KR20220067337A - 웨이퍼 이송 로봇의 포크 수평감지장치 - Google Patents

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Abstract

본 발명은 풉(Foup)에서 웨이퍼를 인출하여 보트에 적재하는 웨이퍼 이송장치에 관한 것으로, 웨이퍼의 이송 동작을 수행하기 전에 웨이퍼를 이동시키는 포크의 수평상태를 미리 확인함으로써, 웨이퍼 이송 과정에서 웨이퍼 불량이 발생하는 것을 방지할 수 있도록 해 주는 기술에 관한 것이다.
본 발명에 따른 웨이퍼 이송 로봇의 포크 수평감지장치는, 상위 제어기의 제어신호를 근거로 포크를 이용하여 풉(Foup)에 수납된 웨이퍼를 보트로 이송시키는 웨이퍼 이송로봇의 포크 수평상태 검사 장치에 있어서, 베이스 플레이트의 일단에서 상측으로 일정 길이를 갖도록 구성되는 지지 플레이트와, 상기 지지 플레이트의 일측에 설치되어 모터 구동에 따라 동작되는 이송 수단, 상기 지지 플레이트에서 베이스 플레이트와 수평한 방향으로 일정 길이 돌출되되, 사이에 포크 유닛이 배치되는 검사 공간을 형성하도록 상호 이격 배치되면서, 상기 이송 수단의 구동에 따라 지지 플레이트의 길이 방향으로 상하 이동되는 한 쌍의 제1 및 제2 날개부, 상기 제1 날개부에 배치되는 발광소자와 상기 제2 날개부에 배치되는 수광소자로 이루어지면서, 상기 발광소자와 수광소자는 상호 대향되게 배치되는 센싱 수단 및, 포크 유닛이 제1 및 제2 날개부 사이에 배치된 상태에서, 상기 구동수단을 통해 이송 수단을 동작시켜 제1 및 제2 날개부를 포크 유닛의 상측에서 포크 유닛의 하측으로 이동시키면서 센싱수단으로 수신된 수신 패턴정보를 수집하고, 수신 패턴정보에서 오프구간 크기를 근거로 포크의 Y축 수평 상태를 판단하는 제어수단을 포함하여 구성되는 것을 특징으로 한다.

Description

웨이퍼 이송 로봇의 포크 수평감지장치{APPARATUS FOR CHECKING HORIZONTAL LEVEL OF FORK IN WAFER TRANSFER ROBOT}
본 발명은 풉(Foup)에서 웨이퍼를 인출하여 보트에 적재하는 웨이퍼 이송로봇에 관한 것으로, 웨이퍼의 이송 동작을 수행하기 전에 웨이퍼를 이동시키는 포크의 수평상태를 미리 확인함으로써, 웨이퍼 이송 과정에서 웨이퍼 불량이 발생하는 것을 방지할 수 있도록 해 주는 기술에 관한 것이다.
일반적으로, 반도체 장비는 공정의 특성에 따라서 웨이퍼가 낱개로 1개씩 가공처리되는 매엽(每葉)식 처리장비가 있고, 이에 반하여 50매, 100매 등의 단위로 다수개의 웨이퍼가 동시에 일괄처리되는 배치(Batch)식 처리장비가 있다.
도1은 종래 배치식 처리장비를 이용한 웨이퍼 열처리 공정을 간략하게 나타낸 도면으로, 웨이퍼 이송로봇(10)은 상위 제어기(1)로부터 인가되는 제어신호를 근거로 풉(Foup)(20)에서 웨이퍼(W)를 인출하여 보트(30)에 길이방향을 따라 형성된 슬롯(31)에 적재시키고, 보트(30)가 퍼니스(Furnace)(40)로 로딩되도록 한다.
실제적으로 웨이퍼를 픽업하는 수단은 포크(fork,11)로서, 포크(11)는 도2에 도시된 바와 같이 웨이퍼 이송 효율을 높이기 위해 다수의 포크(F)들이 일정 간격 이격되게 적층되는 포크 유닛의 형태로 구성된다.
이때, 웨이퍼(W)가 보트(30)에 정확하게 정렬되지 않는 경우에는 웨이퍼 이송로봇(10)의 동작에 의해 웨이퍼(W)가 보트(30)로 이송 중 파손되거나, 보트(30)가 간섭되면서 파손되는 등, 이러한 파손에 의해 다른 전체 웨이퍼(W)가 오염되는 심각한 문제점이 발생된다.
특히, 도2와 같은 포크 유닛(11) 구조에서 보트(30)에 다수의 웨이퍼(W)가 일시에 수납되는 경우, 포크 유닛(11)의 포크(F)들이 수평상태를 유지하는 정상적인 상태에서는 도3 (A)와 같이 보트(30)의 슬롯 사이에 안정적으로 웨이퍼(W)가 수납된다.
그러나, 포크 유닛(11)의 포크(F)들 중 수평 상태가 아닌 비정상적인 포크가 존재하는 경우에는 도3 (B)와 같이 보트(30)의 내부면과 웨이퍼(W)가 충돌하는 영역(Z)이 발생되어, 웨이퍼(W)가 오염되는 문제가 발생된다.
이는 결국 반도체 공정의 웨이퍼 수득율을 저하시켜 금전적인 손실을 야기한다.
이와 관련하여 선행문헌1(한국등록특허 제10-0626389)에는 웨이퍼를 감지할 수있는 플레이트가 포크의 양 끝 가지부보다 더 돌출되어 있어서 포크의 정렬 불량이나 레벨이 틀어져 있는 경우 플레이트가 포크보다 먼저 웨이퍼와 접촉하게 됨으로써, 포크가 웨이퍼를 로딩하기 위하여 전진하면서 발생하는 웨이퍼와 포크와의 충돌로 인한 웨이퍼의 파손을 미연에 방지할 수 있는 구성이 개시되어 있다.
그러나, 상기한 선행문헌1은 웨이퍼와 플레이트간 물리적인 접촉으로 인한 오염사고가 발생할 수 있고, 플레이트를 벗어난 포크의 수평 불량에 대해서는 그 수평 불량상태를 검출할 수 없는 검사 범위의 한계가 있다.
1. 한국등록특허 제10-0626389호 (명칭 : 웨이퍼의 파손을 방지할 수 있는 웨이퍼 감지 센서부가 구비된 웨이퍼 이송 장치)
이에, 본 발명은 상기한 사정을 감안하여 창출된 것으로, 이송 로봇에서 웨이퍼를 이송하기 전에 발광소자와 수광소자를 이용하여 포크의 수평상태를 미리 확인하여 웨이퍼 이송 과정에서 발생되는 웨이퍼 훼손을 방지할 수 있도록 해 주는 웨이퍼 이송로봇의 포크 수평감지장치를 제공함에 그 기술적 목적이 있다.
상기 목적을 달성하기 위한 본 발명의 일측면에 따르면, 상위 제어기의 제어신호를 근거로 포크를 이용하여 펍에 수납된 웨이퍼를 보트로 이송시키는 웨이퍼 이송로봇의 포크 수평상태 검사 장치에 있어서, 베이스 플레이트의 일단에서 상측으로 일정 길이를 갖도록 구성되는 지지 플레이트와, 상기 지지 플레이트의 일측에 설치되어 모터 구동에 따라 동작되는 이송 수단, 상기 지지 플레이트에서 베이스 플레이트와 수평한 방향으로 일정 길이 돌출되되, 사이에 포크 유닛이 배치되는 검사 공간을 형성하도록 상호 이격 배치되면서, 상기 이송 수단의 구동에 따라 지지 플레이트의 길이 방향으로 상하 이동되는 한 쌍의 제1 및 제2 날개부, 상기 제1 날개부에 배치되는 발광소자와 상기 제2 날개부에 배치되는 수광소자로 이루어지면서, 상기 발광소자와 수광소자는 상호 대향되게 배치되는 센싱 수단 및, 포크 유닛이 제1 및 제2 날개부 사이에 배치된 상태에서, 상기 구동수단을 통해 이송 수단을 동작시켜 제1 및 제2 날개부를 포크 유닛의 상측에서 포크 유닛의 하측으로 이동시키면서 센싱수단으로 수신된 수신 패턴정보를 수집하고, 수신 패턴정보에서 오프구간 크기를 근거로 포크의 Y축 수평 상태를 판단하는 제어수단을 포함하여 구성되는 것을 특징으로 하는 웨이퍼 이송로봇의 포크 수평상태 검사 장치가 제공된다.
또한, 상기 제1 날개부에는 일정 간격을 갖는 다수의 발광소자가 배치되고, 상기 제2 날개부에는 다수의 발광소자에 대응되게 다수의 수광소자가 배치되어 구성되고, 상기 제어수단은 각 수광소자로부터 수신된 각각의 수신패턴에서 동일 포크에 대응되는 오프구간 시작 시점의 차이를 근거로 해당 포크의 X축 수평 상태를 판단하는 것을 특징으로 하는 웨이퍼 이송로봇의 포크 수평상태 검사 장치가 제공된다.
또한, 상기 이송 수단을 구동하는 모터의 동작에 대응되는 펄스형태의 인코더 신호를 출력하는 인코더를 추가로 포함하여 구성되고, 상기 제어수단은 인코더 신호의 펄스 개수를 이용하여 수신 패턴의 오프 구간 크기 또는 서로 다른 위치에서의 수신 패턴간의 오프 구간 시작 시점의 차이를 판단하는 것을 특징으로 하는 웨이퍼 이송로봇의 포크 수평상태 검사 장치가 제공된다.
또한, 상기 제어수단은 포크 상태정보를 상위 제어기로 전송하고, 상기 상위 제어기는 다수의 웨이퍼가 수납된 풉(Foup)이 지정된 장소에 위치되면 해당 위치의 이송 로봇으로 웨이퍼 이송 대기 정보를 전송함과 더불어, 수평감지 제어수단으로 수평감지 시작신호를 전송하고, 수평감지 제어수단으로부터 수신된 포크 상태정보를 근거로 포크의 수평상태가 정상범위인 경우, 웨이퍼 이송 대기 중인 이송 로봇으로 웨이퍼 이송 동작을 수행하는 것을 특징으로 하는 웨이퍼 이송로봇의 포크 수평상태 검사 장치가 제공된다.
본 발명에 의하면, 풉이 기 설정된 위치에 도착한 상태에서 이송 로봇의 포크를 통해 풉에 수납된 웨이퍼를 보트로 이송하는 웨이퍼 이송동작을 수행하기 전에 포크 수평감지장치를 이용하여 포크의 수평상태를 미리 확인함으로써, 웨이퍼 이송 과정에서 발생되는 웨이퍼 불량 발생을 방지할 수 있다.
또한, 본 발명에 의하면, 포크 수평감지장치에서 해당 웨이퍼 이송 로봇의 포크 수평상태정보를 상위 제어기로 보고함으로써, 상위 제어기에서 포크의 수평 불량 발생을 미리 예측하는 빅데이터로 이용하여 반도체 공정 시스템 운영을 보다 효율적으로 수행할 수 있다.
또한, 본 발명에 의하면, 포크 수평 감지를 위한 센싱 수단을 웨이퍼 이송 로봇의 포크 수평 검사시에만 포크 주변에 위치시키고, 대기 모드에서는 하측에 위치시켜 포크의 웨이퍼 이송 경로를 방해하지 않도록 함으로써, 웨이퍼 이송 로봇의 하측에 배치하여 운용할 수 있다.
도1은 종래 배치식 처리장비를 이용한 웨이퍼 열처리 공정을 간략하게 나타낸 도면.
도2는 도1에 도시된 포크(11)의 또 다른 구조를 예시한 도면.
도3은 포크 수평 상태에 따른 웨이퍼 수납 상태를 예시한 도면.
도4는 본 발명의 제1 실시예에 따른 웨이퍼 이송 로봇의 포크 수평감지장치구성을 도시한 도면.
도5는 도4에 도시된 수평검사 제어수단(400)을 설명하기 위한 도면.
도6은 도4에 도시된 수평검사 제어수단(400)에서 획득한 인코더 데이터와 포크 수평 상태에 따른 수신패턴을 예시한 도면.
도7은 도4에 도시된 수평검사 제어수단(400)의 포크 수평 상태 판단 방법을 설명하기 위한 도면.
도8은 본 발명에 따른 웨이퍼 이송 로봇의 포크 수평감지장치의 동작을 설명하기 위한 흐름도.
도9는 본 발명에 따른 웨이퍼 이송 로봇의 포크 수평감지장치의 동작에 대응되는 상태도.
본 발명에 기재된 실시예 및 도면에 도시된 구성은 본 발명의 바람직한 실시예에 불과할 뿐이고, 본 발명의 기술적 사상을 모두 표현하는 것은 아니므로, 본 발명의 권리범위는 본문에 설명된 실시예 및 도면에 의하여 제한되는 것으로 해석되어서는 아니 된다. 즉, 실시예는 다양한 변경이 가능하고 여러 가지 형태를 가질 수 있으므로 본 발명의 권리범위는 기술적 사상을 실현할 수 있는 균등물들을 포함하는 것으로 이해되어야 한다. 또한, 본 발명에서 제시된 목적 또는 효과는 특정 실시예가 이를 전부 포함하여야 한다거나 그러한 효과만을 포함하여야 한다는 의미는 아니므로, 본 발명의 권리범위는 이에 의하여 제한되는 것으로 이해되어서는 아니 될 것이다.
여기서 사용되는 모든 용어들은 다르게 정의되지 않는 한, 본 발명이 속하는 분야에서 통상의 지식을 가진 자에 의해 일반적으로 이해되는 것과 동일한 의미를 가진다. 일반적으로 사용되는 사전에 정의되어 있는 용어들은 관련 기술의 문맥상 가지는 의미와 일치하는 것으로 해석되어야 하며, 본 발명에서 명백하게 정의하지 않는 이상적이거나 과도하게 형식적인 의미를 지니는 것으로 해석될 수 없다.
도4는 본 발명의 제1 실시예에 따른 웨이퍼 이송 로봇의 포크 수평감지장치구성을 도시한 도면이다. 이하에서는 도2에 도시된 바와 같이 다수의 포크(F)가 일정 거리 이격되게 적층되는 포크 유닛(11)의 포크(F) 수평상태를 검사하는 장치로 설명한다.
도4를 참조하면, 웨이퍼 이송 로봇의 포크 수평감지장치는 풉에 수납된 웨이퍼를 픽업하여 보트 내로 이동시키는 포크의 수평 상태를 검사하기 위한 것으로, 베이스 플레이트(100)와, 이송부재(200), 센싱 수단(300) 및, 수평검사 제어수단(400)을 포함하여 구성된다.
베이스 플레이트(100) 상부에는 이송부재(200)와 센싱 수단(300) 및 수평검사 제어수단(400)이 설치된다. 이때, 베이스 플레이트(100)는 웨이퍼 이송 로봇 하측의 빈 공간에 배치된다.
이송부재(200)는 베이스 플레이트(100)의 일측면에서 수직방향으로 배치되는 일정 길이의 지지 플레이트(210)와, 지지 플레이트(210) 상에 길이 방향으로 설치되는 이송 수단(220), 이송 수단(220)에 체결되어 이송 수단(220)이 구동함에 따라 지지 플레이트(210)의 길이 방향으로 상하 이동되는 이송 플레이트(230), 이송 플레이트(230)의 양단으로부터 베이스 플레이트(100)와 수평한 방향으로 일정 길이 돌출되는 한 쌍의 제1 및 제2 날개부(240,250) 및, 상기 이송 수단(220)을 구동시키는 구동 수단(260)을 포함한다.
이때, 지지 플레이트(210)의 폭은 포크 유닛(11)의 폭 보다 넓게 형성되고, 제1 및 제2 날개부(240,250)는 지지 플레이트(210)의 양측면으로부터 베이스 플레이트(100)와 수평한 방향으로 일정 길이 돌출되면서, 제1 날개부(240)와 제2 날개부(250) 사이에 포크 유닛(11)이 위치할 수 있는 검사 공간(S)이 형성되도록 일정 거리 이격 된다.
그리고, 이송 수단(220)은 일정 길이의 레일과 이 레일을 따라 이동되는 밸트를 포함한다.
또한, 구동 수단(260)은 이송 수단(220)을 구동하기 위한 모터와 모터의 구동에 대응되는 펄스 형태의 동작신호 즉, 인코더 데이터를 출력하는 인코더를 포함한다.
센싱 수단(300)은 상기 제1 및 제2 날개부(240,250)에 배치되어, 제1 및 제2 날개부(240,250) 사이의 포크 검사 공간(S)에 배치된 포크 정보를 수집한다.
센싱 수단(300)은 광센서로서, 제1 날개부(240)에 배치되는 발광소자(310)와 제2 날개부(250)에 배치되는 수광소자(320)로 이루어지며, 상기 발광소자(310)와 수광소자(320)는 발광소자(310)로부터 출력되는 광을 수광소자(320)에서 수신할 수 있도록 상호 대향되는 위치에 배치된다.
또한, 본 발명에서 발광 소자(310)는 적어도 둘 이상의 제1 및 제2 발광소자(311,312)가 제1 날개부(240)에 일정 거리 이격되게 배치되고, 수광 소자(320)는 적어도 둘 이상의 제1 및 제2 수광소자(321,322)가 제2 날개부(250)상에 일정 거리 이격되게 배치될 수 있다.
수평검사 제어수단(400)은 도5에 도시된 바와 같이 상위 제어기(1)로부터 인가되는 신호를 근거로 센싱수단(300)을 동작시키고, 지지 플레이트(230)를 Z축 방향(베이스 플레이트 기준 상하 방향)으로 이동시키면서 구동 수단(250)으로부터 인가되는 모터 동작신호, 즉 펄스형태의 인코더 데이터와, 센싱수단(300)의 수광소자(320)로부터 인가되는 포크 감지신호를 수집하여 포크 유닛(11)의 각 포크(F) 수평 상태를 판단한다.
도6에는 수평검사 제어수단(400)으로 수신되는 인코더 신호와 포크 감지신호가 예시되어 있다.
이때, 인코더 신호는 모터 회전에 대응되는 펄스신호로서, 본 발명에서는 포크 수평상태를 판단하기 위한 시간 데이터로 이용된다.
도6(A)는 포크(F)가 수평 상태인 경우의 수신 패턴이고, 도6(B)는 제2 포크(F2)가 Y축 경사 상태인 수신 패턴이며, 도6 (C)는 제2 포크(F2)가 X축 경사 상태인 수신 패턴이 도시되어 있다.
도6에서 제1 수신패턴은 제1 수광소자(321)에 의해 수신된 수신패턴이고, 제2 수신패턴은 제2 수광소자(322)에 의해 수신된 수신 패턴으로, 각 수신패턴은 포크(F)가 존재하는 구간에서는 오프(OFF)상태, 포크(F)가 존재하지 않은 구간에서는 온(ON)상태로 표현된다. 수신패턴에서 오프(OFF) 구간은 포크 두께에 해당되고, 온(ON)구간은 포크 사이에 형성되는 웨이퍼 수납 공간(S)에 해당된다.
즉, 도7 (A)에 도시된 바와 같이 발광소자(310)과 수광소자(320) 사이에 포크(F)가 위치된 상태에서, 발광소자(310)와 수광소자(320)가 하측으로 이동하면서 동작하게 되면, 각 수광소자(320)는 해당 포크(F) 두께에 대응되게 오프(OFF) 구간이 형성된다. 오프(OFF)구간은 포크(F)의 두께에 해당되는 바, 수평 상태의 포크(F)에 비해 경사 배치된 포크(F)의 오프(OFF) 구간은 경사정도에 대응되게 보다 크게 형성된다. 예컨대, 수평 상태 포크(F)의 오프(OFF) 구간에는 인코더 펄스 개수가 "10"개인데 반해, 경사 상태 포크(F)의 오프구간에는 인코더 펄스 개수가 "15"개가 될 수 있는 바, 수평검사 제어수단(400)은 인코드 펄스 개수를 근거로 포크(F)의 Y축 수평 상태를 판단한다. 이때, 초과되는 인코더 펄스 개수가 많을수록 포크의 Y축 경사 정도가 크다고 판단한다.
또한, 도7 (B)에 도시된 바와 같이 발광소자(310)과 수광소자(320) 사이에 포크(F)가 위치된 상태에서, 발광소자(310)와 수광소자(320)가 하측으로 이동하면서 동작하게 되면, 서로 다른 위치(P1,P2)에 수평하게 배치된 수광 소자(321,322)의 오프(OFF) 시작 시점(T1,T2)은 포크(F)의 X축 경사 정도에 대응되는 시차를 갖게 된다. 예컨대, 수평 상태 포크(F)의 경우 제1 수광 소자(321)과 제2 수광 소자(322)의 오프(OFF)시간 시점(T1,T2)가 동일한데 반해, 경사 상태 포크(F)의 경우 제1 수광 소자(321)과 제2 수광 소자(322)의 오프(OFF)시간 시점(T1,T2)이 서로 상이하다. 즉, 오프(OFF)시간 시점(T1,T2) 차에 해당하는 인코더 펄스 개수가 많을수록 포크의 X축 경사 정도가 크다고 판단한다.
본 발명에서 수평검사 제어수단(400)은 제1 수신패턴과 제2 수신패턴에서 각 오프구간의 인코더 펄스 개수가 기준 인코더 펄스 개수를 초과하는지를 근거로 포크(F)의 Y축 경사상태를 판단하고, 제1 수신패턴과 제2 수신패턴의 오프구간 시작 시점의 차이를 근거로 근거로 X축 경사 상태를 판단한다.
이어, 상기한 구성으로 된 웨이퍼 이송 로봇의 포크 수평감지장치의 동작을 도8 및 도9를 참조하여 설명한다. 도8은 웨이퍼 이송 로봇의 포크 수평감지장치의 동작을 설명하기 위한 흐름도이고, 도9은 웨이퍼 이송 로봇의 포크 수평감지장치의 동작에 대응되는 상태도이다.
먼저, 대기 모드 상태에서 도9의 <대기모드>에 도시된 바와 같이, 포크 수평감지장치의 이송 플레이트(230)의 제1 및 제2 지지대(240,250)가 지지 플레이트(210)의 하측에 위치되고, 제1 및 제2 지지대(240,250)에 설치된 센싱 수단(300)도 지지 플레이트(210)의 하측에 위치된다. 그리고, 웨이퍼 이송 로봇의 포크 유닛(11)은 지지 플레이트(210)의 상측에 위치된다.
상기한 상태에서, 다수의 웨이퍼가 수납된 풉(Foup)이 해당 이송 로봇 주변의 지정된 장소에 위치하게 되면, 웨이퍼 공정을 전체적으로 제어하는 상위 제어기(1)는 해당 위치의 이송 로봇으로 웨이퍼 이송 대기 정보를 전송함과 더불어, 수평감지 검사신호를 수평감지 제어수단(400)으로 전송한다.
수평감지 제어수단(400)은 상위 제어기(1)로부터 수평감지 검사신호가 수신되면(ST100), 모터를 구동하여 이송 수단(220)을 제1 방향으로 동작시킴으로써, 지지 플레이트(230)를 포크 유닛(11)의 상측 위치까지 이동시킨다. 이에 따라 도9의 <상측이동>과 같이 지지 플레이트(230)와 일체로 체결된 제1 및 제2 지지대(240,250)가 포크 유닛(11)의 상측에 위치되며, 제1 및 제2 지지대(240,250)의 상면에 배치된 센싱 수단(300)도 포크 유닛(11)의 상측에 위치된다(ST200).
상기한 상태에서, 수평감지 제어수단(400)은 센싱 수단(300)에 전원을 공급하여 센싱 수단(300)을 동작상태로 설정한다(ST300). 제1 및 제2 발광소자(311,312)에서 광을 송출하고, 제1 및 제2 수광소자(321,322)에서 이를 수신하는 상태가 된다. 이때, 수평감지 제어수단(400)은 제1 및 제2 수광소자(321,322)로부터 수신되는 광 세기를 근거로 제1 및 제2 발광소자(311,132)와 제2 및 제2 수광소자(321,322)가 상호 대칭되는 위치에 수평하게 배치되어 있는지를 먼저 확인한다.
이어, 수평감지 제어수단(400)은 모터를 구동하여 이송 수단(220)을 제2 방향으로 동작시킴으로써, 이송 플레이트(230)를 하측으로 이동시킨다. 이에 따라 제1 및 제2 지지대(240,250)는 그 사이에 포크 유닛(11)이 배치된 상태에서 지지 플레이트(210)의 하측으로 이동된다. 즉, 도9의 <하측이동>과 같이 이송 플레이트(230)와 일체로 체결된 제1 및 제2 지지대(240,250)가 포크 유닛(11)의 상측에서 하측으로 이동하게 되며, 제1 및 제2 지지대(240,250)의 상면에 배치된 센싱수단(300)도 포크 유닛(11)의 상측에서 하측으로 이동된다(ST400).
그리고, 수평감지 제어수단(400)은 상기 ST400 단계를 수행하면서, 이송 수단(220)의 이동에 대응되는 인코더 데이터와, 제1 및 제2 수신소자(321,322)로부터 획득된 수신 패턴정보를 각각 수집한다(ST500). 즉, 센싱 수단(300)은 포크 유닛(11)의 Z축 스캔동작을 수행하며, 제1 및 2 수광소자(321,322)를 통해 제1 수신패턴과 제2 수신패턴을 각각 획득한다.
수평감지 제어수단(400)는 센싱 수단(300)으로부터 수신된 제1 수신패턴과 제2 수신패턴 및 인코더 데이터를 근거로 포크 유닛(11)을 구성하는 각 포크(F)에 대한 수평상태를 판단한다(ST600).
이때, 수평감지 제어수단(400)은 제1 수신패턴과 제2 수신패턴에서 서로 다른 각 포크(F)의 오프(OFF)구간 인코드 펄스 개수가 기준 인코드 펄스 개수를 초과하는지를 근거로 각 포크(F)별 Y축 경사 상태를 판단하고, 포크(F)별 제1 수신패턴과 제2 수신패턴에서 해당 오프(OFF)구간 시작 시점의 차이를 근거로 해당 포크(F)의 X축 경사상태를 판단한다.
그리고, 수평감지 제어수단(400)은 상기 ST600 단계에서 판단된 포크 수평 상태정보를 상위 제어기(1)에 전송한다(ST700). 이때, 수평감지 제어수단(400)은 ST600 단계에서 포크(F)의 오프(OFF)구간 인코드 펄스 개수가 기준 인코드 펄스 개수 이상 차이가 나거나, 제1 수신패턴과 제2 수신패턴에서 해당 오프(OFF)구간 시작 시점 사이의 인코더 펄스 개수가 제2 기준 펄스 개수 이상 차이가 나는 경우, 웨이퍼 수납시 오류가 발생할 것으로 판단하여 포크 수평알람정보를 출력할 수 있다.
또한, 상위 제어기(1)는 수평감지 제어수단(400)으로부터 수신된 포크 수평상태정보를 근거로 포크의 수평상태가 정상범위인 경우, 웨이퍼 이송 대기 중인 이송 로봇으로 웨이퍼 이송 동작을 수행하도록 웨이퍼 이송 제어신호를 전송한다.
100 : 베이스 플레이트, 200 : 이송 부재,
210 : 지지 플레이트, 220 : 이송 수단,
230 : 이송 플레이트, 240, 250 : 날개부,
260 : 구동 수단, 300 : 센싱 수단,
310 : 발광 소자, 320 : 수광 소자,
400 : 수평상태 제어수단.

Claims (4)

  1. 상위 제어기의 제어신호를 근거로 포크를 이용하여 풉(Foup)에 수납된 웨이퍼를 보트로 이송시키는 웨이퍼 이송로봇의 포크 수평상태 검사 장치에 있어서,
    베이스 플레이트의 일단에서 상측으로 일정 길이를 갖도록 구성되는 지지 플레이트와,
    상기 지지 플레이트의 일측에 설치되어 모터 구동에 따라 동작되는 이송 수단,
    상기 지지 플레이트에서 베이스 플레이트와 수평한 방향으로 일정 길이 돌출되되, 사이에 포크 유닛이 배치되는 검사 공간을 형성하도록 상호 이격 배치되면서, 상기 이송 수단의 구동에 따라 지지 플레이트의 길이 방향으로 상하 이동되는 한 쌍의 제1 및 제2 날개부,
    상기 제1 날개부에 배치되는 발광소자와 상기 제2 날개부에 배치되는 수광소자로 이루어지면서, 상기 발광소자와 수광소자는 상호 대향되게 배치되는 센싱 수단 및,
    포크 유닛이 제1 및 제2 날개부 사이에 배치된 상태에서, 상기 구동수단을 통해 이송 수단을 동작시켜 제1 및 제2 날개부를 포크 유닛의 상측에서 포크 유닛의 하측으로 이동시키면서 센싱수단으로 수신된 수신 패턴정보를 수집하고, 수신 패턴정보에서 오프구간 크기를 근거로 포크의 Y축 수평 상태를 판단하는 제어수단을 포함하여 구성되는 것을 특징으로 하는 웨이퍼 이송로봇의 포크 수평상태 검사 장치.
  2. 제1항에 있어서,
    상기 제1 날개부에는 일정 간격을 갖는 다수의 발광소자가 배치되고, 상기 제2 날개부에는 다수의 발광소자에 대응되게 다수의 수광소자가 배치되어 구성되고,
    상기 제어수단은 각 수광소자로부터 수신된 각각의 수신패턴에서 동일 포크에 대응되는 오프구간 시작 시점의 차이를 근거로 해당 포크의 X축 수평 상태를 판단하는 것을 특징으로 하는 웨이퍼 이송로봇의 포크 수평상태 검사 장치.
  3. 제1항 또는 제2항에 있어서,
    상기 이송 수단을 구동하는 모터의 동작에 대응되는 펄스형태의 인코더 신호를 출력하는 인코더를 추가로 포함하여 구성되고,
    상기 제어수단은 인코더 신호의 펄스 개수를 이용하여 수신 패턴의 오프 구간 크기 또는 서로 다른 위치에서의 수신 패턴간의 오프 구간 시작 시점의 차이를 판단하는 것을 특징으로 하는 웨이퍼 이송로봇의 포크 수평상태 검사 장치.
  4. 제1항에 있어서,
    상기 제어수단은 포크 상태정보를 상위 제어기로 전송하고,
    상기 상위 제어기는 다수의 웨이퍼가 수납된 풉(Foup)이 지정된 장소에 위치되면 해당 위치의 이송 로봇으로 웨이퍼 이송 대기 정보를 전송함과 더불어, 수평감지 제어수단으로 수평감지 시작신호를 전송하고, 수평감지 제어수단으로부터 수신된 포크 상태정보를 근거로 포크의 수평상태가 정상범위인 경우, 웨이퍼 이송 대기 중인 이송 로봇으로 웨이퍼 이송 동작을 수행하는 것을 특징으로 하는 웨이퍼 이송로봇의 포크 수평상태 검사 장치.

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