)의 내부에는 기판(W)을 가열하는 히터(1214)가 설치된다. 히터(1214)는 내부 전극(1212)의 아래에 위치될 수 있다. 히터(1214)는 나선 형상의 코일로 제공될 수 있다.
베이스(1230)는 유전판(1210)을 지지한다. 베이스(1230)는 유전판(1210)의 아래에 위치되며, 유전판(1210)과 고정결합된다. 베이스(1230)의 상면은 그 중앙영역이 가장자리영역에 비해 높도록 단차진 형상을 가진다. 베이스(1230)는 그 상면의 중앙영역이 유전판(1210)의 저면에 대응하는 면적을 가진다. 베이스(1230)의 내부에는 냉각 유로(1232)가 형성된다. 냉각유로(232)는 냉각유체가 순환하는 통로로 제공된다. 냉각 유로(1232)는 베이스(1230)의 내부에서 나선 형상으로 제공될 수 있다. 베이스에는 외부에 위치된 고주파 전원(1234)과 연결된다. 고주파 전원(1234)은 베이스(1230)에 전력을 인가한다. 베이스(1230)에 인가된 전력은 챔버(1100) 내에 발생된 플라즈마가 베이스(1230)를 향해 이동되도록 안내한다. 베이스(1230)는 금속 재질로 제공될 수 있다.
포커스링(1250)은 플라즈마를 기판(W)으로 집중시킨다. 포커스링(1250)은 내측링(1252) 및 외측링(1254)을 포함한다. 내측링(1252)은 유전판(1210)을 감싸는 환형의 링 형상으로 제공된다. 내측링(1252)을 베이스(1230)의 가장자리영역에 위치된다. 내측링(1252)의 상면은 유전판(1210)의 상면과 동일한 높이를 가지도록 제공된다. 내측링(1252)의 상면 내측부는 기판(W)의 저면 가장자리영역을 지지한다. 예컨대, 내측링(1252)은 도전성 재질로 제공될 수 있다. 외측링(1254)은 내측링(1252)을 감싸는 환형의 링 형상으로 제공된다. 외측링(1254)은 베이스(1230)의 가장자리영역에서 내측링(1252)과 인접하게 위치된다. 외측링(1254)은 내측링(1252)에 비해 그 높은 상단을 가진다. 외측링(1254)은 절연 물질로 제공될 수 있다.
가스 공급 유닛(1300)은 기판 지지 유닛(1200)에 지지된 기판(W) 상으로 공정 가스를 공급한다. 가스 공급 유닛(1300)은 가스 저장부(1350), 가스 공급 라인(1330), 그리고 가스 유입 포트(1310)를 포함한다. 가스 공급 라인(1330)은 가스 저장부(1350) 및 가스 유입 포트(1310)를 연결한다. 가스 저장부(1350)에 저장된 공정 가스는 가스 공급 라인(1330)을 통해 가스 유입 포트(1310)으로 공급한다. 가스 유입 포트(1310)는 챔버(1100)의 상부벽에 설치된다. 가스 유입 포트(1310)는 기판 지지 유닛(1200)과 대향되게 위치된다. 일 예에 의하면, 가스 유입 포트(1310)는 챔버(1100) 상부벽의 중심에 설치될 수 있다. 가스 공급 라인(1330)에는 밸브가 설치되어 그 내부 통로를 개폐하거나, 그 내부 통로에 흐르는 가스의 유량을 조절할 수 있다. 예컨대, 공정 가스는 식각 가스일 수 있다.
플라즈마 소스(1400)는 챔버(1100) 내에 공정가스를 플라즈마 상태로 여기시킨다. 플라즈마 소스(1400)로는 유도 결합형 플라즈마(ICP: inductively coupled plasma) 소스가 사용될 수 있다. 플라즈마 소스(1400)는 안테나(1410) 및 외부 전원(1430)을 포함한다. 안테나(1410)는 챔버(1100)의 외측 상부에 배치된다. 안테나(1410)는 복수 회 감기는 나선 형상으로 제공되고, 외부 전원(1430)과 연결된다. 안테나(1410)는 외부 전원(1430)으로부터 전력을 인가받는다. 전력이 인가된 안테나(1410)는 챔버(1100)의 내부 공간에 방전 공간을 형성한다. 방전 공간 내에 머무르는 공정 가스는 플라즈마 상태로 여기될 수 있다.
배기 배플(1500)은 처리 공간(1106)에서 플라즈마를 영역 별로 균일하게 배기시킨다. 배기 배플(1500)은 환형의 링 형상을 가진다. 배기 배플(1500)은 처리 공간(1106)에서 챔버(1100)의 내측벽과 기판 지지 유닛(1200)의 사이에 위치된다. 배기 배플(1500)에는 복수의 배기홀들(1502)이 형성된다. 배기홀들(1502)은 상하 방향을 향하도록 제공된다. 배기홀들(1502)은 배기 배플(1500)의 상단에서 하단까지 연장되는 홀들로 제공된다. 배기홀들(1502)은 배기 배플(1500)의 원주방향을 따라 서로 이격되게 배열된다. 각각의 배기홀(1502)은 슬릿 형상을 가지며, 반경 방향을 향하는 길이 방향을 가진다.
도 3은 본 발명의 일 실시 예에 따른 반송 로봇을 확대한 도면이다.
도 3을 참조하면, 반송 로봇(600)은 로봇암(610), 촬상 유닛(620), 복수의 센서(630) 및 제어 유닛(640)을 포함한다. 로봇암(610)은 부품을 지지할 수 있다. 로봇암(610)은 수평면 상에서 전진, 후진, 회전이 가능하도록 제공될 수 있다. 로봇암(610)은 복수 개 제공될 수 있다. 촬상 유닛(620)은 로봇암(610)의 끝단에 위치하여 챔버(1100) 내부를 촬상할 수 있다. 촬상 유닛(620)은 챔버(1100) 내부를 촬상하여 챔버(1100) 내부의 부품을 포함하는 영상을 생성할 수 있다. 일 예로, 촬상 유닛(620)은 마이크로 카메라로 제공될 수 있으나, 이에 한정되는 것은 아니다. 촬상 유닛(620)은 로봇암(610)의 끝단에 복수 개 제공될 수 있다.
또한, 로봇암(610)의 하단면에는 복수의 센서(630)가 설치될 수 있다. 복수의 센서(630)는 각 센서(630)가 설치된 위치와 부품 사이의 거리를 측정할 수 있다. 복수의 센서(630)는 거리 센서일 수 있다.
제어 유닛(640)은 촬상 유닛(620)에서 획득된 영상을 이용하여 부품의 상태를 검출할 수 있다. 일 예로, 제어 유닛(640)은 촬상 유닛(620)에서 획득된 영상에서 부품의 위치가 기설정된 범위를 벗어나는 경우 부품이 이상 상태인 것으로 판단할 수 있다. 제어 유닛(640)은 부품이 이상 상태인 것으로 판단되면, 복수의 센서(630)에서 측정되는 복수의 센서(630)와 부품 사이의 거리를 이용하여 부품의 상태를 다시 판단할 수 있다. 또한, 제어 유닛(640)은 촬상 유닛(620)에서 획득된 영상과 복수의 센서(630)에서 측정된 복수의 센서(630)와 부품 사이의 거리를 이용하여 부품의 상태를 검출할 수 있다. 또한, 제어 유닛(640)은 촬상 유닛(620)에서 획득된 영상에서 부품의 식각량을 검출하고, 부품의 식각량에 기초하여 부품의 상태를 검출할 수 있다. 또한, 제어 유닛(640)은 촬상 유닛(620)에서 획득된 영상에서 부품의 파티클 증착량을 검출하고, 부품의 파티클 증착량에 기초하여 부품의 상태를 검출할 수 있다.
이하, 도 4 및 도 5를 참조하여, 부품이 포커스링(540)인 경우를 예로 들어 설명한다. 반송 로봇(600)은 로봇암(610)에 의해 포커스링(540)을 지지하여 챔버(1100) 내로 반송한다. 반송 로봇(600)은 포커스링(540)이 챔버(1100) 내로 반송되어 장착되면, 촬상 유닛(620)에 의해 챔버(1100) 내부를 촬상하여 포커스링(540)을 포함하는 영상을 획득할 수 있다. 이후, 반송 로봇(600)은 제어 유닛(640)에서 촬상 유닛(620)에 의해 획득된 영상을 이용하여 포커스링(540)의 상태를 검출할 수 있다. 일 예로, 촬상 유닛(620)에 의해 획득된 영상에서 포커스링(540)의 위치가 기설정된 범위를 벗어나는 경우 포커스링(540)에 이상이 있는 것으로 판단할 수 있다. 이 경우, 반송 로봇(600)은 로봇암(610)의 하단면에 설치되는 복수의 센서(630)를 이용하여 복수의 센서(630)가 설치된 위치 각각에서 포커스링(540)까지의 거리를 측정하여 이를 기초로 포커스링(540)의 상태를 다시 판단할 수 있다. 예를 들어, 복수의 센서(630)에서 측정된 거리가 상이하거나, 그 차이값이 기설정된 값보다 큰 경우 포커스링(540)에 이상이 있는 것으로 판단할 수 있다. 이와 같이, 본 발명의 반송 로봇(600)은 촬상 유닛(620)에 의해 신속하게 부품의 상태를 검출할 수 있고, 필요에 따라, 복수의 센서(630)를 이용하여 부품의 상태를 다시 판단하여 더욱 정확하게 부품의 상태를 검출할 수 있다.
또한, 반송 로봇(600)은 촬상 유닛(620)에서 획득된 영상을 이용하여 포커스링(540)의 식각량 또는 파티클 증착량을 검출할 수 있으며, 검출된 식각량 또는 파티클 증착량이 기설정된 범위를 초과하는 경우 해당 포커스링(540)의 교체가 필요한 것으로 판단할 수 있다. 즉, 본 발명의 반송 로봇(600)은 별도로 챔버(1100)를 개방하지 않고, 챔버(1100) 내의 신속하게 부품의 교체 시기를 판단할 수 있다.
도 6은 본 발명의 일 실시 예에 따른 부품 상태 검출 방법을 나타내는 흐름도이다.
도 6을 참조하면, 반송 로봇의 로봇암 끝단에 위치하는 촬상 유닛으로 챔버 내부를 촬상하고(S610), 로봇암에 설치되는 복수의 센서로 복수의 센서와 부품과의 거리를 측정하여(S620), 촬상된 영상 및 복수의 센서의 측정값을 이용하여 부품의 상태를 검출할 수 있다(S630). 또한, 촬상 유닛에서 획득되는 영상만을 이용하여 부품의 상태를 검출하거나, 영상에 의해 검출된 부품의 상태가 이상 상태인 것으로 판단되면 복수의 센서의 측정값을 이용하여 부품의 상태를 다시 판단할 수도 있다. 또한, 촬상 유닛에서 획득되는 영상을 이용하여 부품의 식각량 또는 파티클 증착량을 검출하고, 검출된 식각량 또는 파티클 증착량에 기초하여 부품의 상태를 검출할 수 있다. 여기서, 부품은 챔버 내의 포커스링일 수 있다.
이상과 같은 본 발명의 다양한 실시 예에 따르면 챔버를 개방하지 않고 신속하고 정확하게 챔버 내 부품의 상태를 검출할 수 있다.
이상의 실시 예들은 본 발명의 이해를 돕기 위하여 제시된 것으로, 본 발명의 범위를 제한하지 않으며, 이로부터 다양한 변형 가능한 실시 예들도 본 발명의 범위에 속할 수 있음을 이해하여야 한다. 예를 들어, 본 발명의 실시 예에 도시된 각 구성 요소는 분산되어 실시될 수도 있으며, 반대로 여러 개로 분산된 구성 요소들은 결합 되어 실시될 수 있다. 따라서, 본 발명의 기술적 보호범위는 특허청구범위의 기술적 사상에 의해 정해져야 할 것이며, 본 발명의 기술적 보호범위는 특허청구범위의 문언적 기재 그 자체로 한정되는 것이 아니라 실질적으로는 기술적 가치가 균등한 범주의 발명에 대하여까지 미치는 것임을 이해하여야 한다.
1: 기판 처리 장치 10: 인덱스 모듈
20: 공정 모듈 600: 반송 로봇
610: 로봇암 620: 촬상 유닛
630: 복수의 센서 640: 제어 유닛
1000: 플라즈마 처리 장치 1100: 챔버
1200: 기판 지지 유닛 1300: 가스 공급 유닛
1400: 플라즈마 소스 1500: 배기 배플

Claims (15)

  1. 기판을 처리하는 장치에 있어서,
    기판을 처리하는 공간이 제공되는 공정 모듈; 및
    상기 공정 모듈의 부품을 상기 공정 모듈로 반송하는 반송 로봇;을 포함하되,
    상기 반송 로봇은,
    상기 부품을 지지하는 로봇암;
    상기 로봇암의 끝단에 위치하여 상기 공정 모듈의 챔버 내부를 촬상하는 촬상 유닛; 및
    상기 촬상 유닛에서 획득된 영상을 이용하여 상기 부품의 상태를 검출하는 제어 유닛;을 포함하는 기판 처리 장치.
  2. 제1항에 있어서,
    상기 제어 유닛은,
    상기 영상에서 상기 부품의 위치가 기설정된 범위를 벗어나는 경우 상기 부품이 이상 상태인 것으로 판단하는 기판 처리 장치.
  3. 제2항에 있어서,
    상기 반송 로봇은,
    상기 로봇암의 하단면에 설치되는 복수의 센서;를 더 포함하는 기판 처리 장치.
  4. 제3항에 있어서,
    상기 제어 유닛은,
    상기 부품이 이상 상태인 것으로 판단되면, 상기 복수의 센서에서 측정되는 상기 복수의 센서와 상기 부품 사이의 거리를 이용하여 상기 부품의 상태를 다시 판단하는 기판 처리 장치.
  5. 제3항에 있어서,
    상기 제어 유닛은,
    상기 촬상 유닛에서 획득된 영상 및 상기 복수의 센서에서 측정된 상기 복수의 센서와 상기 부품 사이의 거리를 이용하여 상기 부품의 상태를 검출하는 기판 처리 장치.
  6. 제1항에 있어서,
    상기 제어 유닛은,
    상기 영상에서 상기 부품의 식각량을 검출하고, 상기 부품의 식각량에 기초하여 상기 부품의 상태를 검출하는 기판 처리 장치.
  7. 제1항에 있어서,
    상기 제어 유닛은,
    상기 영상에서 상기 부품의 파티클 증착량을 검출하고, 상기 부품의 파티클 증착량에 기초하여 상기 부품의 상태를 검출하는 기판 처리 장치.
  8. 제1항 내지 제7항 중 어느 하나에 있어서,
    상기 공정 모듈은,
    내부에 기판이 수용되는 수용 공간을 가지는 챔버;
    상기 수용 공간에서 기판을 지지하는 기판 지지 유닛;
    상기 수용 공간으로 가스를 공급하는 가스 공급 유닛; 및
    상기 가스를 여기시켜 플라즈마를 생성하는 플라즈마 소스;를 포함하고,
    상기 기판 지지 유닛은,
    상기 기판이 놓이는 지지판; 및
    상기 지지판에 놓이는 기판을 감싸도록 제공되는 포커스링;을 포함하며,
    상기 부품은, 포커스링인 기판 처리 장치.
  9. 제1항 내지 제7항 중 어느 하나에 있어서,
    상기 촬상 유닛은, 마이크로 카메라인 기판 처리 장치.
  10. 기판을 처리하는 공정 모듈의 부품을 공정 모듈로 반송하는 반송 로봇을 이용하여 상기 공정 모듈 내의 상기 부품의 상태를 검출하는 방법에 있어서,
    상기 반송 로봇의 로봇암 끝단에 위치하는 촬상 유닛에서 획득되는 영상을 이용하여 상기 부품의 상태를 검출하는 부품 상태 검출 방법.
  11. 제10항에 있어서,
    상기 영상에서 상기 부품의 위치가 기설정된 범위를 벗어나는 경우 상기 부품이 이상 상태인 것으로 판단하는 부품 상태 검출 방법.
  12. 제11항에 있어서,
    상기 부품이 이상 상태인 것으로 판단되면, 상기 로봇암의 하단면에 설치되는 복수의 센서에서 측정된 상기 복수의 센서와 상기 부품 사이의 거리를 이용하여 상기 부품의 상태를 다시 판단하는 부품 상태 검출 방법.
  13. 제11항에 있어서,
    상기 영상 및 상기 로봇암의 하단면에 설치되는 복수의 센서에서 측정된 상기 복수의 센서와 상기 부품 사이의 거리를 이용하여 상기 부품의 상태를 검출하는 부품 상태 검출 방법.
  14. 제10항에 있어서,
    상기 영상에서 상기 부품의 식각량을 검출하고, 상기 부품의 식각량에 기초하여 상기 부품의 상태를 검출하는 부품 상태 검출 방법.
  15. 제10항에 있어서,
    상기 영상에서 상기 부품의 파티클 증착량을 검출하고, 상기 부품의 파티클 증착량에 기초하여 상기 부품의 상태를 검출하는 부품 상태 검출 방법.

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