KR20230094746A - 기판 이송 로봇 및 이를 포함하는 기판 처리 장치 - Google Patents

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KR20230094746A
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이요셉
고동선
최태현
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주식회사 원익아이피에스
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Abstract

본 발명의 일 관점에 따른 기판 이송 로봇은, 기판이 안착되는 블레이드와, 상기 기판의 측면을 그립하기 위하여 상기 블레이드에 형성된 적어도 하나의 그립부와, 상기 적어도 하나의 그립부와 와이어로 연결되고 상기 적어도 하나의 그립부의 모션을 제어하도록 상기 와이어를 구동하는 적어도 하나의 모터부와, 상기 기판을 그립하기 위한 상기 적어도 하나의 그립부의 구동 시 상기 적어도 하나의 모터부의 인가 부하율을 기준 부하율과 비교하여, 상기 기판의 안착상태를 판단하는 안착상태 판단부를 포함한다.

Description

기판 이송 로봇 및 이를 포함하는 기판 처리 장치{Substrate transfer robot and substrate processing apparatus including the same}
본 발명은 반도체 설비에 관한 것으로서, 더 상세하게는 기판 이송 로봇과 이를 포함하는 기판 처리 장치에 관한 것이다.
반도체 소자는 기판 처리 장치를 이용하여 기판 상에 다양한 공정을 수행하여 형성된다. 이러한 기판 처리 장치는 통상적으로, 공정 챔버와, 공정 챔버 내부에 각종 가스를 공급하는 가스 라인과, 공정 챔버 내부로 각종 가스를 분사하는 가스 분사부와, 기판을 안착시키기 위한 기판 지지부를 포함한다. 나아가, 이러한 기판 처리 장치는 복수의 공정 챔버들이 트랜스퍼 챔버에 결합되고 트랜스퍼 챔버는 로드락 챔버에 결합되는 클러스터 시스템을 형성할 수 있다.
이러한 기판 처리 장치에서, 기판은 기판 이송 로봇을 이용하여 기판 이송 용기와 각 챔버들 사이에서 이송된다. 기판 이송 용기로부터 로드락 챔버 사이에는 대기압 환경에서 기판 이송 로봇이 기판을 이송할 수 있다. 기판 이송 시 기판은 블레이드 상에 안착되어 이송되는데, 기판이 블레이드 상에 안정적으로 고정되지 않으면 기판 이탈이 발생할 수 있다. 이러한 기판 이탈 또는 안착 불량이 발생한 경우, 기판의 안착상태를 유형별로 모니터링 할 필요가 있다.
본 발명은 전술한 문제점을 해결하기 위한 것으로서, 기판을 블레이드 상에 간단하게 고정할 수 있으며 안착상태를 판별할 수 있는 기판 이송 로봇과 이를 포함하는 기판 처리 장치를 제공하는 것을 목적으로 한다. 그러나 이러한 과제는 예시적인 것으로, 이에 의해 본 발명의 범위가 한정되는 것은 아니다.
상기 과제를 해결하기 위한 본 발명의 일 관점에 따른 기판 이송 로봇은, 기판이 안착되는 블레이드와, 상기 기판의 측면을 그립하기 위하여 상기 블레이드에 형성된 적어도 하나의 그립부와, 상기 적어도 하나의 그립부와 와이어로 연결되고 상기 적어도 하나의 그립부의 모션을 제어하도록 상기 와이어를 구동하는 적어도 하나의 모터부와, 상기 기판을 그립하기 위한 상기 적어도 하나의 그립부의 구동 시 상기 적어도 하나의 모터부의 인가 부하율을 기준 부하율과 비교하여, 상기 기판의 안착상태를 판단하는 안착상태 판단부를 포함한다.
상기 기판 이송 로봇에 따르면, 상기 안착상태 판단부는 상기 인가 부하율이 상기 기준 부하율을 기준으로 소정 범위 안에 있는 경우 그립 성공으로 판단하고, 상기 소정 범위를 벗어난 경우 그립 실패로 판단할 수 있다.
상기 기판 이송 로봇에 따르면, 상기 적어도 하나의 그립부는 상기 블레이드의 서로 다른 위치에 형성된 제 1 그립부 및 제 2 그립부를 포함하고, 상기 적어도 하나의 모터부는 상기 제 1 그립부와 제 1 와이어로 연결된 제 1 모터부 및 상기 제 2 그립부와 제 2 와이어로 연결된 제 2 모터부를 포함하고, 상기 인가 부하율은 상기 제 1 모터부의 구동 시 얻어진 제 1 인가 부하율 및 상기 제 2 모터부의 구동 시 얻어진 제 2 인가 부하율을 포함하고, 상기 안착상태 판단부는 상기 제 1 인가 부하율 및 제 2 인가 부하율이 모두 상기 기준 부하율을 기준으로 소정 범위 안에 있는 경우 그립 성공으로 판단하고, 상기 제 1 인가 부하율 및 제 2 인가 부하율 중 적어도 하나가 상기 소정 범위를 벗어난 경우 그립 실패로 판단할 수 있다.
상기 기판 이송 로봇에 따르면, 상기 안착상태 판단부는, 상기 제 1 인가 부하율 및 제 2 인가 부하율 중 하나는 상기 소정 범위보다 아래에 있고 다른 하나는 상기 소정 범위보다 위에 있는 경우, 기판 어긋남에 의한 그립 실패로 판단할 수 있다.
상기 기판 이송 로봇에 따르면, 상기 안착상태 판단부는, 상기 제 1 인가 부하율 및 제 2 인가 부하율이 모두 상기 소정 범위보다 아래에 있는 경우, 기판 이탈에 의한 그립 실패로 판단할 수 있다.
상기 기판 이송 로봇에 따르면, 상기 제 1 그립부는 상기 기판이 안착되는 외주면 상에서 상기 블레이드의 전방에 형성되고, 상기 제 2 그립부는 상기 기판이 안착되는 외주면 상에서 상기 블레이드의 후방에 형성될 수 있다.
상기 기판 이송 로봇에 따르면, 상기 블레이드에는 적어도 하나의 그립홈이 형성되고, 상기 적어도 하나의 그립부는 상기 적어도 하나의 그립홈 내의 고정축에 회동 가능하게 결합되고, 상기 와이어는 상기 적어도 하나의 그립부가 상기 고정축을 중심으로 회동되도록 상기 적어도 하나의 그립부에 연결될 수 있다.
상기 기판 이송 로봇에 따르면, 상기 와이어는 상기 블레이드 내에서 적어도 하나의 롤(roll)을 통해서 가이드될 수 있다.
상기 과제를 해결하기 위한 본 발명의 다른 관점에 따른 기판 처리 장치는, 기판을 처리하기 위한 반응 공간을 포함하는, 적어도 하나의 공정 챔버와, 상기 적어도 하나의 공정 챔버와 연결되고, 상기 기판을 이송하기 위한 이송 로봇이 설치된 트랜스퍼 챔버와, 상기 트랜스퍼 챔버와 연결되고, 상기 기판이 로딩되거나 언로딩되는 적어도 하나의 로드락 챔버와, 상기 로드락 챔버의 전단에 설치되고, 대기압 환경에서 상기 적어도 하나의 로드락 챔버와 기판 이송 용기 사이에서 상기 기판을 핸들링하기 위한 상기 기판 이송 로봇이 설치된, 프런트 엔드 모듈을 포함한다.
상기한 바와 같이 이루어진 본 발명의 일 실시예에 따른 기판 이송 로봇과 이를 포함하는 기판 처리 장치에 따르면, 기판을 블레이드 상에 간단하게 고정할 수 있으며 블레이드 상에서 기판의 안착상태를 유형별로 판별할 수 있다. 물론 이러한 효과에 의해 본 발명의 범위가 한정되는 것은 아니다.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 기판 이송 로봇을 보여주는 개략적인 사시도이다.
도 2a 및 도 2b는 도 1의 기판 이송 로봇을 이용한 기판 그립 전 동작을 보여주는 부분 사시도 및 부분 단면도이다.
도 3a 및 도 3b는 도 1의 기판 이송 로봇을 이용한 기판 그립 성공 동작을 보여주는 부분 사시도 및 부분 단면도이다.
도 4a 및 도 4b는 도 1의 기판 이송 로봇을 이용한 기판 그립 실패 동작을 보여주는 부분 사시도 및 부분 단면도이다.
도 5a 내지 도 5c는 도 1의 기판 이송 로봇을 이용한 기판 그립 실패 유형들을 보여주는 부분 단면도들이다.
도 6은 본 발명의 다른 실시예에 따른 기판 이송 로봇을 보여주는 개략적인 사시도이다.
도 7은 본 발명의 실시예들에 따른 기판 이송 로봇을 이용한 기판 이송 방법을 보여주는 순서도이다.
도 8은 본 발명의 또 다른 실시예에 따른 기판 처리 장치를 보여주는 개략도이다.
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.
이하, 본 발명의 실시예들은 본 발명의 이상적인 실시예들을 개략적으로 도시하는 도면들을 참조하여 설명한다. 도면들에 있어서, 예를 들면, 제조 기술 및/또는 공차(tolerance)에 따라, 도시된 형상의 변형들이 예상될 수 있다. 따라서, 본 발명 사상의 실시예는 본 명세서에 도시된 영역의 특정 형상에 제한된 것으로 해석되어서는 아니 되며, 예를 들면 제조상 초래되는 형상의 변화를 포함하여야 한다.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 기판 이송 로봇(50)을 보여주는 개략적인 사시도이고, 도 2a 및 도 2b는 도 1의 기판 이송 로봇(50)을 이용한 기판 그립 전 동작을 보여주는 부분 사시도 및 부분 단면도이다.
도 1, 도 2a 및 도 2b를 같이 참조하면, 기판 이송 로봇(50)은 블레이드(52), 적어도 하나의 그립부(54), 적어도 하나의 모터부(58) 및 안착상태 판단부(60)를 포함할 수 있다.
보다 구체적으로 보면, 블레이드(52)에는 기판(S)이 안착되는 안착될 수 있다. 예를 들어, 블레이드(52)의 중간 부분에는 기판(S)이 안착되어 가이드되도록 걸림턱(522)이 형성될 수 있다. 걸림턱(522)은 블레이드(52)의 표면으로부터 돌출되게 형성되거나 또는 기판(S)이 안착되는 부분을 리세스시켜 형성될 수 있다. 일부 실시예에서, 블레이드(52)의 전단부는 포크 형태로 갈라지게 형성될 수 있으나, 이 실시예의 범위는 이에 제한되지 않고 블레이드(52)의 형상은 다양하게 변형될 수 있다.
그립부(54)는 기판(S)의 측면을 그립하기 위하여 블레이드(52)에 형성될 수 있다. 그립부(54)는 기판(S)이 블레이드(52) 상에 안착된 상태에서 기판(S)을 고정하기 위한 것으로 것으로서, 그 수는 블레이드(52)의 형상에 따라서 적절하게 선택될 수 있으며, 하나 또는 복수개로 제공될 수 있다. 예를 들어, 그립부(54)는 기판(S)의 측면을 그립하도록 블레이드(52) 상에서 기판(S)이 안착되는 외주면 근처에 형성될 수 있다.
일부 실시예에서, 블레이드(52)에는 적어도 하나의 그립홈(524)이 형성되고, 그립부(54)는 그립홈(524) 내의 고정축(55)에 회동 가능하게 결합될 수 있다. 와이어(56)는 그립부(54)가 고정축(55)을 중심으로 회동되도록 그립부(54)에 연결될 수 있다. 예를 들어, 와이어(56)는 그립부(54)의 상단 모서리 부분에 연결될 수 있다.
나아가, 와이어(56)는 블레이드(52) 내에서 적어도 하나의 롤(57)을 통해서 가이드될 수 있다. 예를 들어, 그립홈(524)에 자유 회전되는 롤들(57)이 배치되어 와이어(56)의 연결 방향을 가이드할 수 있다.
적어도 하나의 모터부(58)는 그립부(54)와 와이어(56)로 연결되고, 그립부(54)의 모션을 제어하도록 와이어(56)를 구동시킬 수 있다. 예를 들어, 모터부(58)는 와이어(56)를 잡아 당기거나 또는 감을 수 있는 서보 모터 또는 스텝 모터 등을 포함할 수 있다. 와이어(56)는 블레이드(52)의 표면, 배면 또는 내부를 통해서 신장될 수 있고, 모터부(58)는 블레이드(52)의 기판(S)이 안착되는 부분을 제외한 일부분 상에 설치될 수 있다.
안착상태 판단부(60)는 기판(S)의 블레이드(52) 상에서 안착 상태를 판단할 수 있다. 예를 들어, 안착상태 판단부(60)는 기판(S)을 그립하기 위한 그립부(54)의 구동 시 모터부(58)의 인가 부하율을 기준 부하율과 비교하여, 기판(S)의 안착상태를 판단할 수 있다. 안착상태 판단부(60)는 블레이드(52)에 설치거나 또는 블레이드(52) 외부에 설치되어 모터부(58)와 유선 또는 무선으로 신호를 주고받을 수 있다.
예를 들어, 모터부(58)의 구동 시 기판(S)을 그립하기에 필요한 구동 세팅값, 예컨대 포지션값 또는 엔코더값 등이 사전에 캘리브레이션 동작을 통해서 설정될 수 있다. 나아가, 이와 같이 모터부(58)가 구동 세팅값에 의해서 구동 시 모터부(58)에 걸리는 기준 부하율이 출력될 수 있다. 모터부(58)가 구동 세팅값에 의해서 구동 시 기판(S)의 안착상태에 따라서 그립부(54)의 구동에 들어가는 부하가 달라지므로 모터부(58)가 출력하는 인가 부하율이 달라질 수 있다.
이에 따라, 안착상태 판단부(60)는 이러한 인가 부하율을 기준 부하율과 비교하여 기판(S)의 안착상태를 판단할 수 있다. 보다 구체적으로 보면, 안착상태 판단부(60)는 인가 부하율이 기준 부하율을 기준으로 소정 범위 안에 있는 경우 그립 성공으로 판단하고, 소정 범위를 벗어난 경우 그립 실패로 판단할 수 있다. 소정 범위는 기판(S)의 그립에 들어가는 부하의 공정 마진을 고려하여 적절하게 선택될 수 있다.
일부 실시예에서, 그립부(54)는 블레이드(52)의 서로 다른 위치에 형성된 제 1 그립부(54a) 및 제 2 그립부(54b)를 포함할 수 있다. 예를 들어, 제 1 그립부(54a)는 기판(S)이 안착되는 외주면 상에서 블레이드(52)의 전방에 형성되고, 제 2 그립부(54b)는 기판(S)이 안착되는 외주면 상에서 블레이드(52)의 후방에 설치될 수 있다. 예를 들어, 제 1 그립부(54a)는 블레이드(52)의 단부 근처에 형성되고, 제 2 그립부(54b)는 걸림턱(522)이 형성된 부분에 설치될 수 있다. 더 나아가, 제 1 그립부(54a)는 블레이드(52)의 전방에 한 쌍으로 형성되고, 제 2 그립부(54b)는 블레이드(52)의 후방에 한 쌍으로 설치될 수 있다. 제 1 그립부(54a)의 수 및 제 2 그립부(54b)의 수는 블레이드(52)의 형상에 따라서 적절하게 선택될 수 있다.
나아가, 모터부(58)는 제 1 그립부(54a)와 제 1 와이어(56a)로 연결된 제 1 모터부(58a)와 제 2 그립부(54b)와 제 2 와이어(56b)로 연결된 제 2 모터부(58b)를 포함할 수 있다. 제 1 모터부(58a)와 제 2 모터부(58b)는 독립적으로 구동될 수 있고, 따라서 모터부(58)의 구동 시 인가 부하율은 제 1 모터부(58a)의 구동 시 얻어진 제 1 인가 부하율과 제 2 모터부(58b)의 구동 시 얻어진 제 2 인가 부하율을 포함할 수 있다.
안착상태 판단부(60)는 제 1 인가 부하율 및 제 2 인가 부하율이 모두 기준 부하율을 기준으로 소정 범위 안에 있는 경우 그립 성공으로 판단하고, 제 1 인가 부하율 및 제 2 인가 부하율 중 적어도 하나가 소정 범위를 벗어난 경우 그립 실패로 판단할 수 있다.
전술한 기판 이송 로봇(50)은 블레이드(52)와 그 부속품 등을 위주로 설명되었지만, 기판 이송 로봇(50)은 블레이드(52)를 이동시키기 위한 부품들을 더 포함할 수 있다.
예를 들어, 도 6에 도시된 바와 같이, 기판 이송 로봇(50a)은 블레이드(52)에 연결되어 블레이드(52)를 이동 시키는 로봇암(62)과 로봇암(62)에 구동력을 전달하는 구동부(64)를 포함할 수 있다. 로봇암(62)의 형상 및 구동부(64)의 구조는 다양하게 변형될 수 있으며, 이 실시예의 범위를 제한하지 않는다.
도 3a 및 도 3b는 도 1의 기판 이송 로봇(50)을 이용한 기판 그립 성공 동작을 보여주는 부분 사시도 및 부분 단면도이고, 도 4a 및 도 4b는 도 1의 기판 이송 로봇(50)을 이용한 기판 그립 실패 동작을 보여주는 부분 사시도 및 부분 단면도이다.
도 3a 및 도 3b를 참조하면, 모터부(58)의 구동에 의해서 와이어(56)가 당겨지면서 그립부(54)가 고정축(55)을 중심으로 상방으로 소정 각도 회동되면서 기판(S)의 측면을 성공적으로 그립할 수 있다. 전술한 바와 같이, 모터부(58)가 구동 세팅값, 예컨대 포지션값만큼 구동하고, 그립부(54)는 해당 각도만큼 회동되어 기판(S)의 측면을 가압할 수 있다. 이러한 경우, 모터부(58)에는 기준 부하율에서 소정 범위 내의 인가 부하율이 출력될 수 있다.
예를 들어, 기준 부하율을 100%라고 한다면, 제 1 그립부(54a)를 구동하는 제 1 모터부(58a)의 인가 부하율과 제 2 그립부(54b)를 구동하는 제 2 모터부(58b)의 인가 부하율이 모두 100% 기준으로 위아래 5% 범위, 예컨대 95% 내지 105% 범위에 있는 경우 그립 성공으로 판단될 수 있다.
도 4a 및 도 4b는 도 1의 기판 이송 로봇(50)을 이용한 기판 그립 실패 동작을 보여주는 부분 사시도 및 부분 단면도이다.
도 4a 및 도 4b를 참조하면, 기판(S)이 한쪽으로 치우쳐 블레이드(52) 상에 안착되면서, 모터부(58)의 구동에 의해서 그립부(54)가 고정축(55)을 중심으로 상방으로 소정 각도 회동되었으나 기판(S)의 측면을 그립할 수 없게 된다. 전술한 바와 같이, 모터부(58)가 구동 세팅값, 예컨대 포지션값만큼 구동하고, 그립부(54)는 해당 각도만큼 회동되었으나 기판(S)의 측면을 가압할 수 없기 때문에, 모터부(58)에는 기준 부하율보다 낮은 인가 부하율이 출력될 수 있다. 반대로, 기판(S)이 그립부(54) 상에 기준보다 더 많이 걸쳐진 경우, 모터부(58)에는 기준 부하율보다 높은 인가 부하율이 출력될 수 있다.
예를 들어, 기준 부하율을 100%라고 한다면, 제 1 그립부(54a)를 구동하는 제 1 모터부(58a)의 인가 부하율과 제 2 그립부(54b)를 구동하는 제 2 모터부(58b)의 인가 부하율 중 적어도 하나가 소정 범위, 예컨대 95% 내지 105% 범위를 벗어난 경우 그립 실패로 판단될 수 있다.
도 5a 내지 도 5c는 도 1의 기판 이송 로봇(50)을 이용한 기판 그립 실패 유형들을 보여주는 부분 단면도둘이다.
도 5a를 참조하면, 기판(S)이 블레이드(52)의 전방으로 치우쳐 어긋난 경우, 제 1 그립부(54a) 상에는 기판(S)이 기준보다 더 넓게 안착되고, 제 2 그립부(54b) 상에는 기판(S)이 안착되어 있지 않게 된다. 이 경우, 제 1 그립부(54a)를 구동하는 제 1 모터부(58a)의 인가 부하율은 기준 부하율보다 높고, 제 2 그립부(54b)를 구동하는 제 2 모터부(58b)의 인가 부하율은 기준 부하율보다 낮을 수 있다. 예를 들어, 제 1 인가 부하율은 105%를 초과(예컨대 130%)하고, 제 2 인가 부하율은 95% 미만(예컨대 70%)일 수 있다. 이에 따라, 안착상태 판단부(60)는 기판 어긋남에 의한 그립 실패, 보다 구체적으로는 기판 전방 어긋남 또는 기판 전방 치우침에 의한 그립 실패로 판단할 수 있다.
도 5b를 참조하면, 기판(S)이 블레이드(52)의 후방으로 치우쳐 어긋난 경우, 제 1 그립부(54a) 상에는 기판(S)이 안착되지 않고, 제 2 그립부(54b) 상에는 기판(S)이 기준보다 더 넓게 안착될 수 있다. 이 경우, 제 1 그립부(54a)를 구동하는 제 1 모터부(58a)의 인가 부하율은 기준 부하율보다 낮고, 제 2 그립부(54b)를 구동하는 제 2 모터부(58b)의 인가 부하율은 기준 부하율보다 높을 수 있다. 예를 들어, 제 1 인가 부하율은 95% 미만(예컨대 70%)이고, 제 2 인가 부하율은 105% 초과(예컨대 130%)일 수 있다. 이에 따라, 안착상태 판단부(60)는 기판 어긋남에 의한 그립 실패, 보다 구체적으로는 기판 후방 어긋남 또는 기판 후방 치우침에 의한 그립 실패로 판단할 수 있다.
도 5c를 참조하면, 기판(S)이 블레이드(52)로부터 이탈된 경우, 제 1 그립부(54a) 및 제 2 그립부(54b) 상에 기판(S)이 안착되지 않게 된다. 이 경우, 제 1 그립부(54a)를 구동하는 제 1 모터부(58a)의 인가 부하율과 제 2 그립부(54b)를 구동하는 제 2 모터부(58b)의 인가 부하율 모두가 기준 부하율보다 낮을 수 있다. 예를 들어, 제 1 인가 부하율 및 제 2 인가 부하율은 95% 미만(예컨대 70%)일 수 있다. 이에 따라, 안착상태 판단부(60)는 기판 이탈에 의한 그립 실패로 판단할 수 있다.
따라서, 전술한 바에 따르면, 안착상태 판단부(60)는 제 1 인가 부하율 및 제 2 인가 부하율 모두가 기준 부하율을 기준으로 소정 범위보다 아래에 있는 경우 기판 이탈에 의한 그립 실패로 판단하고, 제 1 인가 부하율 및 제 2 인가 부하율 중 하나가 소정 범위보다 아래에 있고, 다른 하나가 소정 범위보다 위에 있는 경우, 기판 어긋남에 의한 그립 실패로 판단할 수 있다.
도 7은 본 발명의 실시예들에 따른 기판 이송 로봇(50)을 이용한 기판 이송 방법을 보여주는 순서도이다.
도 1 및 도 7을 참조하면, 그립부(54)의 동작 캘리브레이션 및 모터부(58)의 기준 부하율을 세팅하는 단계(S12)가 수행될 수 있다. 이 단계(S12)에서는 기판(S)을 블레이드(52) 상에 정상적으로 그립하는 데 필요한 모터부(58)의 구동 세팅값 및 기준 부하율이 설정될 수 있다.
이어서, 모터부(58)의 구동을 통한 기판 그립 동작이 수행될 수 있다(S14). 이 단계(S14)에서는, 모터부(58)가 구동 세팅값, 예컨대 기준 포지션값 또는 기준 엔코더값에 따라서 구동되어, 그립부(54)의 그립 동작이 수행될 수 있다. 예를 들어, 제 1 모터부(58a) 및 제 2 모터부(58b)가 동시에 구동되고, 제 1 그립부(54a) 및 제 2 그립부(54b)가 동시에 그립 동작을 수행할 수 있다.
이어서, 모터부(58)의 인가 부하율, 예를 들어 제 1 모터부(58a)의 제 1 인가 부하율 및 제 2 모터부(58b)의 제 2 인가 부하율이 출력될 수 있다.
이어서, 안착상태 판단부(60)는 인가 부하율, 예컨대 제 1 인가 부하율 및 제 2 인가 부하율을 기준 부하율과 비교하여 기판(S)의 안착상태를 판단할 수 있다(S18). 이 안착상태 판단 단계(S18)는 전술한 설명을 참조할 수 있다.
전술한 기판 이송 로봇(50, 50a) 및 기판 이송 방법에 의하면, 와이어(56)를 이용하여 그립부(54)를 구동하여 블레이드(52) 상에서 기판(S)의 측면을 안정적으로 그립할 수 있다. 나아가, 기판 이송 로봇(50)의 티칭(teaching) 오류 또는 기판(S)의 위치 오류 등으로 인해서 블레이드(52) 상에 기판(S)이 제대로 안착되지 못하는 경우, 안착상태 판단부(60)는 그립부(54)를 구동시키는 모터부(58)의 부하율을 이용하여 그립 성공 및 그립 실패를 판별할 수 있다. 그립 실패로 판명되면, 안착상태 판단부(60)는 기판 이송 로봇(50)의 동작을 중단하는 신호를 표시하거나 메인 제어부에 전달할 수 있다. 더 나아가, 안착상태 판단부(60)는 그립 실패를 유형화할 수 있다.
도 8은 본 발명의 또 다른 실시예에 따른 기판 처리 장치(200)를 보여주는 개략도이다.
도 8을 참조하면, 기판 처리 장치(200)는 적어도 하나의 로드락 챔버(220), 트랜스퍼 챔버(250), 및 적어도 하나의 공정 챔버(210)를 포함할 수 있다.
보다 구체적으로 보면, 복수의 공정 챔버들(210)이 트랜스퍼 챔버(250)에 연결될 수 있다. 예를 들어, 공정 챔버들(210) 각각은 기판(S)을 처리하기 위한 반응 공간을 포함할 수 있다. 아울러, 공정 챔버(210)에는 기판(S)을 지지하기 위한 기판 지지부, 기판(S) 상에 공정 가스를 분사하기 위한 가스 분사부 등이 설치될 수 있다.
로드락 챔버들(220)은 트랜스퍼 챔버(250)에 연결되고, 기판(S)이 로딩되거나 언로?壅풔? 데 이용될 수 있다. 예를 들어, 로드락 챔버들(220)은 대기압 환경의 외부와 진공 환경의 트랜스퍼 챔버(250) 사이에 설치될 수 있다. 로드락 챔버들(220)은 대기압 환경에서는 외부와 연통되어 외부로부터 기판(S)을 반입하도록 허용하고, 진공 환경에서는 트랜스퍼 챔버(250)와 연통되어 트랜스퍼 챔버(250)와 기판(S)이 스왑되는 것을 허용할 수 있다.
로드락 챔버들(220)의 전단에는 대기압 환경 하에서 기판(S)을 핸들링하기 위한 설비 프런트 엔드 모듈(EFEM, 230)이 설치될 수 있다. 이 설비 프런트 엔드 모듈(230)에는 기판(S)을 이송하는 기판 이송 로봇(232)이 설치될 수 있다. 설비 프런트 엔드 모듈(230)은 로드락 챔버들(220)과 기판 이송 용기(240)들, 예컨대 풉(FOUP)들 사이에 배치되어, 기판 이송 로봇(232)을 이용하여 둘 사이에서 기판(S)을 핸들링할 수 있다. 기판 이송 로봇(232)은 도 1 내지 도 6에서 설명한 기판 이송 로봇(50, 50a)을 포함할 수 있고, 대기 환경에 설치된다는 점에서 대기 로봇으로 불릴 수도 있다.
트랜스퍼 챔버(250)는 공정 챔버들(210)과 로드락 챔버들(220) 사이에서 배치될 수 있다. 예를 들어, 트랜스퍼 챔버(250)는 다각 형상을 가질 수 있고, 공정 챔버들(210)과 로드락 챔버들(220)은 다각 형상의 각 면에 배치될 수도 있다. 트랜스퍼 챔버(250)에는 기판(S)의 이송을 위한 이송 로봇(252)이 설치될 수 있다. 이러한 이송 로봇(252)은 공정 챔버들(210) 사이에서 기판(S)을 이송하거나 또는 공정 챔버들(210)과 로드락 챔버들(220) 사이에서 기판(S)을 이송하는 데 이용될 수 있다.
기판 처리 장치(200)에서 공정 챔버들(210)과 로드락 챔버들(220)의 수는 적절하게 선택될 수 있고 이 실시예의 범위를 제한하지 않는 것으로 해석될 수 있다.
전술한 기판 처리 장치(200)에 의하면 기판 이송 로봇(232)을 이용하여, 기판(S)을 블레이드(52) 상에 간단하게 고정할 수 있으며 블레이드(52) 상에서 기판(S)의 안착상태를 유형별로 판별할 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.
50: 기판 이송 로봇
52: 블레이드
54: 그립부
56: 와이어
58: 모터부
60: 안착상태 판단부

Claims (9)

  1. 기판이 안착되는 블레이드;
    상기 기판의 측면을 그립하기 위하여 상기 블레이드에 형성된 적어도 하나의 그립부;
    상기 적어도 하나의 그립부와 와이어로 연결되고 상기 적어도 하나의 그립부의 모션을 제어하도록 상기 와이어를 구동하는 적어도 하나의 모터부; 및
    상기 기판을 그립하기 위한 상기 적어도 하나의 그립부의 구동 시 상기 적어도 하나의 모터부의 인가 부하율을 기준 부하율과 비교하여, 상기 기판의 안착상태를 판단하는 안착상태 판단부를 포함하는,
    기판 이송 로봇.
  2. 제 1 항에 있어서,
    상기 안착상태 판단부는 상기 인가 부하율이 상기 기준 부하율을 기준으로 소정 범위 안에 있는 경우 그립 성공으로 판단하고, 상기 소정 범위를 벗어난 경우 그립 실패로 판단하는, 기판 이송 로봇.
  3. 제 1 항에 있어서,
    상기 적어도 하나의 그립부는 상기 블레이드의 서로 다른 위치에 형성된 제 1 그립부 및 제 2 그립부를 포함하고,
    상기 적어도 하나의 모터부는 상기 제 1 그립부와 제 1 와이어로 연결된 제 1 모터부 및 상기 제 2 그립부와 제 2 와이어로 연결된 제 2 모터부를 포함하고,
    상기 인가 부하율은 상기 제 1 모터부의 구동 시 얻어진 제 1 인가 부하율 및 상기 제 2 모터부의 구동 시 얻어진 제 2 인가 부하율을 포함하고,
    상기 안착상태 판단부는 상기 제 1 인가 부하율 및 제 2 인가 부하율이 모두 상기 기준 부하율을 기준으로 소정 범위 안에 있는 경우 그립 성공으로 판단하고, 상기 제 1 인가 부하율 및 제 2 인가 부하율 중 적어도 하나가 상기 소정 범위를 벗어난 경우 그립 실패로 판단하는,
    기판 이송 로봇.
  4. 제 3 항에 있어서,
    상기 안착상태 판단부는, 상기 제 1 인가 부하율 및 제 2 인가 부하율 중 하나는 상기 소정 범위보다 아래에 있고 다른 하나는 상기 소정 범위보다 위에 있는 경우, 기판 어긋남에 의한 그립 실패로 판단하는, 기판 이송 로봇.
  5. 제 3 항에 있어서,
    상기 안착상태 판단부는, 상기 제 1 인가 부하율 및 제 2 인가 부하율이 모두 상기 소정 범위보다 아래에 있는 경우, 기판 이탈에 의한 그립 실패로 판단하는, 기판 이송 로봇.
  6. 제 3 항에 있어서,
    상기 제 1 그립부는 상기 기판이 안착되는 외주면 상에서 상기 블레이드의 전방에 형성되고,
    상기 제 2 그립부는 상기 기판이 안착되는 외주면 상에서 상기 블레이드의 후방에 형성되는,
    기판 이송 로봇.
  7. 제 1 항에 있어서,
    상기 블레이드에는 적어도 하나의 그립홈이 형성되고,
    상기 적어도 하나의 그립부는 상기 적어도 하나의 그립홈 내의 고정축에 회동 가능하게 결합되고,
    상기 와이어는 상기 적어도 하나의 그립부가 상기 고정축을 중심으로 회동되도록 상기 적어도 하나의 그립부에 연결된,
    기판 이송 로봇.
  8. 제 7 항에 있어서,
    상기 와이어는 상기 블레이드 내에서 적어도 하나의 롤을 통해서 가이드되는,
    기판 이송 로봇.
  9. 기판을 처리하기 위한 반응 공간을 포함하는, 적어도 하나의 공정 챔버;
    상기 적어도 하나의 공정 챔버와 연결되고, 상기 기판을 이송하기 위한 이송 로봇이 설치된 트랜스퍼 챔버;
    상기 트랜스퍼 챔버와 연결되고, 상기 기판이 로딩되거나 언로딩되는 적어도 하나의 로드락 챔버; 및
    상기 로드락 챔버의 전단에 설치되고, 대기압 환경에서 상기 적어도 하나의 로드락 챔버와 기판 이송 용기 사이에서 상기 기판을 핸들링하기 위한 제 1 항 내지 제 8 항 중 어느 한 항에 따른 기판 이송 로봇이 설치된, 프런트 엔드 모듈을 포함하는,
    기판 처리 장치.
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