JP2022044608A - Robot system, device manufacturing apparatus, and device manufacturing method - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、ロボットに関するものである。 The present invention relates to a robot.
近年、フラットパネル表示装置として脚光を浴びている有機EL表示装置の製造ラインでは、リンク構造の多関節アームにハンドが連結されているロボットを用いて、基板及びマスクの少なくとも一方を処理室(例えば、成膜室)、パス室、バッファ室、マスクストックチャンバーなどに搬送する。 In recent years, in the production line of an organic EL display device, which has been in the limelight as a flat panel display device, a robot in which a hand is connected to an articulated arm having a link structure is used to process at least one of a substrate and a mask in a processing chamber (for example). , Film formation chamber), pass chamber, buffer chamber, mask stock chamber, etc.
ロボットを製造ラインに最初に設置する際、ロボットアーム又はロボットハンドをメンテナンスのために交換した時には、このようなロボットが基板又はマスクを正確な目標位置に搬送できるようにするために、搬送動作の開始前にロボットの搬送動作の起点と手順(搬送軌道)を教示するためのティーチング(teaching)作業が行われる。 When the robot is first installed on the production line, when the robot arm or robot hand is replaced for maintenance, the transfer operation is performed to allow such a robot to transfer the substrate or mask to the correct target position. Before the start, teaching work is performed to teach the starting point and procedure (transport trajectory) of the transfer operation of the robot.
ロボットのティーチング方法としては、作業者がロボットハンドを直接動かしながら待機位置又は基板やマスクの搬送位置などを直接教示する方法、作業者がロボットを操作パネルによって操作し、搬送動作の起点となる位置を順次的に指定していく方法などが一般的に知られている。 The teaching method of the robot includes a method in which the operator directly teaches the standby position or the transfer position of the board or mask while directly moving the robot hand, and a position in which the operator operates the robot by the operation panel and becomes the starting point of the transfer operation. Is generally known as a method of sequentially specifying.
ティーチング作業によって教示されたロボットハンドの待機位置及び搬送位置に関する情報は、ロボットの制御手段に記憶され、実際の搬送動作の際にロボットは、記憶された待機位置と搬送位置情報に従って、搬送動作を行う。 Information on the standby position and the transfer position of the robot hand taught by the teaching operation is stored in the control means of the robot, and during the actual transfer operation, the robot performs the transfer operation according to the stored standby position and the transfer position information. conduct.
通常は、ロボットハンドの待機位置や基板やマスクの受け渡しを行う搬送位置についての教示は、作業者によって手動で行われる。つまり、作業者がロボットの動きを視覚的に確認しながら手動でティーチング作業を行うため、作業者に高い熟練度が要求され、ティーチング作業に時間がかかる。 Normally, the operator manually teaches about the standby position of the robot hand and the transport position where the board and the mask are delivered. That is, since the worker manually performs the teaching work while visually confirming the movement of the robot, the worker is required to have a high degree of skill and the teaching work takes time.
特許文献1に記載の技術では、ロボットにおけるロボットハンド部のX方向、Y方向の位置を計測しているが、ロボットの制御を精度良くできなかった。
In the technique described in
本発明は、このような問題を解決するためのものであり、制御を精度良くできるロボット、ロボットシステム、デバイス製造装置、これを用いるデバイス製造方法及びティーチング位置の調整方法、プログラム、及び記憶媒体を提供することを目的とする。 The present invention is for solving such a problem, and provides a robot, a robot system, a device manufacturing apparatus capable of accurate control, a device manufacturing method using the robot, a teaching position adjustment method, a program, and a storage medium. The purpose is to provide.
本発明の第1態様によるロボットは、ロボットアーム部と、前記ロボットアーム部に回転可能に連結されたロボットハンド部と、を含み、前記ロボットハンド部には、前記ロボットハンド部の回転角を測定するのに用いられるマーク部が設けられている。 The robot according to the first aspect of the present invention includes a robot arm portion and a robot hand portion rotatably connected to the robot arm portion, and the robot hand portion measures the rotation angle of the robot hand portion. A mark portion used for the robot is provided.
本発明の第2態様によるロボットシステムは、ロボットアーム部と、前記ロボットアーム部に回転可能に連結されたロボットハンド部とを含むロボットと、前記ロボットの動作を制御する制御部とを含み、前記ロボットハンド部には、前記ロボットハンド部の回転角を測定するのに用いられるマーク部が設置される。 The robot system according to the second aspect of the present invention includes a robot including a robot arm unit, a robot hand unit rotatably connected to the robot arm unit, and a control unit for controlling the operation of the robot. A mark portion used for measuring the rotation angle of the robot hand portion is installed in the robot hand portion.
本発明の第3態様によるデバイス製造装置は、複数のチャンバーと、これら複数のチャンバーのうちのいずれか1つのチャンバーから他のチャンバーに被搬送体を搬送するためのロボットを含むデバイス製造装置であって、前記ロボットは、ロボットアーム部と、前記ロボットアーム部に回転可能に連結され、マーク部が設けられたロボットハンド部とを含み、前記デバイス製造装置は、前記ロボットの動作を制御する制御部と、前記ロボットハンド部に設けられた前記マーク部を検出する検出手段と、をさらに含み、前記制御部は、前記ロボットハンド部を前記複数のチャンバー内のいずれかの所定位置に設置するための制御を行った状態で前記検出手段を用いて前記マーク部を検出することによって、前記ロボットハンド部の回転角に関する情報を取得し、前記制御部は、前記回転角に関する情報に基づいて、前記複数のチャンバーへの被搬送体の搬送位置を補正する。 The device manufacturing apparatus according to the third aspect of the present invention is a device manufacturing apparatus including a plurality of chambers and a robot for transporting an object to be transported from one of the plurality of chambers to another chamber. The robot includes a robot arm portion and a robot hand portion rotatably connected to the robot arm portion and provided with a mark portion, and the device manufacturing apparatus is a control unit that controls the operation of the robot. Further includes a detection means for detecting the mark portion provided on the robot hand portion, and the control unit is for installing the robot hand portion at any predetermined position in the plurality of chambers. By detecting the mark unit using the detection means in a controlled state, information on the rotation angle of the robot hand unit is acquired, and the control unit obtains the information on the rotation angle, and the plurality of control units are based on the information on the rotation angle. Correct the transport position of the object to be transported to the chamber.
本発明の第4態様によるデバイス製造方法は、前記デバイスの製造に用いられる基板を搬送するロボットであって、ロボットアーム部と、前記ロボットアーム部に連結され、マーク部が設けられたロボットハンド部とを含むロボットを用い、前記基板が搬送されるべき複数の搬送位置を含む複数のティーチング位置を制御部の記憶部に記憶させる工程と、所定位置に設置された前記ロボットハンド部の前記マーク部を検出して測定された、前記ロボットハンド部の位置に関する第1情報を前記記憶部に記憶させる工程と、前記ロボットハンド部を前記所定位置に設置するための制御を行った状態で前記ロボットハンド部の前記マーク部を再検出して、前記ロボットハンド部の位置を再び測定する工程と、前記記憶部に記憶された前記第1情報と、再び測定された前記ロボットハンド部の位置に関する第2情報とに基づいて、第1方向、前記第1方向と交差する第2方向、前記第1方向及び前記第2方向とそれぞれ交差する第3方向を回転軸とする回転角方向における、前記ロボットハンド部の位置ずれ量を測定する工程と、前記第1方向、前記第2方向及び前記回転角方向のうち、少なくとも1つ以上の方向における前記位置ずれ量が、該当方向に対する所定の閾値を超える場合、該当方向における前記位置ずれ量に基づいて、前記複数のティーチング位置を補正する工程と、を含む。 The device manufacturing method according to the fourth aspect of the present invention is a robot that conveys a substrate used for manufacturing the device, and is a robot arm portion and a robot hand portion connected to the robot arm portion and provided with a mark portion. Using a robot including The robot hand is in a state where the step of storing the first information regarding the position of the robot hand unit measured by detecting the above is stored in the storage unit and the control for installing the robot hand unit in the predetermined position is performed. The step of rediscovering the mark portion of the unit and measuring the position of the robot hand unit again, the first information stored in the storage unit, and the second measured position of the robot hand unit again. Based on the information, the robot hand in the rotation angle direction with the rotation axis as the first direction, the second direction intersecting the first direction, the first direction and the third direction intersecting the second direction, respectively. When the misalignment amount in at least one of the first direction, the second direction, and the rotation angle direction exceeds a predetermined threshold value for the corresponding direction in the step of measuring the misalignment amount of the portion. , A step of correcting the plurality of teaching positions based on the amount of misalignment in the relevant direction.
本発明の第5態様によるデバイス製造方法であって、前記デバイスの製造に用いられる基板を搬送するロボットであって、ロボットアーム部と前記ロボットアーム部に連結され、マーク部が設けられたロボットハンド部と、を含むロボットを用い、
前記基板が搬送されるべき複数の搬送位置を含む複数のティーチング位置を制御部の記憶部に記憶させる工程と、
前記ロボットハンド部を所定位置に設置した状態で、前記ロボットハンド部に設けられた前記マーク部を測定手段によって検出して前記ロボットハンド部の回転角を測定する工程と、
測定された前記ロボットハンド部の前記回転角に関する情報を含む情報に基づいて、前記記憶部に記憶された前記複数のティーチング位置に関する情報のうちの少なくとも2つをそれぞれ補正する工程と、を含む。
A device manufacturing method according to a fifth aspect of the present invention, which is a robot that conveys a substrate used for manufacturing the device, and is a robot hand connected to the robot arm portion and the robot arm portion and provided with a mark portion. Using a robot that includes a part and
A step of storing a plurality of teaching positions including a plurality of transfer positions to which the substrate should be conveyed in a storage unit of a control unit, and a step of storing the plurality of teaching positions.
A step of measuring the rotation angle of the robot hand portion by detecting the mark portion provided on the robot hand portion by a measuring means with the robot hand portion installed at a predetermined position.
A step of correcting at least two of the information regarding the plurality of teaching positions stored in the storage unit based on the measured information including the information regarding the rotation angle of the robot hand unit is included.
本発明の第6態様によるティーチング位置調整方法は、マーク部が設けられたロボットハンド部を含むロボットと、前記ロボットの動作を制御するための制御部とを備えるロボットシステムにおけるティーチング位置調整方法であって、被搬送体が搬送されるべき複数の搬送位置を含む、前記ロボットの複数のティーチング位置を前記制御部の記憶部に記憶させる工程と、所定位置に設置された前記ロボットハンド部の前記マーク部を検出して測定された、前記ロボットハンド部の位置に関する第1情報を前記記憶部に記憶させる工
程と、前記制御部が前記ロボットハンド部を前記所定位置に設置するための制御を行った状態で、前記ロボットハンド部の前記マーク部を再検出して、前記ロボットハンド部の位置を再び測定する工程と、前記第1情報と、再び測定された前記ロボットハンド部の位置に関する第2情報に基づいて、第1方向、前記第1方向と交差する第2方向、前記第1方向及び前記第2方向とそれぞれ交差する第3方向を回転軸とする回転角方向における、前記ロボットハンド部の位置ずれ量を測定する工程と、前記第1方向、前記第2方向及び前記回転角方向のうち、少なくとも1つ以上の方向における前記位置ずれ量が該当方向に対する所定の閾値を超える場合、該当方向における前記位置ずれ量に基づいて、前記複数のティーチング位置を補正する工程と、を含む。
The teaching position adjusting method according to the sixth aspect of the present invention is a teaching position adjusting method in a robot system including a robot including a robot hand portion provided with a mark portion and a control unit for controlling the operation of the robot. A step of storing a plurality of teaching positions of the robot in the storage unit of the control unit, including a plurality of transfer positions to be transported, and the mark of the robot hand unit installed at a predetermined position. A step of storing the first information regarding the position of the robot hand unit, which was measured by detecting the unit, in the storage unit, and a control for the control unit to install the robot hand unit in the predetermined position were performed. In the state, the step of rediscovering the mark portion of the robot hand portion and measuring the position of the robot hand portion again, the first information, and the second information regarding the measured position of the robot hand portion again. Based on the above, the robot hand unit in the rotation angle direction with the rotation axis as the first direction, the second direction intersecting the first direction, the first direction and the third direction intersecting the second direction, respectively. When the amount of misalignment exceeds a predetermined threshold for the relevant direction in at least one of the steps of measuring the amount of misalignment and the first direction, the second direction, and the rotation angle direction, the relevant direction. Includes a step of correcting the plurality of teaching positions based on the amount of misalignment in the above.
本発明の第7態様によるティーチング位置調整方法は、マーク部が設けられたロボットハンド部を含むロボットと、前記ロボットの動作を制御するための制御部とを備えるロボットシステムにおけるティーチング位置調整方法であって、
被搬送体が搬送されるべき複数の搬送位置を含む、前記ロボットの複数のティーチング位置を前記制御部の記憶部に記憶させる工程と、
前記ロボットハンド部を所定位置に設置した状態で、前記ロボットハンド部に設けられた前記マーク部を測定手段によって検出して前記ロボットハンド部の回転角を測定する工程と、
測定された前記ロボットハンド部の前記回転角に関する情報を含む情報に基づいて、前記記憶部に記憶された前記複数のティーチング位置に関する情報のうちの少なくとも2つをそれぞれ補正する工程と、を含む。
The teaching position adjusting method according to the seventh aspect of the present invention is a teaching position adjusting method in a robot system including a robot including a robot hand portion provided with a mark portion and a control unit for controlling the operation of the robot. hand,
A step of storing a plurality of teaching positions of the robot in a storage unit of the control unit, including a plurality of transport positions to which the transported object should be transported.
A step of detecting the mark portion provided on the robot hand portion by a measuring means and measuring the rotation angle of the robot hand portion with the robot hand portion installed at a predetermined position.
A step of correcting at least two of the information regarding the plurality of teaching positions stored in the storage unit based on the measured information including the information regarding the rotation angle of the robot hand unit is included.
本発明の第8態様によるプログラムは、上記に記載のティーチング位置調整方法をコンピュータに実行させるためのプログラムである。 The program according to the eighth aspect of the present invention is a program for causing a computer to execute the teaching position adjusting method described above.
本発明の第9態様による記憶媒体は、上記に記載のプログラムが格納されたコンピュータが読み取り可能な記憶媒体である。 The storage medium according to the ninth aspect of the present invention is a computer-readable storage medium in which the program described above is stored.
本発明によると、ロボットハンド部の回転角を測定することにより、ロボットを精度良く制御することが可能になる。 According to the present invention, it is possible to control the robot with high accuracy by measuring the rotation angle of the robot hand portion.
以下、図面を参照して、本発明の好ましい実施例を説明する。ただし、以下の実施例は、本発明の好ましい構成を例示的に表すものであり、本発明の範囲は、これらの構成に限定されない。また、以下の説明において、装置のハードウェア構成及びソフトウェア構成、処理の流れ、製造条件、大きさ、材質、形状等は、特に特定的な記載がない限り、本発明の範囲をこれに限定しようとする趣旨のものではない。 Hereinafter, preferred embodiments of the present invention will be described with reference to the drawings. However, the following examples illustrate the preferred configurations of the present invention, and the scope of the present invention is not limited to these configurations. Further, in the following description, the scope of the present invention shall be limited to the hardware configuration and software configuration of the apparatus, the processing flow, the manufacturing conditions, the size, the material, the shape, etc., unless otherwise specified. It is not intended to be.
<電子デバイス製造ライン>
図1は、電子デバイスの製造ライン(デバイス製造装置)の構成の一部を模式的に図示した平面図である。
<Electronic device manufacturing line>
FIG. 1 is a plan view schematically showing a part of the configuration of an electronic device manufacturing line (device manufacturing apparatus).
図1の製造ラインは、例えば、スマートフォン用の有機EL表示装置の表示パネルの製
造に用いられる。スマートフォン用の表示パネルの場合、例えば、フルサイズ(約1500mm×約1850mm)又はハーフカットサイズ(約1500mm×約925mm)の基板に有機ELの成膜を行った後、該基板を切り抜いて複数の小さなサイズのパネルを製作する。
The production line of FIG. 1 is used, for example, for manufacturing a display panel of an organic EL display device for a smartphone. In the case of a display panel for a smartphone, for example, after forming an organic EL film on a full-size (about 1500 mm × about 1850 mm) or half-cut size (about 1500 mm × about 925 mm) substrate, the substrate is cut out to form a plurality of substrates. Make a small size panel.
有機EL表示装置の製造ラインの成膜クラスタ1は、一般的に図1に示すように、第1被搬送体としての基板10に対する処理(例えば、成膜)が行われる複数の成膜室11と、使用前後の第2被搬送体としてのマスクが収納される複数のマスクストックチャンバー12(第2被搬送体収納チャンバー)と、その中央に配置される搬送室13を具備する。
As shown in FIG. 1, the
搬送室13内には、複数の成膜室11の間に基板10を搬送し、成膜室11とマスクストックチャンバー12との間にマスクを搬送するロボット14が設置される。ロボット14は、例えば、多関節アームに、基板10を保持するロボットハンドが取り付けられた構造を有するロボットである。本実施例のロボット14の構造については、図2を参照して、詳しく説明する。本実施例では、ロボット14が基板やマスクを搬送するための搬送ロボットである例をあげて説明するが、本発明はこれに限らず、他のロボットにも適用できる。
In the
各成膜室11には、成膜装置(蒸着装置とも呼ぶ)が設置される。成膜装置では、蒸発源に収納された蒸着材料がヒーターによって加熱及び蒸発されて、マスクを介して基板上に蒸着される。ロボット14との基板10の受け渡し、基板10とマスクの相対位置の調整(アライメント)、マスク上への基板10の固定、成膜(蒸着)などの一連の成膜プロセスは、成膜装置によって自動的に行われる。成膜装置は、2つのステージを有するデュアルステージ(Dual Stage)タイプであってもよい。デュアルステージタイプの成膜装置では、1つのステージに搬入された基板10に対して成膜が行われている間、他のステージに搬入された他の基板10に対してアライメントが行われる。
A film forming apparatus (also referred to as a vapor deposition apparatus) is installed in each
マスクストックチャンバー12には、成膜室11での成膜工程に使われる新品のマスクと、使用済みのマスクとが、2つのカセットに分けて収納される。ロボット14は、使用済みのマスクを成膜室11からマスクストックチャンバー12のカセットに搬送し、マスクストックチャンバー12の他のカセットに収納された新たなマスクを成膜室11に搬送する。
In the
有機EL表示装置の製造ラインの成膜クラスタ1には、基板10の流れ方向において上流側からの基板10を成膜クラスタ1に搬送するパス室15と、該成膜クラスタ1で成膜処理が完了した基板10を下流側の他の成膜クラスタに受け渡すためのバッファ室16が連結される。搬送室13のロボット14は、上流側のパス室15から基板10を受け取って、当該成膜クラスタ1内の成膜室11の1つに搬送する。また、ロボット14は、当該成膜クラスタ1での成膜処理が完了した基板10を複数の成膜室11の1つから受け取って、下流側に連結されたバッファ室16に搬送する。
The
このように、ロボット14は、搬送室13の周りに配置された各種チャンバーの間で、基板及びマスクのような被搬送体を搬送する。
In this way, the
図1を参照して、本発明の成膜クラスタ1について説明したが、本発明の成膜クラスタ1はこれに限定されず、他の種類のチャンバーを有してもよく、チャンバー間の配置が変わってもよい。
Although the
以下、ロボット14を含むロボットシステムの構成について説明する。
Hereinafter, the configuration of the robot system including the
<ロボットシステム>
図2は、ロボット14を含むロボットシステムの構造を例示的に示している。
<Robot system>
FIG. 2 schematically shows the structure of a robot system including the
以下の説明においては、ロボット14のロボットアーム部とロボットハンド部との接続部の回転軸に平行な方向をZ軸としたXYZ座標系を使用する。Z軸の方向を第3方向とする時、これに垂直なX軸の方向及びY軸の方向のうち、いずれかの方向を第1方向とし、他の方向を第2方向とする。また、Z軸方向を中心とする回転角をθで表示し、Z軸方向を中心とする回転方向を回転角方向とする。
In the following description, an XYZ coordinate system having a direction parallel to the rotation axis of the connection portion between the robot arm portion and the robot hand portion of the
本実施例のロボットシステムは、ロボット14とロボット14の動作を制御するための制御部25を含む。
The robot system of this embodiment includes a
ロボット14は、搬送室13の底面に設置されるベース部21と、ベース部21から鉛直方向又はZ軸方向(第3方向)に延長し、Z軸方向に移動可能なシャフト部22と、シャフト部22に回転可能に連結されるロボットアーム部23を含む。図2(a)では、ロボット14が1つのロボットアーム部23を有するものと図示したが、ロボット14は、2つ又はそれ以上のロボットアーム部23を有することもできる。これによって、基板10やマスクの搬送効率を高めることができ、工程時間を短縮することができる。
The
ロボットアーム部23は、複数のアームが関節部を介して互いに回動可能に連結された構造を採用し得る。例えば、ロボットアーム部23は、一端がシャフト部22に回転可能に連結される第1アーム231と、一端が第1アーム231の他端と回転可能に連結される第2アーム232を備える構造を採用し得る。図2(a)では、2つのアームが関節部を通じて互いに回動可能に連結された構造を示したが、本発明はこれに限定されず、2つのアームがアームの長手方向に相対的に摺動変位し、伸縮可能な構造を有することもできる。また、第1アーム231がシャフト部22に回転可能に連結される構造を示したが、本発明はこれに限定されず、第1アーム231がシャフト部22に固定的に連結されて、その代わりにシャフト部22自体が回転する構造も採用し得る。
The
第2アーム232の他端には、ロボットハンド部24が回転可能に設けられている。ロボットハンド部24は、基板及びマスクがその上に載置できる構造を有する。図2には図示していないが、ロボットハンド部24は、基板を安定的に支持するため、ロボットハンド部24の長手方向(ロボットアームとの接続部からロボットハンド部の自由端部に向かう方向)と交差する方向に延びる複数の支持部を有することができる。ロボットハンド部24の基板やマスク載置面には、基板10の損傷を防止するため、フッ素コーティングなどを施すと好適である。また、搬送途中に基板10がロボットハンド部24上で動いたり落下したりすることを防止するため、把持機構のような保持手段を含んでもよい。
A
このような構造を持つ本実施例のロボット14は、シャフト部22を中心とした第1アーム231の回転角度、第1アーム231と第2アーム232との間の角度、第2アーム232とロボットハンド部24との間の角度、シャフト部22の高さをそれぞれ調節することにより、ロボットハンド部24上に載置された基板又はマスクの直線移動、回転移動、及びこれらの複合移動を行うことができ、基板又はマスクをXYZ座標系上の任意の所望の位置に移動させることができる。
The
本実施例のロボット14のロボットハンド部24には、所定位置(例えば、後述する原点位置)におけるロボットハンド部24の回転角または回転角方向における位置ずれ量を測定するのに用いられるマーク部241が形成される。マーク部241の具体的な構成及び機能については、図3を参照して後述する。
The
本実施例のロボットシステムは、ロボット14の動作を制御する制御部25を含む。制御部25は、プロセッサー、メモリー、ストレージ、I/Oなどを有するコンピュータによって構成される。例えば、制御部25は、ロボット14の搬送動作を制御するためのプログラムが格納された記憶部251と、この記憶部251に格納されたプログラムを実行してロボット14を制御するように構成されたプロセッサー252を含む。コンピュータとしては、汎用のパーソナルコンピュータを使用してもよく、組込み型のコンピュータまたはPLC(programmable logic controller)を使用してもよい。または、制御部25の機能の一部または全部をASICやFPGAのような回路で構成してもよい。本実施例では、制御部25がロボット14とは別途に設けられるものと説明するが、本発明はこれに限定されず、ロボット14が制御部25を有することもできる。
The robot system of this embodiment includes a
記憶部251には、ロボット14の搬送動作を制御するための複数のティーチング位置(待機位置及び搬送位置)に関する情報が記憶される。制御部25は、記憶部251に記憶されたティーチング位置に関する情報に基づいて、ロボットハンド部24が該当位置へ移動できるように制御する。
The
図2(b)に示すように、ロボット14は、第1アーム231のシャフトを回転させるための第1アーム駆動部2311と、第2アーム232のシャフトを回転させるための第2アーム駆動部2321と、ロボットハンド部24のシャフトを回転させるためのロボットハンド駆動部242と、シャフト部22を鉛直に駆動するための昇降駆動部221を具備する。
As shown in FIG. 2B, the
これらの駆動部は、それぞれサーボモーター(不図示)及び動力伝達機構(不図示)を含む。サーボモーターから動力伝達機構を介して第1アーム231のシャフト、第2アーム232のシャフト、ロボットハンド部24のシャフトに回転動力が伝達され、これによって、第1アーム231、第2アーム232及びロボットハンド部24がそれぞれ回転する。
These drive units include a servomotor (not shown) and a power transmission mechanism (not shown), respectively. Rotational power is transmitted from the servomotor to the shaft of the
昇降駆動部221は、ロボット14のベース部21に設置され、回転モーターを含むボールねじ機構によって構成される。例えば、昇降駆動部221は、ねじ軸と、このねじ軸と螺合するように構成されたボールナットと、ねじ軸を回転させるよう構成された回転モーターを含む。この場合、シャフト部22がボールナットに固定されて、ねじ軸の回転につれてボールナットとともに昇降される。
The elevating
制御部25は、これらの駆動部から第1アーム231の角度位置、第2アーム232の角度位置、ロボットハンド部24の角度位置、及びシャフト部22の高さに関する情報を取得することにより、各駆動部をフィードバック制御することができる。これによって、ロボットハンド部24が高精度でティーチング位置に移動することができるようになる。
The
<ロボットの教示>
図1を参照して説明したように、ロボット14は、成膜クラスタ1内の複数の成膜室11と、パス室15またはバッファ室16との間で基板10を搬送する。
<Teaching of robots>
As described with reference to FIG. 1, the
ロボット14によってパス室15から第1成膜室11aに基板10を搬送する場合を例に挙げて説明する。搬送前においては、ロボット14のロボットアーム部23が縮んだ状態(すなわち、第1アーム231と第2アーム232との間の角度が小さくなるようにロボットアーム部23の関節が曲がった状態)にあり、ロボットハンド部24は、その自由端部がパス室15を指向した状態で第1待機位置に位置している。そして、この状態から、ロボットアーム部23は、パス室15内の基板ステージ上の搬出位置(この位置がパス
室に対するティーチング位置になる)に向かって伸びて、パス室15に設けられた基板ステージ上の基板10を受け取る。その後、ロボットアーム部23が再び縮むことによって、ロボットハンド部24は、上記の第1待機位置に戻る。
A case where the
次に、ロボットアーム部23がシャフト部22を中心に旋回し、ロボットハンド部24の自由端部が第1成膜室11aを指向する第2待機位置(他のティーチング位置になる)に移動する。この状態でロボットアーム部23が伸びることで、ロボットハンド部24が第1成膜室11aへの基板搬入位置(第1成膜室に対するティーチング位置)に移動することによって、基板が第1成膜室11a内に搬入される。その後、ロボットハンド部24は第2待機位置に戻る。
Next, the
このような基板の搬入や搬出における搬送動作は、当該成膜クラスタ1で全ての成膜処理が終了され、該当基板が基板の流れの下流側のバッファ室16に受け渡されるまで繰り返される。このようなロボット14による搬送動作が円滑に遂行できるようにするため、当該成膜クラスタ1内の待機位置及び基板10の搬入位置や搬出位置に関する情報がティーチング位置の情報として、制御部25の記憶部251に記憶されている。
Such a transfer operation in carrying in and out of the substrate is repeated until all the film forming processes are completed in the
ティーチング位置に関する位置情報(例えば、当該位置のX、Y、Z、θ座標値)をロボット14に教示する作業(当該位置を測定し、これを制御部25の記憶部251に記憶させる作業)をティーチング作業といい、これはロボット14を成膜クラスタ1に設置する時や、ロボットアーム部23またはロボットハンド部24を、メンテナンスのために除去又は交換した際、作業者によって行われる。
The work of teaching the
ティーチング作業は、作業者が操作パネルを通じてロボット14を少しずつ移動させながら、各ティーチング位置にロボットハンド部24を移動させ、当該ティーチング位置における、シャフト部22を中心にした第1アーム231の回転角度、第1アーム231と第2アーム232との間の回転角度、第2アーム232とロボットハンド部24との間の回転角度、シャフト部22のZ軸方向の位置に関する情報に基づいて、当該ティーチング位置の座標値を算出し、これを制御部25に記憶させることにより、行われる。この際、各回転角度値などは、第1アーム231のシャフトの駆動部2311、第2アーム232のシャフトの駆動部2321、ロボットハンド部24のシャフトの駆動部242、シャフト部22の昇降駆動部221から得られる。
In the teaching work, the operator moves the
このようなティーチング作業は、通常は、作業者が手動で操作パネルを操作し、ロボット14のロボットアーム部23及びロボットハンド部24の少なくとも一方を旋回または伸縮させることにより行われるが、各ティーチング位置に設置されたガイド部を用いて、ロボットハンド部24を目標位置にガイドし、その位置情報を得る方式で行うこともできる。また、目標位置に移動したロボットハンド部24に設けられた標識をセンサーで認識し、当該ティーチング位置の座標値を得る方式で、ティーチング作業を行うこともできる。
Such teaching work is usually performed by the operator manually operating the operation panel and turning or expanding / contracting at least one of the
また、各チャンバー間の相対的な関係が一定である場合、例えば、各チャンバー内のティーチング位置(基板の搬入位置や搬出位置)が、ロボット14のシャフト部22から実質的に同一距離に位置する場合(つまり、ロボット14を中心とした円弧上に配置される場合)には、これらのチャンバー間の相対的な位置関係を利用し、他のチャンバー(ティーチング位置)に対するティーチング作業を迅速に行うこともできる。
また、ティーチング作業は、基板10をロボットハンド部24に載置していない状態で行われるのが一般的であるが、基板10をロボットハンド部24に載置した状態で行うこともできる。これによって、実際の搬送状況に合う正確なティーチングを行うことが出来る。
Further, when the relative relationship between the chambers is constant, for example, the teaching position (the loading position and the loading position of the substrate) in each chamber is located at substantially the same distance from the
Further, the teaching work is generally performed in a state where the
<ティーチング位置を調整するためのロボットシステム>
以下、図3を参照して本発明によってティーチング位置(待機位置及び搬送位置)を調整するためのロボットシステムについて説明する。
<Robot system for adjusting the teaching position>
Hereinafter, a robot system for adjusting a teaching position (standby position and transport position) according to the present invention will be described with reference to FIG.
ロボット14の最初の設置、又はロボットアーム部23やロボットハンド部24のメンテナンスが行われた後、実際にロボット14を用いて基板又はマスクを搬送する場合において、ロボットアーム部23やロボットハンド部24が製造ラインを構成する他の部分と衝突する場合がある。例えば、成膜クラスタ1内でロボット14によって基板10またはマスクを各チャンバー内に搬送する過程で、ロボットハンド部24などが成膜室11、パス室15、バッファ室16などの基板ホルダや基板ステージ又は基板支持部と衝突することが考えられる。また、マスクストックチャンバー12内のマスク収納カセットやそのカセット内のマスク支持部と衝突することも考えられる。
After the initial installation of the
ロボットハンド部24及びロボットアーム部23などに機械的な衝撃が加えられると、ロボットハンド部24及びロボットアーム部23自体が変形する恐れがあり、これらの間の関節部も変形する恐れがある。
When a mechanical impact is applied to the
たとえ、衝突が起きなくても、基板の大型化によってロボットハンド部24自体が基板10の重さによって変形したり、ロボット14の関節部に持続的に加えられる負荷によって関節部が変形したりすることにより、ロボットハンド24の移動位置が、最初のティーチング時とは変わることが考えられる。
Even if a collision does not occur, the
この場合、制御部25が、記憶部251に記憶されているティーチング位置に関する情報に基づいて、当該ティーチング位置にロボットハンド部24を移動させるための命令を各関節部の駆動部及び昇降駆動部221に下しても、ロボットハンド部24は、当該ティーチング位置に移動せず、当該ティーチング位置からずれた位置に移動する。すなわち、ロボットハンド24によって保持された基板10を制御部25に記憶されたティーチング位置(待機位置および搬送位置)に移動させようとしても、基板がティーチング時に想定した位置に移動するのではなく、X、Y、Z、θ方向にずれた位置に移動するようになる。このような位置ずれによって、基板やマスクの搬送の過程で製造ラインの他の装置などとの衝突の可能性がさらに大きくなる。また、基板に対する処理(例えば、成膜)にも不具合が発生し得る。
In this case, the
特に、基板の形状が円型である半導体基板とは違って、有機ELディスプレイに使われる矩形の基板の場合、Z軸を中心とした回転角方向(θ方向)においての基板の位置ずれは、成膜クラスタ1内の成膜プロセスに大きな影響を及ぼすため、ロボット14の衝突などによって回転角方向へのロボットハンド部24などの位置ずれが発生した場合、これを調整する必要性が大きい。
In particular, unlike a semiconductor substrate having a circular substrate shape, in the case of a rectangular substrate used for an organic EL display, the displacement of the substrate in the rotation angle direction (θ direction) about the Z axis is large. Since it has a great influence on the film forming process in the
従来技術では、このようにロボット14の衝突などの原因で、ロボットハンド部24などに位置ずれが発生し、ロボット14の搬送動作がティーチングの際に教示したものとは違う位置、また、違う軌道で行われていると判断されれば、成膜クラスタ1内のすべてのティーチング位置(待機位置及び搬入位置や搬出位置などの搬送位置)に対してティーチング作業を再び遂行していた。
In the conventional technique, the
しかし、有機EL表示装置の製造ラインにおいて、ロボット14のティーチング位置は、ロボット14が設置された搬送室周辺に配置された処理室(成膜室)で基板及びマスクを載置する位置、マスクストックチャンバー12で使用前後のマスクが収納される位置、パス室15及びバッファ室16で基板を受け渡しする位置などの多数の位置を含むため、
各位置に対するティーチング作業に相当な時間がかかる。
However, in the production line of the organic EL display device, the teaching position of the
Teaching work for each position takes a considerable amount of time.
しかも、単位時間あたり、より多くの搬送動作を行うことができるようにロボット14が2つのロボットアーム23を有する場合もあり、それぞれのティーチング位置に対して、大気開放状態及び真空状態で別途にティーチングを行わなければならないため、大型の製造ラインにおいては、数十回に及ぶティーチング作業が必要になり、ティーチング作業に数十時間がかかり、この間製造ラインを止めざるを得なかった。
Moreover, the
そこで、本発明においては、ロボット14の衝突などの原因で、ロボット14、特に、ロボットハンド部24の位置ずれが発生した場合に、成膜クラスタ1内のすべてのティーチングの位置に対して再ティーチング作業を遂行するのではなく、所定位置(本実施例ではこれを原点位置といい、原点位置は、例えば、特定のチャンバー内の基板やマスクの搬送位置であってもよい)におけるロボットハンド部24の位置ずれ量を測定し、これをもとに他の複数のティーチング位置の位置情報を補正する手法を採用している。これによって、他の複数のティーチング位置に対するティーチング作業を省くことができ、再ティーチング作業にかかる時間を短縮することができる。
Therefore, in the present invention, when the position of the
これに用いられる本発明のロボットシステム30は、図3に示すように、ロボット14、制御部25及び検出手段31を含む。
As shown in FIG. 3, the
ロボット14のロボットハンド部24には、ロボットハンド部24の回転角又はロボットハンド部24の回転角方向における位置ずれ量を測定するのに用いられるマーク部241が設けられる。ここで言う回転角とは、Z軸に平行でロボットハンド部24を貫く仮想軸線を中心とした回転角である。
The
マーク部241は、ロボットハンド部24を貫く仮想軸線を中心とした回転角又は回転角方向(θ方向)においての位置ずれ量が測定できるように、ロボットハンド部24の長手方向(ロボットアーム部23との接続部からロボットハンド部24の自由端部に向かう方向)に沿って配置された複数のマークを含む。図3(a)には、マーク部241が2つのマーク(第1マークおよび第2マーク)を有する構成を図示したが、本発明はこれに限定されず、3つ以上のマークを有してもよい。また、本発明は、複数のマークがロボットハンド部24の長手方向に沿った直線上に配置される構成に限定されず、複数のマーク間の変位がロボットハンド部24の長手方向に沿った成分を持てばよい。ただし、この場合、後述する検出手段31による画像処理がもっと複雑になることが考えられるので、複数のマークはロボットハンド部24の長手方向に沿った直線上に配置されることが好ましい。
The
本実施例において、マーク部241のマークは、ロボットハンド部24に形成された+字標識であるが、本発明はこれに限らず、他の任意の形状のマークであってもよい。
In the present embodiment, the mark of the
また、他の実施例として、本発明のマーク部は、図3(b)に示すように、ロボットハンド部24の長手方向に沿って延びる線状マーク(図3(b)中の線状マーク2412参照)であってもよい。 Further, as another embodiment, as shown in FIG. 3B, the mark portion of the present invention is a linear mark extending along the longitudinal direction of the robot hand portion 24 (the linear mark in FIG. 3B). 2412).
このように、マーク部241として、ロボットハンド部24の長手方向(つまり、第2アーム232との連結部位からロボットハンド部24の自由端部に向かう方向)に沿って配置された複数のマーク、又はロボットハンド部24の長手方向に延びる線状マークを用いることで、ロボットハンド部24のX軸方向及びY軸方向における位置ずれ量だけでなく、ロボットハンド部24を貫く仮想軸線を中心とした回転角、又は回転角方向における位置ずれ量も測定できるようになる。この際、ロボットハンド部24を貫く仮想軸線を中
心としたロボットハンド部24の回転角は、複数のマーク(第1マークと第2マーク)を結ぶ線分又は線状マークが仮想基準線に対して成す角度によって測定される。ここで言う仮想基準線はロボットに対して仮想的に設定される直線であり、仮想基準線は仮想軸線と直交する直線である。典型的には、原点位置(所定位置)において位置ずれのない、理想的な状態のロボットハンド部24の複数のマーク(第1マークと第2マーク)を結ぶ線分又は線状マークを含む直線が、仮想基準線となる。
As described above, the plurality of marks arranged as the
図3には、ロボットハンド部24が1つのフィンガーからなる構成を図示したが、ロボットハンド部24は二股のフィンガーからなることもでき、この場合、マーク部241は、2つのフィンガーのいずれかに設けられる。
Although FIG. 3 shows a configuration in which the
本発明のロボットシステム30の検出手段31は、ロボットハンド部24のマーク部241を検出することにより、X軸方向、Y軸方向、及びロボットハンド部24を貫く仮想軸線を中心とする回転角方向におけるロボットハンド部24の位置ずれ量を測定できるようにする。
The detection means 31 of the
検出手段31は、ロボットハンド部24が原点位置(例えば、パス室15内の基板搬出位置)に設置された状態で、マーク部241が検出できるように、原点位置においてマーク部241に対応する位置に設置される。例えば、原点位置がパス室15の基板搬出位置である場合、検出手段31は、パス室15の基板ステージの下方でマーク部241を検出できる位置に設置される。検出手段31として、後述するように、撮像用カメラ(撮像手段)を用いる場合には、パス室15の底面に透明窓を設けて、その外部に撮像用カメラを設置することができるが、本発明はこれに限定されず、パス室15内に撮像用カメラを設置してもよい。
The detection means 31 has a position corresponding to the
検出手段31は、例えば、マーク部241が複数の個別的なマークを含む場合、個別マークを撮影して個別マークの位置を検出できる複数の撮像用カメラ311であることが好ましいが、本発明はこれに限定されず、個別マークの位置を検出できるものであれば、他の手段であってもよい。
For example, when the
このように、マーク部241を、ロボットハンド部24の長手方向に沿って配置される複数の個別マークで構成し、検出手段31をこれら個別マークの位置を計測できる複数のカメラで構成することにより、ロボットハンド24の回転角及び位置ずれ量、特に、回転角方向における位置ずれ量を測定することができる。
In this way, the
つまり、衝突などによってロボット14に位置ずれが発生する前に(例えば、最初のティーチング作業の直後に)、ロボットハンド部24を原点位置に設置して、検出手段31によってマーク部241のそれぞれのマークを検出することにより、ロボットハンド部24が原点位置に設置された場合のロボットハンド部24の位置に関する情報(基準位置情報、第1情報)を得ることができる。特に、本発明においては、マーク部241がロボットハンド部24の長手方向に沿って配置された複数のマークを含むため、ロボットハンド部24を貫く仮想軸線を中心とする回転角方向における位置(回転角)を測定できるようになる。したがって、基準位置情報は、少なくともX軸方向、Y軸方向及びロボットハンド部24を貫く仮想軸線を中心とした回転角方向においてのロボットハンド24の位置に関する情報を含んでいる。これらの基準位置情報を制御部25の記憶部251に記憶しておく。ロボットハンド24のZ軸方向の位置に関する情報は、ロボットハンド24の下方にロボットハンド24から離隔して設けられた別途のレーザーセンサーや撮像用カメラによって測定可能である。
That is, before the
その後、ロボット14の衝突などによって、位置ずれが発生した場合、ロボットハンド
部24を再び原点位置に設置するための制御を行い(このような制御を行っても、衝突などにより変形が生じた場合には、ロボットハンド部24は、衝突前の原点位置に移動できない)、検出手段31によってマーク部241のそれぞれのマークを再び検出することにより、衝突後における、複数のマークの位置情報を取得する。このように再取得した複数のマークの位置情報に基づいて、ロボットハンド部24の位置情報を再取得して、再取得したロボットハンド部24の位置情報(第2情報)を、記憶部251に記憶しておいた基準位置情報と比較することで、衝突の前後における、ロボットハンド部24のX軸方向、Y軸方向及びロボットハンド部24を貫く仮想軸線を中心とした回転角方向の位置ずれ量(ΔX、ΔY、Δθ)が得られる。ロボットハンド24のZ軸方向の位置ずれ量(ΔZ)も同様に、記憶部251に予め記憶しておいたZ軸方向の基準位置情報と、衝突後においてのZ軸方向の位置に関する情報を比較することで、得られる。
After that, when the position shift occurs due to the collision of the
すなわち、本発明では、ロボットハンド部24に位置ずれが発生する前に、ロボットハンド部24のマーク部241の位置を検出手段31によって検出して、ロボットハンド部24の基準位置を算出し、これを制御部25に予め記憶しておく。そして、ロボットハンド部24の衝突などによって位置ずれが発生した場合、ロボットハンド部24を再び原点位置に設置するための制御を行った後、マーク部241のずれた位置を検出手段31によって再び検出することにより、ロボットハンド部24のずれた位置を算出して、算出された位置と基準位置との差分に基づいて、ロボットハンド部24の位置ずれ量(ΔX、 ΔY、 Δθ)を算出する。
That is, in the present invention, the position of the
一方、複数のマークに対応するように複数の検出手段31を設置して、検出手段31それぞれによってマークを検出することにより、マークの位置を特定する方法の代わりに、1つの検出手段31、例えば、複数のマークを撮影できる視野範囲を有する撮像用カメラで複数のマークを撮影して画像データを得た後、画像処理を通じて各マークの位置に関する情報を得ることもできる。 On the other hand, instead of the method of specifying the position of the mark by installing a plurality of detection means 31 so as to correspond to the plurality of marks and detecting the mark by each of the detection means 31, one detection means 31, for example. It is also possible to obtain image data by shooting a plurality of marks with an imaging camera having a field of view capable of shooting a plurality of marks, and then obtain information on the position of each mark through image processing.
このようなマーク部241の位置検出方法は、マーク部241がロボットハンド部24の長手方向に沿って延びる線状マーク2412の場合にも適用できる。
Such a method of detecting the position of the
例えば、図3(b)に示すように、原点位置であるパス室15のティーチング位置の下方に、検出手段31として相対的に広い視野角を有するカメラ312を設置する。
For example, as shown in FIG. 3B, a
ロボットハンド部24を原点位置に設置した後、検出手段31であるカメラ312でロボットハンド部24に形成された線状マーク2412を撮影することで線状マークの撮像画像が得られる。得られた撮像画像に対して、制御部25の画像処理部(不図示)、又は制御部25とは別途に設けられた画像処理部による画像処理を行い、ロボットハンド部24のX軸方向、Y軸方向、及び回転角方向の位置を算出する。算出された位置情報をロボットハンド部24の基準位置の情報として制御部25の記憶部251に記憶しておく。
After the
衝突などによってロボットハンド部24に位置ずれが発生した場合、再度ロボットハンド部24を原点位置に設置するための制御を行った後、カメラ312でロボットハンド部24の線状マーク2412を撮影し、撮像画像の画像処理を行って、ロボットハンド部24の位置を再測定する。ロボットハンド部24の再測定された位置に関する情報と、メモリー部251に予め記憶された基準位置に関する情報と、に基づいて、ロボットハンド部24のX軸方向、Y軸方向、及び回転角方向の位置ずれ量(ΔX、ΔY、Δθ)を算出する。これによって、衝突の前後のロボットハンド部24の位置ずれ量が得られる。
If the
このように、1つのカメラ312によって得られたマーク部241の画像(複数のマークの画像、線状マークの画像)を画像処理して位置ずれ量を算出する場合、カメラ312
の視野範囲が後述するティーチング位置の調整可能範囲を決めることになる。つまり、視野範囲が広いカメラ312を使用することにより、搬送位置の調整可能範囲を広くすることができる。
In this way, when the image of the mark portion 241 (image of a plurality of marks, image of linear marks) obtained by one
The field of view of is determined the adjustable range of the teaching position, which will be described later. That is, by using the
本実施例では、成膜クラスタ1内の複数のティーチング位置のうち、パス室15の基板搬出位置を、ロボットハンド部24の位置ずれ量を測定するための原点位置とした。これは通常、成膜クラスタ1内の多数のティーチング位置のうち、パス室15の搬送位置がロボット14のシャフト部22から最も遠く離れた位置であり(すなわち、ロボットアーム部23及びロボットハンド部24が最も伸びた状態に対応する位置であり)、ロボットハンド部24の衝突による位置ずれ量が最も大きい位置になるからである。また、パス室15の場合、チャンバーの下部に蒸発源が設置される成膜室11と異なり、基板ステージの下方に検出手段31を設置することが容易になる長所もある。
In this embodiment, among the plurality of teaching positions in the
ただし、本発明の原点位置は、パス室15の基板搬出位置に限定されず、他のチャンバー(例えば、成膜室、バッファ室、マスクストックチャンバー)内の搬送位置であってもよく、搬送室内の位置(例えば、搬送室内の待機位置)のいずれか1つであってもよい。原点位置を搬送室内の複数の待機位置のいずれか1つにすることで、検出手段31の設置がより容易になる。さらに、本発明の原点位置は、成膜クラスタ1のティーチング位置でない第3の位置であってもよい。
However, the origin position of the present invention is not limited to the substrate carry-out position of the
このように、本発明によると、ロボットハンド部に、ロボットハンド部の長手方向に沿って形成された複数のマーク、又はロボットハンド部の長手方向に沿って延びる線状マークをカメラなどの検出手段で検出することにより、ロボットハンド部の衝突などによって発生した、ロボットハンド部の所定位置における位置ずれ量(特に、ロボットハンド部24を貫く仮想軸線を中心とした回転角方向における位置ずれ量)を計測し、計測された位置ずれ量に基づいて、搬送動作の他の複数のティーチング位置(待機位置及び搬送位置)に関する情報のうち、少なくとも2つの搬送位置に関する情報を補正する。これによって、他の複数のティーチング位置に対する再ティーチング作業を行なわず、ティーチング位置の確認作業だけで装置を再稼動できるようになり、再ティーチングにかかる時間を大幅に短縮することができるようになる。 As described above, according to the present invention, a plurality of marks formed along the longitudinal direction of the robot hand portion or linear marks extending along the longitudinal direction of the robot hand portion are detected on the robot hand portion by detecting means such as a camera. By detecting with, the amount of misalignment at a predetermined position of the robot hand portion (particularly, the amount of misalignment in the rotation angle direction about the virtual axis penetrating the robot hand portion 24) caused by the collision of the robot hand portion or the like is detected. It is measured, and based on the measured position shift amount, the information regarding at least two transfer positions among the information regarding the other plurality of teaching positions (standby position and transfer position) of the transfer operation is corrected. As a result, the device can be restarted only by confirming the teaching position without performing the re-teaching work for a plurality of other teaching positions, and the time required for the re-teaching can be significantly shortened.
<ティーチング位置の調整方法及びデバイス製造方法>
以下、ロボットハンド部24の、原点位置における位置ずれ量に基づいて、成膜クラスタ1内の他の複数のティーチング位置を調整する方法、及びこれを用いて有機EL表示装置のようなデバイスを製造する方法について説明する。
<Teaching position adjustment method and device manufacturing method>
Hereinafter, a method of adjusting a plurality of other teaching positions in the
まず、基板10が搬送されるべき複数のティーチング位置(搬送位置及び待機位置)がロボット14にティーチングされる。すなわち、複数の搬送位置及び待機位置の位置情報が、ティーチング位置情報として制御部25の記憶部251に記憶される(S1)。
First, a plurality of teaching positions (transport position and standby position) to which the
ロボット14のロボットハンド部24が、複数のティーチング位置中の1つである原点位置に設置される(S2)。そして、ロボットハンド部24のマーク部241が検出手段31によって検出され、その検出結果に基づいて算出されたロボットハンド部24の位置情報がロボットハンド部24の基準位置情報(第1情報)として制御部25の記憶部251に記憶される(S3)。
The
以降、搬送過程で成膜クラスタ1の他の部分との衝突などにより、ロボット14に生じた変形などによってロボットハンド部24に位置ずれが発生した場合、その位置ずれ量を測定するため、ロボットハンド部24を原点位置に再び設置するための制御を行う(S4)。つまり、ロボット14の駆動部に原点位置の情報を入力する。しかし、衝突などによ
り生じた変形などによって、ロボットハンド部24は、衝突前の原点位置に移動できず、衝突前の原点位置からずれた位置に移動することになる。その衝突前の原点位置からずれた位置に移動したロボットハンド部24の位置が、ロボットハンド部24のマーク部241が検出手段31により検出されることによって、再び測定される(S5)。
After that, when the
制御部25は、ロボットハンド部24の再測定された位置に関する情報と、制御部25の記憶部251に予め記憶されていた基準位置に関する情報から、衝突の前後のロボットハンド部24の位置ずれ量を算出する。本発明の構成によると、X軸方向(第1方向)、Y軸方向(第2方向)の位置ずれ量だけでなく、θ方向(回転角方向)の位置ずれ量も測定できるようになる。同様に、ロボットハンド24のZ軸方向の位置ずれ量も測定される。
The
制御部25は、測定された位置ずれ量をX軸方向、Y軸方向、Z軸方向、及びθ方向それぞれに対して予め定められた所定の閾値と比較する。X軸方向、Y軸方向、Z軸方向、及びθ方向のいずれかの方向においての位置ずれ量が該当方向の所定の閾値を超えると判定されれば、制御部25は、当該方向における位置ずれ量に基づいて、記憶部251に記憶されている複数のティーチング位置に対する位置情報のうち、少なくとも2つの搬送位置に関する情報を補正する。
The
例えば、制御部25によって算出された該当方向の位置ずれ量を他のティーチング位置の該当方向の位置情報に加算したり、減算したりして該当ティーチング位置の位置情報を補正する。
For example, the position deviation amount in the corresponding direction calculated by the
すべてのティーチング位置に対する位置情報が補正されれば、ロボット14を補正されたティーチング位置に基づいて、動作させてみることで、ティーチング位置の補正によってロボットハンド部24が成膜クラスタ1の他の部分と衝突なく目標位置にきちんと移動できるかを確認する。ロボット14が問題なく複数のティーチング位置への搬送動作を行うことができることが確認されれば、ロボット14による基板やマスクの搬送を再開する。
If the position information for all the teaching positions is corrected, the
このように、本発明のティーチング位置調整方法によると、ロボット14に成膜クラスタ1の他の部分と衝突などが起きた後に、複数のティーチング位置のすべてに対して、ティーチング作業を遂行する代わりに、原点位置におけるロボットハンド部24の位置ずれ量だけを測定し、他のティーチング位置に対する補正を行う。これにより、ロボット14の衝突後の再ティーチング作業にかかる時間を大幅に短縮することができるようになる。
As described above, according to the teaching position adjusting method of the present invention, instead of performing the teaching work for all of the plurality of teaching positions after the
本実施例では、衝突などによってロボットハンド部24に位置ずれが発生した場合に、ロボットハンド部24を原点位置に設置するための制御を行った後、マーク部241の位置を再測定すると説明したが、本発明はこれに限定されず、衝突などが起きなくても、一定時間以上ロボット14が使われた後に、ロボットハンド部24を原点位置に設置するための制御を行った後、ロボットハンド部24の位置を再測定してもよい。これによって、ロボット14の継続的な使用による関節部などの変形によって、ロボット14の成膜クラスタ1の他の部分と衝突することを未然に防止することができるようになる。
In this embodiment, it has been described that when the
上記実施例は、本発明の一例を示したものに過ぎず、本発明は上記実施例の構成に限定されず、本技術思想の範囲内で適宜に変形してもよい。また、本発明は、上述の実施例の1以上の機能を実現するプログラム(ソフトウェア)を、ネットワーク又は各種記憶媒体を介してシステム又は装置に供給し、そのシステム又は装置のコンピュータにおける1つ以上のプロセッサーがプログラムを読み出して実行する処理において、そのプログラム、及び該プログラムを格納するコンピュータ読み取り可能な記憶媒体によって構成されても
よい。
The above embodiment is merely an example of the present invention, and the present invention is not limited to the configuration of the above embodiment and may be appropriately modified within the scope of the present technical idea. Further, the present invention supplies a program (software) that realizes one or more functions of the above-described embodiment to a system or device via a network or various storage media, and one or more of the system or device in a computer. In a process in which a processor reads and executes a program, it may be composed of the program and a computer-readable storage medium for storing the program.
1: 成膜クラスタ
11: 成膜室(処理室)
12: マスクストックチャンバー
13: 搬送室
14: ロボット
15: パス室
16: バッファ室
22: シャフト部
23: ロボットアーム部
24: ロボットハンド部
25: 制御部
31: 検出手段
241: マーク部
1: Film formation cluster 11: Film formation chamber (processing chamber)
12: Mask stock chamber 13: Transport chamber 14: Robot 15: Pass chamber 16: Buffer chamber 22: Shaft unit 23: Robot arm unit 24: Robot hand unit 25: Control unit 31: Detection means 241: Mark unit
本発明の第1態様によるロボットシステムは、The robot system according to the first aspect of the present invention is
ロボットアーム部と、前記ロボットアーム部に回転可能に連結されたロボットハンド部 A robot arm unit and a robot hand unit rotatably connected to the robot arm unit.
と、を含むロボットと、And, including robots,
前記ロボットの動作を制御する制御部と、を備えたロボットシステムであって、 A robot system including a control unit that controls the operation of the robot.
前記制御部は、前記ロボットの動作の制御に用いられる複数のティーチング位置に関する情報を記憶する記憶部を含み、 The control unit includes a storage unit that stores information regarding a plurality of teaching positions used for controlling the operation of the robot.
前記制御部は、前記ロボットハンド部が所定位置にセットされた状態で測定された前記ロボットハンド部の位置に関する情報に基づいて、前記記憶部に記憶された前記複数のティーチング位置に関する情報のうちの少なくとも2つをそれぞれ補正する。 The control unit is among the information regarding the plurality of teaching positions stored in the storage unit based on the information regarding the position of the robot hand unit measured with the robot hand unit set at a predetermined position. Correct at least two of each.
本発明の第2態様によるデバイス製造装置は、The device manufacturing apparatus according to the second aspect of the present invention is
複数のチャンバーと、前記複数のチャンバーのうちのいずれか1つのチャンバーから他のチャンバーに被搬送体を搬送するための前記ロボットシステムと、を備える。 It comprises a plurality of chambers and the robot system for transporting an object to be transported from any one of the plurality of chambers to another chamber.
本発明の第3態様によるデバイス製造方法は、 The device manufacturing method according to the third aspect of the present invention is
前記ロボットシステムを用いてデバイスを製造するデバイス製造方法であって、 A device manufacturing method for manufacturing a device using the robot system.
基板が搬送されるべき複数の搬送位置を含む複数のティーチング位置を前記記憶部に記憶させる工程と、 A step of storing a plurality of teaching positions including a plurality of transfer positions to which the substrate should be conveyed in the storage unit, and
所定位置に設置された前記ロボットハンド部の前記マーク部を検出して測定された、前記ロボットハンド部の位置に関する第1情報を前記記憶部に記憶させる工程と、 A step of storing the first information regarding the position of the robot hand unit, which is measured by detecting the mark portion of the robot hand unit installed at a predetermined position, in the storage unit.
前記ロボットハンド部を前記所定位置に設置するための制御を行った状態で前記ロボットハンド部の前記マーク部を再検出して、前記ロボットハンド部の位置を再び測定する工程と、 A step of rediscovering the mark portion of the robot hand portion and measuring the position of the robot hand portion again while controlling the robot hand portion to be installed at the predetermined position.
前記記憶部に記憶された前記第1情報と、再び測定された前記ロボットハンド部の位置に関する第2情報とに基づいて、第1方向、前記第1方向と交差する第2方向、前記第1方向及び前記第2方向とそれぞれ交差する第3方向を回転軸とする回転角方向における、前記ロボットハンド部の位置ずれ量を測定する工程と、 Based on the first information stored in the storage unit and the second information regarding the position of the robot hand unit measured again, the first direction, the second direction intersecting the first direction, and the first direction. A step of measuring the amount of misalignment of the robot hand portion in the rotation angle direction with the direction and the third direction intersecting the second direction as the rotation axis.
前記第1方向、前記第2方向及び前記回転角方向のうち、少なくとも1つ以上の方向における前記位置ずれ量が、該当方向に対する所定の閾値を超える場合、該当方向における前記位置ずれ量に基づいて、前記複数のティーチング位置を補正する工程と、を含む。 When the amount of misalignment in at least one of the first direction, the second direction, and the angle of rotation direction exceeds a predetermined threshold for the relevant direction, the amount of misalignment in the relevant direction is based on the amount of misalignment. , The step of correcting the plurality of teaching positions, and the like.
本発明の第4態様によるデバイス製造方法は、 The device manufacturing method according to the fourth aspect of the present invention is
前記ロボットシステムを用いてデバイスを製造するデバイス製造方法であって、 A device manufacturing method for manufacturing a device using the robot system.
前記デバイスの製造に用いられる基板を搬送するロボットであって、ロボットアーム部 A robot that conveys a substrate used in the manufacture of the device, and is a robot arm unit.
と、前記ロボットアーム部に連結され、マーク部が設けられたロボットハンド部と、を含むロボットを用い、Using a robot including a robot hand portion connected to the robot arm portion and provided with a mark portion.
前記基板が搬送されるべき複数の搬送位置を含む複数のティーチング位置を前記記憶部に記憶させる工程と、 A step of storing a plurality of teaching positions including a plurality of transfer positions to which the substrate should be conveyed in the storage unit, and a step of storing the plurality of teaching positions.
前記ロボットハンド部を所定位置に設置した状態で、前記ロボットハンド部に設けられた前記マーク部を測定手段によって検出して前記ロボットハンド部の回転角を測定する工程と、 A step of measuring the rotation angle of the robot hand portion by detecting the mark portion provided on the robot hand portion by a measuring means with the robot hand portion installed at a predetermined position.
測定された前記ロボットハンド部の前記回転角に関する情報を含む情報に基づいて、前記記憶部に記憶された前記複数のティーチング位置に関する情報のうちの少なくとも2つをそれぞれ補正する工程と、を含む。 A step of correcting at least two of the information regarding the plurality of teaching positions stored in the storage unit based on the measured information including the information regarding the rotation angle of the robot hand unit is included.
Claims (34)
前記ロボットアーム部に回転可能に連結されたロボットハンド部と、
を含み、
前記ロボットハンド部には、前記ロボットハンド部の回転角を測定するのに用いられるマーク部が設けられていることを特徴とするロボット。 With the robot arm
A robot hand unit rotatably connected to the robot arm unit,
Including
The robot is characterized in that the robot hand portion is provided with a mark portion used for measuring the rotation angle of the robot hand portion.
前記ロボットの動作を制御する制御部と、を含み、
前記ロボットハンド部には、前記ロボットハンド部の回転角を測定するのに用いられるマーク部が設置されることを特徴とするロボットシステム。 A robot including a robot arm portion and a robot hand portion rotatably connected to the robot arm portion,
Including a control unit that controls the operation of the robot.
A robot system characterized in that a mark portion used for measuring the rotation angle of the robot hand portion is installed in the robot hand portion.
ド部を貫く仮想軸線を中心とした回転角方向、前記仮想軸線と交差する第1方向、及び前記仮想軸線及び前記第1方向と交差する第2方向における位置ずれ量を算出することを特徴とする請求項11に記載のロボットシステム。 The control unit is measured again using the mark unit with the first information stored in the storage unit and the control unit controlling to install the robot hand unit at the predetermined position. Based on the second information regarding the position of the robot hand portion, the rotation angle direction about the virtual axis penetrating the robot hand portion, the first direction intersecting the virtual axis, and the virtual axis and the first first. The robot system according to claim 11, wherein the amount of misalignment in a second direction intersecting the direction is calculated.
前記制御部は、複数の前記検出手段によって前記マーク部を検出して取得した情報に基づいて、前記ロボットハンド部の位置ずれ量を算出することを特徴とする請求項20に記載のロボットシステム。 A plurality of the detection means are arranged corresponding to the mark portion.
The robot system according to claim 20, wherein the control unit calculates the amount of misalignment of the robot hand unit based on the information obtained by detecting the mark unit by the plurality of detection means.
前記制御部は、前記撮像手段によって撮像された前記マーク部の撮像画像を画像処理し
、前記ロボットハンド部の位置ずれ量を算出することを特徴とする請求項20~23のいずれか1項に記載のロボットシステム。 The detection means includes an image pickup means arranged corresponding to the mark portion.
6. The robot system described.
前記ロボットは、ロボットアーム部と、前記ロボットアーム部に回転可能に連結され、マーク部が設けられたロボットハンド部と、を含み、
前記デバイス製造装置は、前記ロボットの動作を制御する制御部と、前記ロボットハンド部に設けられた前記マーク部を検出する検出手段と、をさらに含み、
前記制御部は、前記ロボットハンド部を前記複数のチャンバー内のいずれかの所定位置に設置するための制御を行った状態で前記検出手段を用いて前記マーク部を検出することによって、前記ロボットハンド部の回転角に関する情報を取得し、
前記制御部は、前記回転角に関する情報に基づいて、前記複数のチャンバーへの被搬送体の搬送位置を補正することを特徴とするデバイス製造装置。 A device manufacturing apparatus including a plurality of chambers and a robot for transporting an object to be transported from one of the plurality of chambers to another chamber.
The robot includes a robot arm portion and a robot hand portion rotatably connected to the robot arm portion and provided with a mark portion.
The device manufacturing apparatus further includes a control unit for controlling the operation of the robot and a detection means for detecting the mark unit provided on the robot hand unit.
The control unit detects the mark unit using the detection means in a state where the robot hand unit is controlled to be installed at any predetermined position in the plurality of chambers, thereby detecting the robot hand unit. Get information about the rotation angle of the part,
The device manufacturing apparatus, wherein the control unit corrects the transport position of the transported object to the plurality of chambers based on the information regarding the rotation angle.
前記制御部は、前記ロボットハンド部の回転角に関する情報に基づいて、前記記憶部に記憶された複数の前記搬送位置に関する情報のうちの少なくとも2つをそれぞれ補正することを特徴とする請求項25に記載のデバイス製造装置。 The control unit includes a storage unit that stores information regarding the transfer position of the transported object in each of the plurality of chambers.
25. The device manufacturing equipment described in.
前記所定位置は、前記パス室内の搬送位置であることを特徴とする請求項25又は26に記載のデバイス製造装置。 The plurality of chambers are a processing chamber in which processing for the first transported body is performed, a second transported body storage chamber in which the second transported body is stored, and an upstream side in the flow direction of the first transported body. Includes a pass chamber and a buffer chamber on the downstream side in the flow direction.
25. The device manufacturing apparatus according to claim 25 or 26, wherein the predetermined position is a transport position in the path chamber.
前記デバイスの製造に用いられる基板を搬送するロボットであって、ロボットアーム部と、前記ロボットアーム部に連結され、マーク部が設けられたロボットハンド部とを含むロボットを用い、
前記基板が搬送されるべき複数の搬送位置を含む複数のティーチング位置を制御部の記憶部に記憶させる工程と、
所定位置に設置された前記ロボットハンド部の前記マーク部を検出して測定された、前記ロボットハンド部の位置に関する第1情報を前記記憶部に記憶させる工程と、
前記ロボットハンド部を前記所定位置に設置するための制御を行った状態で前記ロボットハンド部の前記マーク部を再検出して、前記ロボットハンド部の位置を再び測定する工程と、
前記記憶部に記憶された前記第1情報と、再び測定された前記ロボットハンド部の位置に関する第2情報とに基づいて、第1方向、前記第1方向と交差する第2方向、前記第1方向及び前記第2方向とそれぞれ交差する第3方向を回転軸とする回転角方向における、前記ロボットハンド部の位置ずれ量を測定する工程と、
前記第1方向、前記第2方向及び前記回転角方向のうち、少なくとも1つ以上の方向における前記位置ずれ量が、該当方向に対する所定の閾値を超える場合、該当方向における前記位置ずれ量に基づいて、前記複数のティーチング位置を補正する工程と、を含むことを特徴とするデバイス製造方法。 It ’s a device manufacturing method.
A robot that conveys a substrate used for manufacturing the device, and includes a robot arm portion and a robot hand portion connected to the robot arm portion and provided with a mark portion, is used.
A step of storing a plurality of teaching positions including a plurality of transfer positions to which the substrate should be transported in a storage unit of a control unit, and a step of storing the plurality of teaching positions.
A step of storing the first information regarding the position of the robot hand unit, which is measured by detecting the mark portion of the robot hand unit installed at a predetermined position, in the storage unit.
A step of rediscovering the mark portion of the robot hand portion and measuring the position of the robot hand portion again while controlling the robot hand portion to be installed at the predetermined position.
Based on the first information stored in the storage unit and the second information regarding the position of the robot hand unit measured again, the first direction, the second direction intersecting the first direction, and the first direction. A step of measuring the amount of misalignment of the robot hand portion in the rotation angle direction with the direction and the third direction intersecting the second direction as the rotation axis.
When the amount of misalignment in at least one of the first direction, the second direction, and the angle of rotation direction exceeds a predetermined threshold value for the relevant direction, the amount of misalignment is based on the amount of misalignment in the relevant direction. , A device manufacturing method comprising the step of correcting the plurality of teaching positions.
前記デバイスの製造に用いられる基板を搬送するロボットであって、ロボットアーム部と、前記ロボットアーム部に連結され、マーク部が設けられたロボットハンド部と、を含
むロボットを用い、
前記基板が搬送されるべき複数の搬送位置を含む複数のティーチング位置を制御部の記憶部に記憶させる工程と、
前記ロボットハンド部を所定位置に設置した状態で、前記ロボットハンド部に設けられた前記マーク部を測定手段によって検出して前記ロボットハンド部の回転角を測定する工程と、
測定された前記ロボットハンド部の前記回転角に関する情報を含む情報に基づいて、前記記憶部に記憶された前記複数のティーチング位置に関する情報のうちの少なくとも2つをそれぞれ補正する工程と、を含むことを特徴とするデバイス製造方法。 It ’s a device manufacturing method.
A robot for transporting a substrate used for manufacturing the device, using a robot including a robot arm portion and a robot hand portion connected to the robot arm portion and provided with a mark portion.
A step of storing a plurality of teaching positions including a plurality of transfer positions to which the substrate should be transported in a storage unit of a control unit, and a step of storing the plurality of teaching positions.
A step of detecting the mark portion provided on the robot hand portion by a measuring means and measuring the rotation angle of the robot hand portion with the robot hand portion installed at a predetermined position.
A step of correcting at least two of the information regarding the plurality of teaching positions stored in the storage unit based on the measured information including the information regarding the rotation angle of the robot hand unit. A device manufacturing method characterized by.
被搬送体が搬送されるべき複数の搬送位置を含む、前記ロボットの複数のティーチング位置を前記制御部の記憶部に記憶させる工程と、
所定位置に設置された前記ロボットハンド部の前記マーク部を検出して測定された、前記ロボットハンド部の位置に関する第1情報を前記記憶部に記憶させる工程と、
前記制御部が前記ロボットハンド部を前記所定位置に設置するための制御を行った状態で、前記ロボットハンド部の前記マーク部を再検出して、前記ロボットハンド部の位置を再び測定する工程と、
前記第1情報と、再び測定された前記ロボットハンド部の位置に関する第2情報に基づいて、第1方向、前記第1方向と交差する第2方向、前記第1方向及び前記第2方向とそれぞれ交差する第3方向を回転軸とする回転角方向における、前記ロボットハンド部の位置ずれ量を測定する工程と、
前記第1方向、前記第2方向及び前記回転角方向のうち、少なくとも1つ以上の方向における前記位置ずれ量が該当方向に対する所定の閾値を超える場合、前記該当方向における前記位置ずれ量に基づいて、前記複数のティーチング位置を補正する工程と、を含むことを特徴とするティーチング位置調整方法。 A teaching position adjusting method in a robot system including a robot including a robot hand unit provided with a mark unit and a control unit for controlling the operation of the robot.
A step of storing a plurality of teaching positions of the robot in a storage unit of the control unit, including a plurality of transport positions to which the transported object should be transported.
A step of storing the first information regarding the position of the robot hand unit, which is measured by detecting the mark portion of the robot hand unit installed at a predetermined position, in the storage unit.
A step of rediscovering the mark portion of the robot hand unit and measuring the position of the robot hand unit again while the control unit controls to install the robot hand unit at the predetermined position. ,
Based on the first information and the second information regarding the position of the robot hand unit measured again, the first direction, the second direction intersecting the first direction, the first direction and the second direction, respectively. A step of measuring the amount of misalignment of the robot hand portion in the rotation angle direction with the intersecting third direction as the rotation axis, and
When the amount of misalignment in at least one of the first direction, the second direction, and the angle of rotation exceeds a predetermined threshold value for the relevant direction, the amount of misalignment in the relevant direction is based on the amount of misalignment. , A teaching position adjusting method comprising the step of correcting the plurality of teaching positions.
被搬送体が搬送されるべき複数の搬送位置を含む、前記ロボットの複数のティーチング位置を前記制御部の記憶部に記憶させる工程と、
前記ロボットハンド部を所定位置に設置した状態で、前記ロボットハンド部に設けられた前記マーク部を測定手段によって検出して前記ロボットハンド部の回転角を測定する工程と、
測定された前記ロボットハンド部の前記回転角に関する情報を含む情報に基づいて、前記記憶部に記憶された前記複数のティーチング位置に関する情報のうちの少なくとも2つをそれぞれ補正する工程と、を含むことを特徴とするティーチング位置調整方法。 A teaching position adjusting method in a robot system including a robot including a robot hand unit provided with a mark unit and a control unit for controlling the operation of the robot.
A step of storing a plurality of teaching positions of the robot in a storage unit of the control unit, including a plurality of transport positions to which the transported object should be transported.
A step of detecting the mark portion provided on the robot hand portion by a measuring means and measuring the rotation angle of the robot hand portion with the robot hand portion installed at a predetermined position.
A step of correcting at least two of the information regarding the plurality of teaching positions stored in the storage unit based on the measured information including the information regarding the rotation angle of the robot hand unit. Teaching position adjustment method characterized by.
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