CN116325109A - 机器人系统以及位移获取方法 - Google Patents

机器人系统以及位移获取方法 Download PDF

Info

Publication number
CN116325109A
CN116325109A CN202180063557.8A CN202180063557A CN116325109A CN 116325109 A CN116325109 A CN 116325109A CN 202180063557 A CN202180063557 A CN 202180063557A CN 116325109 A CN116325109 A CN 116325109A
Authority
CN
China
Prior art keywords
wafer holder
robot
wafer
displacement
positioning table
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Pending
Application number
CN202180063557.8A
Other languages
English (en)
Inventor
吉田雅也
中原一
陈甘源
阮士力
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Kawasaki Motors Ltd
Kawasaki Robotics USA Inc
Original Assignee
Kawasaki Jukogyo KK
Kawasaki Robotics USA Inc
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Kawasaki Jukogyo KK, Kawasaki Robotics USA Inc filed Critical Kawasaki Jukogyo KK
Publication of CN116325109A publication Critical patent/CN116325109A/zh
Pending legal-status Critical Current

Links

Images

Classifications

    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B25—HAND TOOLS; PORTABLE POWER-DRIVEN TOOLS; MANIPULATORS
    • B25J—MANIPULATORS; CHAMBERS PROVIDED WITH MANIPULATION DEVICES
    • B25J11/00—Manipulators not otherwise provided for
    • B25J11/0095—Manipulators transporting wafers
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B25—HAND TOOLS; PORTABLE POWER-DRIVEN TOOLS; MANIPULATORS
    • B25J—MANIPULATORS; CHAMBERS PROVIDED WITH MANIPULATION DEVICES
    • B25J13/00—Controls for manipulators
    • B25J13/08—Controls for manipulators by means of sensing devices, e.g. viewing or touching devices
    • B25J13/088—Controls for manipulators by means of sensing devices, e.g. viewing or touching devices with position, velocity or acceleration sensors
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B25—HAND TOOLS; PORTABLE POWER-DRIVEN TOOLS; MANIPULATORS
    • B25J—MANIPULATORS; CHAMBERS PROVIDED WITH MANIPULATION DEVICES
    • B25J15/00—Gripping heads and other end effectors
    • B25J15/0014—Gripping heads and other end effectors having fork, comb or plate shaped means for engaging the lower surface on a object to be transported
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B25—HAND TOOLS; PORTABLE POWER-DRIVEN TOOLS; MANIPULATORS
    • B25J—MANIPULATORS; CHAMBERS PROVIDED WITH MANIPULATION DEVICES
    • B25J9/00—Programme-controlled manipulators
    • B25J9/16—Programme controls
    • B25J9/1656—Programme controls characterised by programming, planning systems for manipulators
    • B25J9/1664—Programme controls characterised by programming, planning systems for manipulators characterised by motion, path, trajectory planning
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B25—HAND TOOLS; PORTABLE POWER-DRIVEN TOOLS; MANIPULATORS
    • B25J—MANIPULATORS; CHAMBERS PROVIDED WITH MANIPULATION DEVICES
    • B25J9/00—Programme-controlled manipulators
    • B25J9/16—Programme controls
    • B25J9/1679—Programme controls characterised by the tasks executed
    • B25J9/1692—Calibration of manipulator
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L21/00—Processes or apparatus adapted for the manufacture or treatment of semiconductor or solid state devices or of parts thereof
    • H01L21/67—Apparatus specially adapted for handling semiconductor or electric solid state devices during manufacture or treatment thereof; Apparatus specially adapted for handling wafers during manufacture or treatment of semiconductor or electric solid state devices or components ; Apparatus not specifically provided for elsewhere
    • H01L21/67005—Apparatus not specifically provided for elsewhere
    • H01L21/67242—Apparatus for monitoring, sorting or marking
    • H01L21/67259—Position monitoring, e.g. misposition detection or presence detection
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L21/00—Processes or apparatus adapted for the manufacture or treatment of semiconductor or solid state devices or of parts thereof
    • H01L21/67—Apparatus specially adapted for handling semiconductor or electric solid state devices during manufacture or treatment thereof; Apparatus specially adapted for handling wafers during manufacture or treatment of semiconductor or electric solid state devices or components ; Apparatus not specifically provided for elsewhere
    • H01L21/677—Apparatus specially adapted for handling semiconductor or electric solid state devices during manufacture or treatment thereof; Apparatus specially adapted for handling wafers during manufacture or treatment of semiconductor or electric solid state devices or components ; Apparatus not specifically provided for elsewhere for conveying, e.g. between different workstations
    • H01L21/67763—Apparatus specially adapted for handling semiconductor or electric solid state devices during manufacture or treatment thereof; Apparatus specially adapted for handling wafers during manufacture or treatment of semiconductor or electric solid state devices or components ; Apparatus not specifically provided for elsewhere for conveying, e.g. between different workstations the wafers being stored in a carrier, involving loading and unloading
    • H01L21/67778—Apparatus specially adapted for handling semiconductor or electric solid state devices during manufacture or treatment thereof; Apparatus specially adapted for handling wafers during manufacture or treatment of semiconductor or electric solid state devices or components ; Apparatus not specifically provided for elsewhere for conveying, e.g. between different workstations the wafers being stored in a carrier, involving loading and unloading involving loading and unloading of wafers
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L21/00—Processes or apparatus adapted for the manufacture or treatment of semiconductor or solid state devices or of parts thereof
    • H01L21/67—Apparatus specially adapted for handling semiconductor or electric solid state devices during manufacture or treatment thereof; Apparatus specially adapted for handling wafers during manufacture or treatment of semiconductor or electric solid state devices or components ; Apparatus not specifically provided for elsewhere
    • H01L21/68—Apparatus specially adapted for handling semiconductor or electric solid state devices during manufacture or treatment thereof; Apparatus specially adapted for handling wafers during manufacture or treatment of semiconductor or electric solid state devices or components ; Apparatus not specifically provided for elsewhere for positioning, orientation or alignment
    • H01L21/681—Apparatus specially adapted for handling semiconductor or electric solid state devices during manufacture or treatment thereof; Apparatus specially adapted for handling wafers during manufacture or treatment of semiconductor or electric solid state devices or components ; Apparatus not specifically provided for elsewhere for positioning, orientation or alignment using optical controlling means
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L21/00—Processes or apparatus adapted for the manufacture or treatment of semiconductor or solid state devices or of parts thereof
    • H01L21/67—Apparatus specially adapted for handling semiconductor or electric solid state devices during manufacture or treatment thereof; Apparatus specially adapted for handling wafers during manufacture or treatment of semiconductor or electric solid state devices or components ; Apparatus not specifically provided for elsewhere
    • H01L21/683—Apparatus specially adapted for handling semiconductor or electric solid state devices during manufacture or treatment thereof; Apparatus specially adapted for handling wafers during manufacture or treatment of semiconductor or electric solid state devices or components ; Apparatus not specifically provided for elsewhere for supporting or gripping
    • H01L21/687—Apparatus specially adapted for handling semiconductor or electric solid state devices during manufacture or treatment thereof; Apparatus specially adapted for handling wafers during manufacture or treatment of semiconductor or electric solid state devices or components ; Apparatus not specifically provided for elsewhere for supporting or gripping using mechanical means, e.g. chucks, clamps or pinches
    • H01L21/68707—Apparatus specially adapted for handling semiconductor or electric solid state devices during manufacture or treatment thereof; Apparatus specially adapted for handling wafers during manufacture or treatment of semiconductor or electric solid state devices or components ; Apparatus not specifically provided for elsewhere for supporting or gripping using mechanical means, e.g. chucks, clamps or pinches the wafers being placed on a robot blade, or gripped by a gripper for conveyance

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Robotics (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • General Physics & Mathematics (AREA)
  • Physics & Mathematics (AREA)
  • Condensed Matter Physics & Semiconductors (AREA)
  • Manufacturing & Machinery (AREA)
  • Computer Hardware Design (AREA)
  • Microelectronics & Electronic Packaging (AREA)
  • Power Engineering (AREA)
  • Human Computer Interaction (AREA)
  • Container, Conveyance, Adherence, Positioning, Of Wafer (AREA)
  • Manipulator (AREA)

Abstract

一种机器人系统，其具有：机器人；晶圆夹具，其通过机器人保持；定位台，其能够放置晶圆夹具；位置偏移检测装置，其能够检测晶圆夹具的位置偏移；控制部，其对机器人发出指令进行控制；以及位移获取部，其获取在指令位置与实际位置之间产生的位移。定位台具有接触部件。在晶圆夹具上形成有锥面。锥面以随着锥面与接触部件接触的位置相对变高而使晶圆夹具的中心靠近既定位置的方式引导晶圆夹具。机器人在将晶圆夹具放置在定位台上后，保持晶圆夹具且搬送至位置偏移检测装置。位移获取部根据位置偏移检测装置检测被搬送的晶圆夹具的位置偏移而得的结果，获取位移。

Description

机器人系统以及位移获取方法
技术领域
本公开涉及一种位移(offset)的获取，该位移于对机器人的指令位置与通过指令位置实现的机器人的实际位置之间产生。
背景技术
过往，已知一种机器人系统，其配置在制造半导体晶圆(半导体基板)的无尘室内，且对搬送半导体晶圆的机器人自动教示半导体晶圆的搬送位置。专利文献1公开了这种机器人系统。
专利文献1的机器人系统，具有机器人、2个以上的基准部件、姿势检测器以及控制装置。2个以上的基准部件以围绕基准位置的方式配置。每个基准部件具有第一部分，该第一部分以随着水平方向的剖面朝向下方而增大的方式形成。在将工件正确地搬送至基准位置的情况下，工件的外周与基准部件的第一部分的基端部之间的距离成为既定的第一阈值。机器人在保持工件的状态下使工件朝基准位置下降。此时，机器人的控制迴路增益例如为零。因工件与第一部分接触而引起的机器人的水平方向上的移动方向，根据姿势检测器检测的机器人的姿势信息而算出。通过在计算出的移动方向相对于基准位置加上第一阈值，以校正基准位置。
[现有技术文献]
[专利文献]
专利文献1：日本特开2020-087980号公报
发明内容
发明所要解决的技术问题
然而，本案发明人发现了一种适合于自动教示的机器人系统以及位移获取方法，这些与专利文献1公开的自动教示系统不同。
有鉴于此，本公开的目的，在于提供一种适合于自动教示的机器人系统以及位移获取方法。
解决问题所使用的技术方案
本公开所欲解决的问题诚如上面的说明，下面对用以解决该问题的手段以及其功效进行说明。
根据本公开的第一观点，提供以下结构的机器人系统。也就是说，该机器人系统，包含机器人、晶圆夹具、定位台、位置偏移检测装置、控制部以及位移获取部。所述机器人能够通过保持部保持晶圆。所述晶圆夹具由所述机器人保持。在所述定位台上能够放置所述晶圆夹具。所述位置偏移检测装置配置在与所述定位台不同的位置。所述位置偏移检测装置能够检测所述晶圆夹具的相对于检测基准位置的位置偏移。所述控制部对所述机器人发出指令进行控制。所述位移获取部获取产生于对所述机器人的指令位置与实际位置之间的位移(offset)。所述定位台具有接触部件。所述接触部件能够与所述晶圆夹具接触。在所述晶圆夹具上形成有锥面。所述锥面以随着该锥面与所述接触部件接触的位置相对变高而使该晶圆夹具的中心靠近既定位置的方式引导所述晶圆夹具。所述机器人根据来自所述控制部的指令，在将所述晶圆夹具放置在所述定位台上后，保持该晶圆夹具且搬送至所述位置偏移检测装置。所述位移获取部根据所述位置偏移检测装置检测被搬送的所述晶圆夹具的位置偏移而得的结果，获取所述位移。
在该构成中，当将晶圆夹具放置在定位台上时，通过锥面进行晶圆夹具的定位。然后，机器人保持被定位于定位台上的晶圆夹具。在欲保持晶圆夹具时的保持部的实际位置偏移的情况下，该偏移在位置偏移检测装置中被表现为晶圆夹具的位置偏移。由此，能够通过位置偏移检测装置容易地检测产生于对机器人的指令位置与实际位置之间的位移。这样，能够经由晶圆夹具以及位置偏移检测装置自动地获取作为提高机器人的动作精度的目的而校正指令位置时所需的位移。因此，能够极大地实现省力化。
根据本公开的第二观点，提供以下的位移获取方法。亦即，该位移获取方法，在机器人系统中获取产生于对所述机器人的指令位置与实际位置之间的位移，该机器人系统具有机器人、晶圆夹具、定位台、位置偏移检测装置以及控制部。所述机器人能够通过保持部保持晶圆。所述晶圆夹具由所述机器人保持。在所述定位台上能够放置所述晶圆夹具。所述位置偏移检测装置配置在与所述定位台不同的位置。所述位置偏移检测装置能够检测所述晶圆夹具的相对于检测基准位置的位置偏移。所述控制部对所述机器人发出指令进行控制。所述定位台具有能够与所述晶圆夹具接触的接触部件。在所述晶圆夹具上形成有锥面。所述锥面以随着该锥面与所述接触部件接触的位置相对变高而使该晶圆夹具的中心靠近既定位置的方式引导所述晶圆夹具。所述方法包含第一工序、第二工序以及第三工序。在第一工序中，所述控制部对所述机器人发出指令，进行将所述晶圆夹具放置在所述定位台上的动作。在第二工序中，所述控制部对所述机器人发出指令，进行保持该晶圆夹具且搬送至所述位置偏移检测装置的动作。在第三工序中，根据所述位置偏移检测装置检测被搬送的所述晶圆夹具的位置偏移而得的结果，获取所述位移。
在该方法中，当将晶圆夹具放置在定位台上时，通过锥面进行晶圆夹具的定位。然后，机器人保持被定位于定位台上的晶圆夹具。在欲保持晶圆夹具时的保持部的实际位置偏移的情况下，该偏移在位置偏移检测装置中被表现为晶圆夹具的位置偏移。由此，能够通过位置偏移检测装置容易地检测产生于对机器人的指令位置与实际位置之间的位移。这样，能够经由晶圆夹具以及位置偏移检测装置自动地获取作为提高机器人的动作精度的目的而校正指令位置时所需的位移。由此，能够极大地实现省力化。
发明的功效
根据本公开，能够提供适合于自动教示的机器人系统以及位移获取方法。
附图说明
图1是显示本公开的一实施方式的机器人系统的结构的立体图；
图2是显示机器人的结构的立体图；
图3是显示晶圆夹具的结构的立体图；
图4是显示晶圆夹具的结构的侧视图；
图5是显示接触部件的结构的立体图；
图6是显示晶圆夹具以及接触部件的侧面剖视图；
图7是显示机器人系统的一部分结构的框图；和
图8是显示晶圆夹具的变形例的图。
附图标记说明
具体实施方式
下面，参照附图说明本公开的实施方式。图1是显示本公开的一实施方式的机器人系统100的结构的立体图。图2是显示机器人1的结构的立体图。图3是显示晶圆夹具2的结构的立体图。图4是显示晶圆夹具2的结构的侧视图。图5是显示接触部件31的结构的立体图。图6是显示晶圆夹具2以及接触部件31的侧面剖视图。图7是显示机器人系统100的一部分结构的框图。
图1所示的机器人系统100，是在无尘室等工作空间内使机器人1进行工作的系统。
机器人系统100，包含机器人1、晶圆夹具2、定位台3、位置偏移检测装置4以及控制器5。
机器人1例如具有作为晶圆移载机器人的功能，该晶圆移载机器人用以搬送保管在保管装置6的晶圆20。在本实施方式中，机器人1由SCARA型水平多关节机器人实现。SCARA是Selective Compliance Assembly Robot Arm(选择顺应性装配机械手臂)的缩写。
如图2所示，机器人1包含手部(保持部)10、机械手臂11以及姿势检测部12。
手部10是末端效应器的一种，通常在俯视时形成为V字形或U字形。手部10被支撑在机械手臂11(具体为后述的第二连杆16)的前端。手部10以上下方向延伸的第三轴c3作为中心相对于第二连杆16旋转。
机械手臂11，主要具有基座13、升降轴14、以及多个连杆(在此，第一连杆15以及第二连杆16)。
基座13固定在地面(例如，无尘室的地板)。基座13具有作为支撑升降轴14的基座部件的功能。
升降轴14沿上下方向相对于基座13移动。通过其升降能够改变第一连杆15、第二连杆16以及手部10的高度。
第一连杆15被支撑在升降轴14的上部。第一连杆15以朝上下方向延伸的第一轴c1作为中心相对于升降轴14旋转。由此，能够在水平面内改变第一连杆15的姿势。
第二连杆16被支撑在第一连杆15的前端。第二连杆16以朝上下方向延伸的第二轴c2作为中心相对于第一连杆15旋转。由此，能够在水平面内改变第二连杆16的姿势。
姿势检测部12具有多个旋转传感器12a。旋转传感器12a，例如由编码器构成。每个旋转传感器12a检测驱动手部10、第一连杆15以及第二连杆16的省略图示的驱动马达的每个旋转位置。各旋转传感器12a与控制器5电性连接，且将检测的旋转位置传送至控制器5。
晶圆夹具2是一种模拟晶圆20的夹具，整体形成为大致圆板形。晶圆夹具2形成为比晶圆20厚。由此，在晶圆夹具2上能够容易形成后述的锥面23。
如图3以及图4所示，晶圆夹具2具有定位主体21a以及凸缘部21b。定位主体21a与凸缘部21b一体地形成。
晶圆夹具2，通常在定位主体21a自凸缘部21b朝下方突出的状态下使用。由此，能够将凸缘部21b的突出侧的端面视为晶圆夹具2的下面22。
凸缘部21b形成为圆形的平板状。凸缘部21b配置在定位主体21a的外周。凸缘部21b的直径与作为机器人1的搬送对象的晶圆20的直径相等。凸缘部21b的中心与晶圆夹具2的中心轴2c一致。凸缘部21b与中心轴2c垂直配置。
下面22被形成为圆形的平面形。下面22的直径小于凸缘部21b的直径。下面22的中心与晶圆夹具2的中心轴2c一致。下面22与中心轴2c垂直配置。
锥面23被形成在定位主体21a的外周。在晶圆夹具2朝向水平的状态下，锥面23在高度方向上配置于凸缘部21b与下面22之间。锥面23被形成为随着远离凸缘部21b(靠近下面22)而直径减小的圆锥面形。锥面23中最靠近凸缘部21b的部分的直径略小于凸缘部21b的直径。
通过具有如以上说明的下面22以及锥面23，定位主体21a被构成为薄型的倒圆锥台状。
定位台3是为了将晶圆夹具2定位于预先设定的基准位置上而使用。
如图1所示，定位台3具有用以嵌入晶圆夹具2的一对接触部件31。2个接触部件31的形状相同。通过2个接触部件31构成用以设定晶圆夹具2的工作台。
如图5所示，俯视时的接触部件31形成为圆弧形。
如图5以及6所示，各接触部件31形成为台阶状。在该台阶状的部分形成有水平的支撑面31a。在支撑面31a上能够承载凸缘部21b。由于2个接触部件31的支撑面31a的高度相同，因此跨载于2个支撑面31a上的状态下的晶圆夹具2成为水平。
在接触部件31的内周表面形成有圆弧面形的限制面31b。限制面31b配置在低于支撑面31a的位置。限制面31b垂直于支撑面31a。一对接触部件31以各限制面31b具有的圆弧中心一致的方式配置。在图5中，以编号31c显示该圆弧中心。也能够认为该圆弧中心31c是定位台3的中心3c。
由此，即使在将晶圆夹具2放置于2个接触部件31之间时的俯视下的位置上存在些许偏移，只要于在支撑面31a与凸缘部21b之间存在上下方向之间隙的状态下解除晶圆夹具2的保持，则在晶圆夹具2利用自重下落的过程中，仍能够通过锥面23与限制面31b产生引导作用。
详细说明如下。假设晶圆夹具2的锥面23与接触部件31接触(详细为，在限制面31b与支撑面31a的边界部分)。如上所述，锥面23以随着朝下方靠近而直径减小的方式形成。通过该锥形形状，假若晶圆夹具2试图利用自重下降时，随着接触部件31与锥面23接触的位置相对变高，锥面23被接触部件31推压。由此，在俯视下晶圆夹具2的中心轴2c靠近作为定位台3的中心3c的圆弧中心31c。
限制面31b的圆弧部分的直径，与在晶圆夹具2的锥面23中最靠近凸缘部21b的部分的直径相同。由此，在晶圆夹具2的凸缘部21b接触于支撑面31a的状态下，能够使晶圆夹具2的中心轴2c对齐限制面31b的圆弧中心31c。该圆弧中心31c亦能够被称为定位的目标即既定位置。
如此，能够实现俯视下的晶圆夹具2的定位。也能够根据在俯视下能够容许的定位误差的程度，将限制面31b的圆弧的直径设为大于晶圆夹具2的锥面23中最靠近凸缘部21b的部分的直径。
高度方向上的晶圆夹具2的定位，通过凸缘部21b与支撑面31a接触而实现。
位置偏移检测装置4，例如由预对准器(晶圆对准器)构成。如图1所示，位置偏移检测装置4具有旋转台41以及线性传感器42。最初，预对准器被利用于晶圆20，但在本实施方式中，预对准器也能够使用于晶圆夹具2的位置偏移检测。
旋转台41能够通过省略图示的电动马达等而使晶圆夹具2(晶圆20)旋转。旋转台41在将晶圆夹具2(晶圆20)放置在其上方的状态下旋转。如图1所示，旋转台41例如形成为圆柱状。但是，不限于此。
线性传感器42，例如由具有投光部以及受光部的透过型传感器构成。投光部与受光部相互对置，且在上下方向隔开既定的间隔配置。线性传感器42经由排列在旋转台41的径向的投光部投射检测光，且经由设于投光部下方的受光部接收检测光。作为检测光例如可为激光。若晶圆夹具2(晶圆20)载置在旋转台41上，则其外缘部位于投光部与受光部之间。
线性传感器42电性连接于后述的位移获取部51。线性传感器42将受光部的检测结果传送至位移获取部51。详细容待后述，但使旋转台41旋转时的受光部的检测结果的变化，与晶圆夹具2(晶圆20)的外缘形状对应。根据其外缘的形状，能够检测晶圆夹具2(晶圆20)的中心的距旋转台41的旋转中心的位置偏移。由此，在位置偏移检测装置4中，位置偏移的检测基准位置是旋转台41的旋转中心。位移获取部51根据受光部的检测结果，获取晶圆夹具2(晶圆20)的位移量。
线性传感器42不限于透过型传感器，例如也能够由反射型传感器构成。
如图7等所示，控制器5具有位移获取部51以及控制部52。控制器5作为具有CPU、ROM、RAM、辅助存储装置等公知的计算机而构成。辅助存储装置例如作为HDD、SSD等而构成。辅助存储装置存储有用以实现本公开的位移获取方法的机器人控制程序等。通过其等的硬件以及软件的协同动作，能够使控制器5作为位移获取部分51以及控制部52等进行动作。
如上所述，位移获取部51根据来自线性传感器42的检测结果，获取晶圆20(即晶圆夹具2)的位移量。
控制部52根据预先设定的动作程序或自用户输入的移动指令等，对驱动所述机器人1的各部分的各驱动马达输出指令值进行控制，使手部10移动至预先设定的指令位置。
接着，详细说明在本实施方式的机器人系统100中获取位移的方法，该位移是为了校正指示机器人1的指令位置而需要的。
在不使用时，晶圆夹具2如图1所示被保管于适宜的保管位置7。机器人1根据来自控制部52的控制指令，保持位于保管位置7的晶圆夹具2，且搬送至定位台3的正上方。
当晶圆夹具2位于定位台3正上方时，控制器52以将晶圆夹具2设定在定位台3的一对接触部件31之间的方式控制机器人1。
若解除机器人1对晶圆夹具2的保持，则晶圆夹具2被放置在定位台3上。此时，即使在定位台3的中心3c与晶圆夹具2的中心轴2c不一致的情况下，通过所述锥面23以及限制面31b的引导作用，晶圆夹具2仍以其中心轴2c与定位台3的中心3c一致的方式移动。其结果，晶圆夹具2通过定位台3被物理性地正确定位。
然后，控制部52控制机器人1，对放置在定位台3上的晶圆夹具2，在预先设定的指令位置保持该晶圆夹具2。该指令位置通常被规定为手部10的中心与定位台3的中心3c一致的位置。然而，由于机器人1的公差等而可能在该指令位置与实际位置之间产生偏移。由于这种偏移，被以晶圆夹具2的中心相对于手部10的中心偏移的状态保持。以下，有时称该偏移为保持偏移。
控制器52进一步控制机器人1，将保持的晶圆夹具2搬送至位置偏移检测装置4的旋转台41。此时的指令位置被规定为手部10的中心与旋转台41的旋转中心一致的位置。定位台3的中心3c与旋转台41的旋转中心的位置关係被预先正确地测定，且对机器人1教示根据该位置关係的搬送指令。由此，机器人1保持定位台3的晶圆夹具2时的保持偏移，被表现为放置在旋转台41的晶圆夹具2的中心轴2c与旋转台41的旋转中心的偏移。
位置偏移检测装置4，一边以线性传感器42连续地检测晶圆夹具2的周缘位置一边使旋转台41旋转。在晶圆夹具2的中心轴2c与旋转台41的旋转中心完全一致的情况下，不管旋转台41的旋转相位如何，通过线性传感器42检测的晶圆夹具2的周缘位置始终恆定。在晶圆夹具2的中心与旋转台41的中心偏移的情况下，晶圆夹具2的周缘位置与旋转台41的旋转连动，以根据偏移的距离的振幅变化。另外，偏移的方向例如能够根据周缘位置成为极大或极小时的旋转台41的相位获得。
位移获取部51根据线性传感器42的检测结果获取偏移量。偏移量显示晶圆夹具2的中心轴2c相对于旋转台41的旋转中心朝哪个方向偏移了多少距离。偏移量例如能够以平面向量(ox,oy)显示。由于计算方法公知，故而省略，但该偏移量能够通过进行公知的几何学的计算而获得。该偏移量与所述保持偏移的位移量一致。因此，能够通过获取偏移量以获取位移量。
位移获取部51将获取的位移量传送至控制部52。控制部52根据自位移获取部51接收的位移量，校正俯视下的对手部10的指令位置。校正后的指令位置，能够通过自原始的指令位置减去位移量的向量而获得。即、(校正后的指令位置)＝(指令位置)-(位移量)。通过控制器5将校正后的指令位置赋予机器人1，能够提高机器人1的动作精度。
(1)晶圆夹具2的自保管位置7朝定位台3的搬送、(2)晶圆夹具2的自定位台3朝位置偏移检测装置4的搬送、(3)位置偏移检测装置4的晶圆夹具2的位置偏移的获取、(4)位移量的获取、(5)晶圆夹具2的自位置偏移检测装置4朝保管位置7的搬送等一系列的操作顺序，被作为程序存储在控制器5。由此，能够使用晶圆夹具2以及位置偏移检测装置4，完全自动化地进行获取所述位移以校正指令位置的一系列工作。
如以上说明，本实施方式的机器人系统100，包含机器人1、晶圆夹具2、定位台3、位置偏移检测装置4、控制部52以及位移获取部51。机器人1能够通过手部10保持晶圆20。晶圆夹具2由机器人1保持。定位台3上能够放置晶圆夹具2。位置偏移检测装置4配置在与定位台3不同的位置。位置偏移检测装置4能够检测晶圆夹具2的相对于旋转台41的旋转中心的位置偏移。控制部52对机器人1发出指令进行控制。位移获取部51获取产生于对机器人1的指令位置与实际位置之间的位移。定位台3具有接触部件31。接触部件31能够与晶圆夹具2接触。晶圆夹具2上形成有锥面23。锥面23，随着该锥面23与接触部件31接触的位置相对变高，以该晶圆夹具2的中心靠近既定位置(定位台3的中心3c)的方式引导晶圆夹具2。机器人1根据来自控制部52的指令，将晶圆夹具2放置在定位台3后，保持该晶圆夹具2且搬送至位置偏移检测装置4。位移获取部51根据位置偏移检测装置4检测搬送的晶圆夹具2的位置偏移而得的结果，获取位移。
在该构成中，当将晶圆夹具2放置在定位台3上时，通过锥面23进行晶圆夹具2的定位。然后，机器人1保持被定位于定位台3上的晶圆夹具2。在欲保持晶圆夹具2时的手部10的实际位置偏移的情况下，该偏移在位置偏移检测装置4中被表现为晶圆夹具2的位置偏移。由此，能够通过位置偏移检测装置4容易地检测产生于对机器人1的指令位置与实际位置之间的位移。如此，能够经由晶圆夹具2以及位置偏移检测装置4自动地获取作为提高机器人1的动作精度的目的而校正指令位置时所需的位移。因此，能够极大地实现省力化。
另外，在本实施方式的机器人系统100中，锥面23形成在晶圆夹具2的圆形下面的周围。
由此，由于能够获得大径的锥面23，因此能够提高晶圆夹具2的中心的定位精度。
另外，在本实施方式的机器人系统100中，晶圆夹具2具有厚度大于晶圆20的部分。
由此，能够容易地在晶圆夹具2上配置锥面23。
另外，在本实施方式的机器人系统100中，在定位台3上配置有多个接触部件31。
由此，通过多个部位的定位，能够提高晶圆夹具2的中心的定位精度。
接着，对所述实施方式的变形例进行说明。图8是显示变形例的晶圆夹具2x的图。再者，在本变形例的说明中，有时对与所述实施方式相同或类似的部件赋予与图式相同的编号，并省略说明。
在本变形例的晶圆夹具2x中，如图8所示，省略了所述实施方式的凸缘部21b，形成为仅对应定位主体21a的部分的构成。晶圆夹具2x的外周面与中心轴2c平行。换句话说，在晶圆夹具2x的外周未形成锥面。
在晶圆夹具2x的下面22x形成有多个(本实施方式中为3个)圆锥状的插入孔24。插入孔24的内周表面构成锥面23x。锥面23x的直径，以随着朝向下侧而增大的方式扩大。
与该晶圆夹具2x对应的定位台3x，例如具有形成为圆板形的基台部30以及多个(本实施方式中为3个)接触部件31x。
接触部件31x由前端形成为半球形的杆状部件构成。接触部件31x以使其长度方向朝向上下而自基台部30朝上方突出的方式设置。各接触部件31x设置在与晶圆夹具2x的每个插入孔24对应的位置。
在本变形例中，锥面23x也能够以随着与接触部件31x接触的位置相对变高，而使该晶圆夹具2x的中心轴2c靠近既定位置的方式引导晶圆夹具2x。其结果，晶圆夹具2x通过锥面23x以其中心位于与定位台3x的中心3c相同的铅垂线上的方式被适宜地引导。
接触部件31x以及插入孔24的数量，能够为4个以上也能够为2个以下。在接触部件31x的数量为1个或2个的情况下，若优选在定位台3上设置一个以上与晶圆夹具2x的下面22x接触地支撑的省略图示的支撑部件，则能够稳定晶圆夹具2x。
如以上说明，在具有本变形例的晶圆夹具2x的机器人系统100中，在晶圆夹具2x的下面形成有能够将接触部件31x从下方插入的插入孔24。锥面23x配置在插入孔24内。
由此，能够实现接触部件31x的小型化。
以上，对本公开的较佳实施方式以及变形例进行了说明，但所述构成例如能够以如下方式改变。
在所述实施方式中，位移获取部51根据位置偏移检测装置4的线性传感器42的检测结果获取位移。也能够取代此，在位置偏移检测装置4侧计算晶圆夹具2的自旋转台41的中心的偏移，并将获得的偏移自位置偏移检测装置4传送至控制器5。在此情况下，位移获取部51根据控制器5自位置偏移检测装置4接收的偏移量而获取位移。
位置偏移检测装置4的控制(例如，驱动旋转台41的电动马达的控制)，也能够通过位置偏移检测装置4独自具有的控制器实施，或者也能够通过进行机器人1的控制的控制器5实施。在以一个控制器5进行机器人1的控制以及位置偏移检测装置4的控制的情况下，容易协调控制驱动位置偏移检测装置4的旋转台41的电动马达以及驱动机器人1的各部分的驱动马达的每一者。其结果，能够提高位移获取精度。
在定位台3中，也能够设置3个以上的接触部件31。各接触部件31的形状也可相互不同。
凸缘部21b的外径或晶圆夹具2x的外径，可与晶圆20的外径一致，或者也可不同。
锥面23也可形成在接触部件31上而非晶圆夹具2。
也可在变形例的晶圆夹具2x上形成凸缘部21b。
本说明书中公开的要素的功能，能够使用包含以执行公开的功能的方式构成或编程的通用处理器、专用处理器、集成电路、ASIC(特殊应用集成电路)、常规电路以及/或其组合的电路或处理电路执行。由于包含电晶体或其他电路，因此处理器能够被视作为处理电路或电路。在本公开中，电路、单元或手段，是执行所列举的功能的硬件、或者也能够为以执行列举的功能的方式被编程的硬件。硬件可为本说明书中公开的硬件，或者也可为以执行列举的功能的方式被编程或构成的其他已知硬件。在硬件被认为电路的一种的处理器的情况下，电路、手段或单元是硬件与软件的组合，且软件被使用于硬件以及/或处理器的构成。

Claims (6)

1.一种机器人系统，其特征在于,包含：
机器人，其能够通过保持部保持晶圆；
晶圆夹具，其由所述机器人保持；
定位台，其能够放置所述晶圆夹具；
位置偏移检测装置，其配置在与所述定位台不同的位置，且能够检测所述晶圆夹具从检测基准位置的位置偏移；
控制部，其对所述机器人发出指令进行控制；以及
位移获取部，其获取产生于对所述机器人的指令位置与实际位置之间的位移，
所述定位台具有接触部件，该接触部件能够与所述晶圆夹具接触，在所述晶圆夹具上形成有锥面，
所述锥面以随着该锥面与所述接触部件接触的位置相对变高而使该晶圆夹具的中心靠近既定位置的方式引导所述晶圆夹具，
所述机器人根据来自所述控制部的指令，在将所述晶圆夹具放置在所述定位台上后，保持该晶圆夹具且搬送至所述位置偏移检测装置，
所述位移获取部根据所述位置偏移检测装置检测被搬送的所述晶圆夹具的位置偏移而得的结果，获取所述位移。
2.根据权利要求1所述的机器人系统，其中，所述锥面形成在所述晶圆夹具的圆形下面的周围。
3.根据权利要求1所述的机器人系统，其中，在所述晶圆夹具的下面形成有能够将所述接触部件从下方插入的插入孔，所述锥面配置在所述插入孔内。
4.根据权利要求1所述的机器人系统，其中，所述晶圆夹具具有厚度大于晶圆的部分。
5.根据权利要求1所述的机器人系统，其中，在所述定位台上配置有多个所述接触部件。
6.一种位移获取方法，用于在机器人系统中获取产生于对所述机器人的指令位置与实际位置之间的位移，该机器人系统具有：
机器人，其能够通过保持部保持晶圆；
晶圆夹具，其由所述机器人保持；
定位台，其能够放置所述晶圆夹具；
位置偏移检测装置，其配置在与所述定位台不同的位置，且能够检测所述晶圆夹具从检测基准位置的位置偏移；以及
控制部，其对所述机器人发出指令进行控制，其中：
所述定位台具有接触部件，该接触部件能够与所述晶圆夹具接触，在所述晶圆夹具上形成有锥面，
所述锥面以随着该锥面与所述接触部件接触的位置相对变高而使该晶圆夹具的中心靠近既定位置的方式引导所述晶圆夹具，且所述方法的特征在于包含以下的工序：
第一工序，在第一工序中，所述控制部对所述机器人发出指令，使其进行将所述晶圆夹具放置在所述定位台上的动作；
第二工序，在第二工序中，所述控制部对所述机器人发出指令，使其进行保持该晶圆夹具且搬送至所述位置偏移检测装置的动作；以及
第三工序，在第三工序中，根据所述位置偏移检测装置检测被搬送的所述晶圆夹具的位置偏移而得的结果，获取所述位移。
CN202180063557.8A 2020-09-17 2021-08-23 机器人系统以及位移获取方法 Pending CN116325109A (zh)

Applications Claiming Priority (3)

Application Number Priority Date Filing Date Title
US17/024,543 US11654578B2 (en) 2020-09-17 2020-09-17 Robot system and offset acquisition method
US17/024,543 2020-09-17
PCT/JP2021/030880 WO2022059436A1 (ja) 2020-09-17 2021-08-23 ロボットシステム及びオフセット取得方法

Publications (1)

Publication Number Publication Date
CN116325109A true CN116325109A (zh) 2023-06-23

Family

ID=80626132

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
CN202180063557.8A Pending CN116325109A (zh) 2020-09-17 2021-08-23 机器人系统以及位移获取方法

Country Status (6)

Country Link
US (1) US11654578B2 (zh)
JP (1) JP7495510B2 (zh)
KR (1) KR20230058670A (zh)
CN (1) CN116325109A (zh)
TW (1) TWI802010B (zh)
WO (1) WO2022059436A1 (zh)

Family Cites Families (23)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH11106044A (ja) * 1997-10-08 1999-04-20 Mitsubishi Electric Corp 基板搬送装置および基板搬送方法
US7048316B1 (en) * 2002-07-12 2006-05-23 Novellus Systems, Inc. Compound angled pad end-effector
JP2005005608A (ja) * 2003-06-13 2005-01-06 Ebara Corp 基板搬送ロボットのティーチング装置及びティーチング方法
JP2008192933A (ja) 2007-02-06 2008-08-21 Seiko Epson Corp ウェーハの整列冶具、ウェーハの整列装置およびウェーハ処理装置
CN101939834B (zh) * 2008-02-06 2012-08-08 爱发科股份有限公司 基板传送用机械手
JP5303254B2 (ja) 2008-12-15 2013-10-02 東京エレクトロン株式会社 異物除去方法及び記憶媒体
JP6113742B2 (ja) 2012-10-29 2017-04-12 ローツェ株式会社 半導体基板の位置検出装置及び位置検出方法
US9026244B1 (en) * 2014-05-22 2015-05-05 Applied Materials, Inc. Presence sensing and position correction for wafer on a carrier ring
JP6384195B2 (ja) * 2014-08-20 2018-09-05 株式会社安川電機 ロボットシステムおよびロボット教示方法
JP6380673B2 (ja) * 2015-06-05 2018-08-29 株式会社安川電機 ロボットシステム及び傾斜検出方法
US9929034B2 (en) * 2015-09-03 2018-03-27 Kawasaki Jukogyo Kabushiki Kaisha Substrate transfer device
JP6630591B2 (ja) * 2016-02-26 2020-01-15 川崎重工業株式会社 基板把持ハンド及び基板搬送装置
JP6568986B1 (ja) * 2018-06-28 2019-08-28 平田機工株式会社 アライメント装置、半導体ウエハ処理装置、およびアライメント方法
JP2020034344A (ja) * 2018-08-28 2020-03-05 株式会社Ｓｃｒｅｅｎホールディングス 可動部位置検出方法、基板処理方法、基板処理装置および基板処理システム
US10867821B2 (en) * 2018-09-11 2020-12-15 Kawasaki Jukogyo Kabushiki Kaisha Substrate transfer robot and method of teaching edge position of target body
US10714196B2 (en) * 2018-10-05 2020-07-14 Micron Technology, Inc. Methods for determining data states of memory cells
JP7149815B2 (ja) 2018-11-15 2022-10-07 川崎重工業株式会社 ロボットシステム及びその運転方法
JP7103200B2 (ja) * 2018-12-18 2022-07-20 株式会社安川電機 搬送システム及び搬送制御方法
KR20200078773A (ko) * 2018-12-21 2020-07-02 세메스 주식회사 반전 유닛 및 이를 가지는 기판 처리 장치
US11059178B2 (en) * 2018-12-27 2021-07-13 Kawasaki Jukogyo Kabushiki Kaisha Method of correcting position of robot and robot
US10953539B2 (en) * 2018-12-27 2021-03-23 Kawasaki Jukogyo Kabushiki Kaisha Substrate transfer robot and automatic teaching method
US11427412B2 (en) * 2019-05-09 2022-08-30 Kawasaki Jukogyo Kabushiki Kaisha Substrate conveying robot and substrate conveying method
US11845179B2 (en) * 2020-12-22 2023-12-19 Kawasaki Jukogyo Kabushiki Kaisha Wafer jig, robot system, communication method, and robot teaching method

Also Published As

Publication number Publication date
US11654578B2 (en) 2023-05-23
WO2022059436A1 (ja) 2022-03-24
US20220080604A1 (en) 2022-03-17
TWI802010B (zh) 2023-05-11
TW202213608A (zh) 2022-04-01
KR20230058670A (ko) 2023-05-03
JP7495510B2 (ja) 2024-06-04
JPWO2022059436A1 (zh) 2022-03-24

Similar Documents

Publication Publication Date Title
CN107251211B (zh) 衬底搬送机械手及其运转方法
KR101485297B1 (ko) 열처리 장치 및 기판 반송 위치 조정 방법
US20170326733A1 (en) Sensor based auto-calibration wafer
CN107026110B (zh) 基板交接位置的示教方法和基板处理系统
KR20210152550A (ko) 기판 반송로봇 및 기판 반송방법
JPH106262A (ja) ロボットの教示方法及びその装置
JP4501102B2 (ja) 教示治具およびそれを使って教示されるロボットおよびそのロボットの教示方法
JP2005011966A (ja) 基板搬送装置、基板処理装置および搬送基準位置教示方法、ならびにこれらに用いるセンサ治具
CN116325109A (zh) 机器人系统以及位移获取方法
US20220059384A1 (en) Allignment and transport of substrate and focus ring
KR20210120848A (ko) 얼라이너 장치 및 가공부품의 위치 어긋남 보정방법
CN116918054A (zh) 机器人系统以及滑动判定方法
US20220181178A1 (en) Correction method and substrate transfer apparatus
JP7514695B2 (ja) アライメント装置、基板搬送システム、アライメント方法、及び基板搬送方法
US20190043750A1 (en) Robot diagnosing method
CN113165169B (zh) 基板搬运机器人及基板搬运方法
CN116198970A (zh) 工业用机器人及工业用机器人的示教方法
WO2022259948A1 (ja) 搬送システム及び判定方法
WO2022137917A1 (ja) 基板搬送ロボットの制御装置及び関節モータの制御方法
JP2023032305A (ja) アライナ装置およびワークの位置ずれ補正方法
CN116529031A (zh) 机器人以及教示方法
JP2023032299A (ja) アライナ装置および板状ワークの位置ずれ補正方法
CN118204964A (zh) 机器人的自动示教方法及机器人控制装置
KR20040009250A (ko) 로봇 아암의 웨이퍼 위치 센싱장치 및 센싱방법

Legal Events

Date Code Title Description
PB01 Publication
PB01 Publication
SE01 Entry into force of request for substantive examination
SE01 Entry into force of request for substantive examination