JP2024064942A - ティーチング方法、ティーチング方法を実行する媒体に記憶されたプログラム及び搬送システム - Google Patents

ティーチング方法、ティーチング方法を実行する媒体に記憶されたプログラム及び搬送システム Download PDF

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Abstract

【課題】搬送ロボットの搬送位置をティーチングする方法を提供する。【解決手段】第１センサーが取得する３D位置情報に基づいて、前記搬送ロボットが搬送する被搬送物が置かれる対象体を検索する段階と、前記第１センサーと異なる種類の第２センサーから取得されるデータに基づいて、前記対象体の第２方向の座標及び第３方向の座標を導出する段階と、を含むティーチング方法。【選択図】図１

Description

本発明は、ティーチング方法、ティーチング方法を実行する媒体に記憶されたプログラム及び搬送システムに関する。
半導体素子を製造する基板処理装置ではウェハーなどの基板に対してフォトリソグラフィー工程、エッチング工程、アッシング工程、薄膜蒸着工程、そして、洗浄工程など多様な工程らを遂行する。基板処理装置で、ウェハーは搬送ロボットによって基板処理装置の内部で搬送される。搬送ロボットは基板処理装置が具備するスピンチャック、ヒーティングプレート、支持棚などのようなウェハーを支持する支持器具物でウェハーを搬送する。ウェハーに対する工程が適切に遂行されるためには、搬送ロボットがこのような支持器具物にウェハーを正確な位置に搬送しなければならない。
搬送ロボットがウェハーを基板処理装置内の支持器具物の正確な位置にローディングさせることができるように、搬送ロボットのウェハー搬送位置(例えば、ウェハー搬送座標)を確認し、調節するための作業であるティーチング(Teaching)がなされる。このようなティーチング作業はウェハーに対する工程が進行される前、より詳細には、搬送ロボットを設置時に使用者が遂行する。
一般に、ティーチング作業は制御装置などを利用して搬送ロボットを使用者が手動で操作してなされる。具体的には、使用者が搬送ロボットを手動で操作してウェハーを支持器具物にローディングさせ、この時ウェハーの搬送座標を確認する方式でなされる。しかし、このような方式は使用者の熟練度と疲労度によってティーチング作業の精密度に差が発生し、作業時間が長くかかるという問題がある。
このような問題を補うため、搬送ロボットにカメラなどのビジョンセンサーを設置し、ティーチング位置にQR Markなどのマーカーを付着する方法を利用さできる。この場合、使用者が搬送ロボットを手動で操作してウェハーを搬送位置におおよそ搬送し、搬送ロボットに設置されたビジョンセンサーがQR Markを認識すれば、QR Markを認識した位置情報を基準でウェハーの搬送座標を確認する。しかし、搬送ロボットにビジョンセンサーを設置する場合にも、ティーチング作業を遂行するためには使用者が搬送ロボットを手動操作が必ず必要であるため、作業時間を縮めることに限界がある。また、ビジョンセンサーの場合にはQR Markの２軸の座標は確認することができるが、３軸の座標は確認し難い。例えば、支持器具物が、ビジョンセンサーが撮像する方向の前方に位置する場合なら、ビジョンセンサーが撮像するイメージからi)左-右軸、ii)上-下軸の座標値を確認することはできるが、ビジョンセンサーから支持器具物までの距離である前-後軸の座標値は確認し難い。前-後軸の座標値を搬送ロボットに記憶させるためには、作業者が設計情報(例えば、搬送ロボットから支持器具物までの距離値)を直接入力するか、または、ウェハー型センサーなどの助けを借りた後続精密化作業が必要である。
韓国特許公開第10-2021-0129122号公報
本発明は、ティーチング作業の精密度を高めることができるティーチング方法、ティーチング方法を実行する媒体に記憶されたプログラム及び搬送システムを提供することを目的とする。
また、本発明は、使用者の手動操作がなくても、ティーチング作業を自動で遂行することができるティーチング方法、ティーチング方法を実行するための、媒体に記憶されたプログラム及び搬送システムを提供することを目的とする。
また、本発明は、ウェハー型センサーなどを利用した後続作業がなくてもティーチング作業を完了することができるティーチング方法、ティーチング方法を実行するための、媒体に記憶されたプログラム及び搬送システムを提供することを目的とする。
本発明が解決しようとする課題は上述した課題に限定されるものではなく、言及されない課題は本明細書及び添付された図面らから本発明の属する技術分野で通常の知識を有した者に明確に理解されることができるであろう。
搬送ロボットの搬送位置をティーチングする方法を提供する。ティーチング方法は、第１センサーが取得する３D位置情報に基づいて、前記搬送ロボットが搬送する被搬送物が置かれる対象体を検索する段階と、前記第１センサーと異なる種類の第２センサーから取得されるデータに基づいて、前記対象体の第２方向の座標及び第３方向の座標を導出する段階と、を含むことができる。
一実施形態によれば、前記第１センサー及び前記第２センサーと異なる種類である第３センサーが取得するデータに基づいて、前記対象体の第１方向の座標を導出する段階を含むことができる。
一実施形態によれば、前記第１方向の座標、前記第２方向の座標及び前記第３方向の座標を含む対象体座標と、あらかじめ記憶された前記対象体の情報に基づいて前記搬送位置の座標であるティーチング座標を演算する段階を含むことができる。
一実施形態によれば、前記対象体の情報は、前記対象体座標から前記ティーチング座標までの距離値を含むことができる。
一実施形態によれば、前記距離値は、前記第１方向の距離値、前記第２方向の距離値、及び前記第３方向の距離値を含むことができる。
一実施形態によれば、前記第１センサーは、ライダーセンサーであり、前記第２センサーは、ビジョンセンサーであり、前記第３センサーは、距離センサーであることができる。
一実施形態によれば、前記第１センサーが取得する前記３D位置情報に基づいて前記対象体の座標を導出する段階と、及び前記第１センサーが導出した前記対象体の座標と、前記第２センサーと前記第３センサーが導出した前記対象体の前記第１方向の座標、前記第２方向の座標及び前記第３方向の座標を互いに比べてその差が臨界値を超過するかどうかを確認する段階と、を含むことができる。
一実施形態によれば、前記対象体が前記被搬送物を保管する保管器具の場合、前記対象体座標は、前記対象体が有する面らのうち前記搬送ロボットと向い合う面に属する特定支点の座標であることができる。
一実施形態によれば、前記対象体が前記被搬送物が置かれる支持ユニットの場合、前記対象体座標は前記対象体が有する支持ピンのうち少なくとも一つ以上の支持ピンの座標であることができる。
一実施形態によれば、前記対象体座標は複数の前記支持ピンの座標を含み、前記支持ピンの座標から前記ティーチング座標を演算することができる。
一実施形態によれば、前記対象体が前記被搬送物が置かれる支持ユニット、および、前記支持ユニットに置かれるティーチング用ジグを含む場合、前記対象体座標は前記ティーチング用ジグに形成されたティーチングピンのうち少なくとも一つ以上のティーチングピンの座標であることができる。
一実施形態によれば、前記対象体座標は複数の前記ティーチングピンの座標を含み、前記ティーチングピンの座標から前記ティーチング座標を演算することができる。
また、本発明は、前記ティーチング方法らを実行するための、媒体に記憶されたプログラムを提供する。
また、本発明は、基板を搬送する搬送システムを提供する。搬送システムは、基板を搬送する搬送ロボットと、前記搬送ロボットの動作を制御する制御機とを含み、前記搬送ロボットは、基板が置かれるハンドと、前記ハンドを第１方向、第１方向に垂直な方向である第２方向、第１方向及び第２方向に垂直な方向である第３方向に移動させる移動アセンブリーと、前記搬送ロボットの周辺３D位置情報を取得するライダーセンサーと、前記搬送ロボットが搬送する基板が置かれる対象体の前記第２方向の座標及び前記第３方向の座標を取得するために前記対象体のイメージを取得するビジョンセンサーと、前記搬送ロボットと前記対象体との直線距離を取得する距離センサーとを含むことができる。
一実施形態によれば、前記制御機は、前記ライダーセンサーを利用して前記対象体を検索する動作と、検索された前記対象体と近くなる方向に前記ハンドを移動させる動作とを遂行するように前記搬送ロボットを制御することができる。
一実施形態によれば、前記制御機は、前記ビジョンセンサーが前記対象体のイメージを獲得する動作を遂行するように前記搬送ロボットを制御し、前記ビジョンセンサーが獲得した前記イメージから前記対象体の第１方向の座標及び前記第２方向の座標を演算することができる。
一実施形態によれば、前記制御機は、前記距離センサーが前記対象体と前記搬送ロボットとの間の直線距離を測定するように前記搬送ロボットを制御し、前記距離センサーが獲得した前記直線距離から前記対象体の前記第３方向の座標を演算することができる。
一実施形態によれば、前記制御機は、前記ライダーセンサーが取得する前記３D位置情報に根拠して前記対象体の座標を導出し、前記ライダーセンサーが導出した前記対象体の座標と、前記ビジョンセンサーと前記距離センサーが導出した前記対象体の前記第１方向の座標、前記第２方向の座標及び前記第３方向の座標を互いに比べてその差が臨界値を超過するかどうかを確認することができる。
一実施形態によれば、前記制御機は、前記第１方向の座標、前記第２方向の座標及び前記第３方向の座標を含む対象体座標と、あらかじめ記憶された前記対象体の情報に基づいて搬送位置の座標であるティーチング座標を演算することができる。
一実施形態によれば、前記制御機は、前記対象体座標から前記ティーチング座標までの距離値を記憶することができる。
本発明実施形態によれば、ティーチング作業の精密度を高めることができる。
また、本発明実施形態によれば、使用者の手動操作がなくても、ティーチング作業を自動で遂行することができる。
また、本発明実施形態によれば、ウェハー型センサーなどを利用した後続作業なしもティーチング作業を完了することができる。
本発明の効果は上述した効果らに限定されるものではなく、言及されない効果は本明細書及び添付された図面らから本発明が属する技術分野で通常の知識を有する者に明確に理解されることができるであろう。
本発明の一実施形態による搬送システムを概略的に示す図面である。 本発明の一実施形態によるティーチング方法を示すフローチャートである。 図２の対象体検索段階を遂行する搬送システムを示す図面である。 図２のハンド移動段階を遂行する搬送システムを示す図面である。 図２のイメージ獲得段階と、対象体座標演算段階を説明するための図面である。 図２の町測定段階を遂行する搬送システムを示す図面である。 基板が置かれる対象体の他の例を示す図面である。 基板が置かれる対象体の他の例を示す図面である。 本発明の搬送システムが獲得したスピンチャックのイメージを示す図面である。 図９のスピンチャックのイメージからティーチング座標を演算する段階を示す図面である。 基板が置かれる対象体の他の例を示す図面である。 図１１のスピンチャックにティーチング用ジグを安着させた姿を示す図面である。 本発明の他の実施形態による搬送システムを概略的に示す図面である。 本発明の他の実施形態による搬送システムを概略的に示す図面である。 本発明の他の実施形態による搬送システムを概略的に示す図面である。 本発明の他の実施形態による搬送ロボットを概略的に示す図面である。
以下では添付した図面を参照にして本発明の実施形態に対して本発明が属する技術分野で通常の知識を有した者が容易に実施できるように詳細に説明する。しかし、本発明は相違なる多様な形態で具現されることができ、ここで説明する実施形態により限定されない。また、本発明の望ましい実施形態を詳細に説明するにあたり、関連する公知の機能または構成に対する具体的な説明が本発明の要旨を不必要に不明確にすることがあると判断される場合にはその詳細な説明を省略することがある。また、類似の機能及び作用をする部分に対しては図面全体において等しい符号を使用する。
ある構成要素を‘包含'するということは、特別に反対の記載がない限り他の構成要素を除くということではなく、他の構成要素をさらに含むことができるということを意味する。具体的には，“含む”または“有する”などの用語は明細書に記載した特徴、数字、段階、動作、構成要素、部品またはこれらを組み合わせたものが存在することを指定しようとすることであって、一つまたはその以上の他の特徴や数字、段階、動作、構成要素、部品またはこれらを組み合わせたものなどの存在または付加可能性をあらかじめ排除しないものとして理解されなければならない。
単数の表現は文脈上明白に異なるように記載されない限り、複数の表現を含む。また、図面で要素の形状及び大きさなどはより明確な説明のために誇張されることがある。
以下では、図１乃至図１５を参照して本発明の実施形態を説明する。
以下で説明する搬送システム１０は、ウェハーなどの基板に対する処理工程を遂行する基板処理装置に適用できる。これと異なり、搬送システム１０は半導体製造ラインに設置され、ウェハーなどの基板を搬送する物流装置に適用できる。
図１は、本発明の一実施形態による搬送システムを概略的に見せてくれる図面である。図１を参照すれば、搬送システム１０は搬送ロボット１００、および制御機２００を含むことができる。
搬送ロボット１００は物品を搬送することができる。搬送ロボット１００が搬送する被搬送物はウェハー、またはガラスなどの基板であり得る。搬送ロボット１００は上述したようにウェハーなどの基板に対する処理工程を遂行する基板処理装置に適用できる。例えば、搬送ロボット１００は半導体素子を製造するためのフォトリソグラフィー工程、エッチング工程、アッシング工程、薄膜蒸着工程、または、洗浄工程などを遂行する基板処理装置に設置されることができる。搬送ロボット１００は基板処理装置のインデックス部、処理部、またはインターフェース部などに設置されることができる。ここで、インデックス部はカセット、FOUPなどの容器が置かれるロードポートを具備する部分であることができ、処理部は基板に対する処理工程を遂行する処理チャンバを具備する部分であることができ、インターフェース部は外部の露光装置などと連結される部分であることができる。
搬送ロボット１００はハンド１１０、駆動ユニット１２０、第１センサー１３０、第２センサー１４０、そして、第３センサー１５０を含むことができる。
ハンド１１０はウェハーなどの基板を搬送することができる。ハンド１１０は基板が置かれることができる形状を有することができる。ハンド１１０は一対のフィンガーを有する形状を有することができる。
駆動ユニット１２０はハンド１１０の位置を変更させることができる。駆動ユニット１２０はハンド１１０の位置を変更させてハンド１１０に置かれた基板を搬送することができる。駆動ユニット１２０はハンド１１０を第１方向(X)、第２方向(Y)及び/または第３方向(Z)に位置を変更させることができる。第１方向(X)は水平方向であり、第２方向(Y)は水平方向であるが、第１方向(X)と垂直な方向であることができ、第３方向(Z)は垂直方向であるが、第１方向(X)及び第２方向(Y)と垂直な方向であることができる。駆動ユニット１２０はアームアセンブリー１２１、昇降シャフト１２３及びベース１２５を含むことができる。アームアセンブリー１２１は複数個のアームを具備することができる。
アームアセンブリー１２１は複数個のアームを具備することができ、複数個のアームはお互いに対して回転可能に結合されることができる。すなわち、アームアセンブリー１２１は多関節アームアセンブリーであることができる。アームアセンブリー１２１が有するアームによってハンド１１０は第１方向(X)及び/または第２方向(Y)に沿ってその位置が変更されることができる。
昇降シャフト１２３はハンド１１０を第３方向(Z)に沿って移動させることができる。昇降シャフト１２３は複数個のアームで構成されるアームアセンブリー１２１と結合され、アームアセンブリー１２１を上下方向に移動させることができる。また、複数個のアームのうち、昇降シャフト１２３と直接締結されるアームは昇降シャフト１２３に対して回転可能に結合されることができる。
ベース１２５は駆動機(図示せず)を含むことができる。ベース１２５は少なくとも一つ以上の駆動機を含むことができる。ベース１２５は昇降シャフト１２３及び/またはアームアセンブリー１２１を駆動させることができるモータのような駆動機を含むことができる。また、ベース１２５はアームアセンブリー１２１と昇降シャフト１２３が固定されることができる胴体として機能を遂行することができる。
また、搬送ロボット１００が基板処理装置に設置される場合、搬送ロボット１００は固定された状態で設置されることができる。例えば、搬送ロボット１００が基板に対する蝕刻工程を遂行するプラズマ装置に提供される場合、搬送ロボット１００の位置は固定されることができる。しかし、これに限定されるものではなく、搬送ロボット１００がロードポートを具備するインデックス部などに設置される場合、ベース１２５はインデックス部に設置される走行レールに沿って水平方向に移動可能に設置されることもできる。
第１センサー１３０は位置情報を取得することができる。第１センサー１３０は３D位置情報を取得することができる。３D位置情報は、搬送ロボット１００の周辺構造物の形状に関する情報、周辺構造物の座標に関する情報を含むことができる。第１センサー１３０はライダー(LiDAR:Light Detection And Ranging)センサーであってもよい。第１センサー１３０は秒当たり数百万個に達するレーザーパルスを発射して戻って来る時間を測定してスキャンすることにより搬送ロボット１００が設置される周辺構造物に対する位置及び形状に関する情報を収集することができる。第１センサー１３０は収集された周辺構造物に対する３D位置情報を後述する制御機２００に送ることができる。制御機２００は第１センサー１３０が送る３D位置情報を通じて、搬送ロボット１００の周辺にどのような構造物が存在するか、そして、その構造物の座標がどうなるかを確認することができる。第１センサー１３０はベース１２５に設置されることができる。しかし、これに限定されるものではなくて、第１センサー１３０は搬送ロボット１００の周辺構造物の３D位置情報を獲得することができる多様な位置に設置されることができる。また、周辺構造物は後述する対象体を含むことができる。
第２センサー１４０は対象体に関するイメージを獲得することができる。第２センサー１４０はカメラのようなビジョンセンサーであることができる。第２センサー１４０はベース１２５に設置されることができる。第２センサー１４０はArea Cameraであることがある。第２センサー１４０は被搬送物が置かれる対象体に対するイメージ（画像）を撮像し、撮像した対象体のイメージを制御機２００に送ることができる。制御機２００は第２センサー１４０が送る対象体に対するデータ、例えば、イメージデータから対象体の第２方向(Y)及び第３方向(Z)座標を導出することができる。すなわち、制御機２００は第２センサー１４０が取得するイメージから対象体の第２方向(Y)及び第３方向(Z)座標である、２D位置情報を取得することができる。例えば、制御機２００は第２センサー１４０が送る対象体に対するイメージから、対象体の特定位置の第２方向(Y)及び第３方向(Z)座標を算出することができる。第２センサー１４０は対象体と向い合う位置に設置されることができる。第２センサー１４０はベース１２５に設置されるが、対象体と向い合う位置に設置されることができる。
第３センサー１５０は対象体とハンド１１０との間の距離を測定することができる。第３センサー１５０はアームアセンブリー１２１に設置されることができる。第３センサー１５０はアームアセンブリー１２１が有する複数個のアームのうちで、ハンド１１０と直接締結されるアームに設置されることができる。これと異なり、第３センサー１５０はハンド１１０に直接設置されることもでき、必要に応じてベース１２５に設置されて対象体と向い合うように設置されることもできる。第３センサー１５０は距離センサーであり得る。第３センサー１５０は超音波距離センサー、またはレーザー距離センサーであり得る。第３センサー１５０はハンド１１０と対象体との間の距離を測定し、測定された距離値を制御機２００に送ることができる。制御機２００は伝送を受けた距離値に基づいて対象体の特定位置の第１方向(X)座標を算出することができる。
制御機２００は搬送ロボット１００を制御することができる。制御機２００はデータなどを演算することができるプロセッサ、第１センサー１３０、第２センサー１４０、そして、第３センサー１５０が送るデータを保存する記憶媒体であるメモリーを含むことができる。また、メモリーには搬送ロボット１００を動作するためのプログラムが記憶され得る。また、メモリーには搬送ロボット１００のティーチング方法を遂行するためのプログラムが記憶され得る。また、メモリーには搬送ロボット１００、そして、搬送ロボット１００が設置される基板処理装置に関するサイズなどを含む設計情報があらかじめ記憶されてあり得る。また、メモリーには基板処理装置に置かれる保管器具であり得るFOUPなどの容器に関するサイズなどを含む設計情報が記憶され得る。また、制御機２００は使用者から命令、データなどの入力を受けることができるインターフェース装置を含むことができる。インターフェース装置は、キーボード、マウスなどを含むことができる。制御機２００は基板処理装置が具備する、基板処理装置制御用コンピューターであることがある。
以下では、本発明の一実施形態によるティーチング方法に対して説明する。以下に説明するティーチング方法は、前述した多関節アームを有する搬送ロボット１００のみならず、ティーチング作業が必要なすべての搬送ロボットに同一または類似に適用されることができる。以下では、搬送ロボット１００が搬送する被搬送物である基板が置かれる対象を対象体と言う。、対象体の位置に関する座標(より詳細には、対象体で特定位置に関する座標)を対象体座標と言う。対象体で基板が置かれる位置である搬送位置をティーチング座標と定義し得る。対象体座標とティーチング座標は搬送ロボット１００の中心位置を原点でたいてい、第１方向(X)、第２方向(Y)及び第３方向(Z)での座標を意味することができる。
図２は、本発明の一実施形態によるティーチング方法を示すフローチャートである。図２を参照すれば、本発明の一実施形態によるティーチング方法は、対象体検索段階(S１０）、ハンド移動段階(S２０）、イメージ獲得段階(S３０）、距離測定段階(S４０)、ティーチング座標演算段階(S５０)及びティーチング座標検証段階(S６０)を含むことができる。
対象体検索段階(S１０）は搬送ロボット１００が搬送する基板が置かれる対象体を検索する段階(S１０）であり得る(図３参照)。対象体検索段階(S１０）では第１センサー１３０が搬送ロボット１００の周辺に位置した構造物の形状及び位置に関する情報を取得して制御機２００へ送ることができる。制御機２００はあらかじめ記憶された構造物の形状情報に基づいて搬送ロボット１００の周辺に位置した構造物の種類が何なのかを判断して、構造物のうちティーチング座標のティーチングが必要な構造物を選別することができる。
例えば、搬送ロボット１００の周辺にはFOUPと共に基板を収納する保管器具である容器３００が位置し得る。第１センサー１３０は搬送ロボット１００周辺構造物の形状及び位置に関する情報を制御機２００に送ることができる。制御機２００は搬送ロボット１００の周辺構造物のうちでティーチング作業が必要な構造物を選別することができる。例えば、周辺構造物のうちでは基板処理装置の内壁や、レールなどのようにティーチング作業が必要ではない構造物があって、容器３００のようにティーチング作業が必要な構造物があり得る。制御機２００はティーチング作業が必要な構造物の大略的な座標を導出することができる。
ハンド移動段階(S２０）では搬送ロボット１００のハンド１１０をティーチング作業が必要な構造物である容器３００へ向く方向にハンド１１０を移動させることができる(図４参照)。すなわち、ハンド移動段階(S２０）ではハンド１１０を対象体である容器３００に近くなる方向に移動させることができる。
イメージ獲得段階(S３０）には第２センサー１４０が対象体である容器３００を撮像して対象体のイメージ(IM)を獲得することができる(図５参照)。対象体検索段階(S１０）で制御機２００が対象体である容器３００の大略的な位置を把握すれば、第２センサー１４０は対象体である容器３００の位置にフォーカスを合わせて容器３００のイメージ(IM)を獲得することができる。制御機２００は容器３００のイメージ(IM)から容器３００の第２方向(Y)の座標及び第３方向(Z)の座標値を算出することができる。例えば、制御機２００は容器３００のイメージ(IM)から容器３００が有する面のうちで搬送ロボット１００と向い合う面に属する特定支点(PP)の座標である第２方向(Y)の座標及び第３方向(Z)の座標をイメージ処理を通じて導出することができる。
距離測定段階(S４０)には第３センサー１５０を通じて対象体とハンド１１０との間の距離を測定することができる(図６参照)。距離測定段階(S４０)にはイメージ獲得段階(S３０）から得られた特定支点(PP)の座標値を利用してハンド１１０を特定支点(PP)と向い合う位置に移動させることができる。第３センサー１５０は特定支点(PP)と搬送ロボット１００との間の距離を測定することができる。例えば、第３センサー１５０はハンド１１０と容器３００との間の距離を測定することができる。制御機２００は第３センサー１５０が容器３００との距離を測定する時のハンド１１０座標と、第３センサー１５０が測定する容器３００とハンド１１０との間の距離値に基づいて特定支点(PP)の第１方向(X)の座標を演算して導出することができる。
ティーチング座標演算段階(S５０)では搬送位置(TP)の座標であるティーチング座標を演算することができる。制御機２００は対象体の特定支点(PP)の座標である対象体座標からティーチング座標を演算することができる。前述したように制御機２００には対象体の設計情報が記憶されていることができる。制御機２００は対象体座標と、あらかじめ記憶された対象体である容器３００の情報に根拠して搬送位置(TP)の座標であるティーチング座標を演算することができる。制御機２００に記憶された情報は、対象体座標からティーチング座標までの距離値を含むことができる。距離値は第１方向(X)の距離値、第２方向(Y)の距離値、及び第３方向(Z)の距離値を含むことができる。
ティーチング座標検証段階(S６０)ではティーチング座標演算段階(S５０)で導出されたティーチング座標を検証することができる。ティーチング座標検証段階(S６０)では第１センサー１３０が再び３D位置情報を取り出すことができる。例えば、第１センサー１３０は容器３００に関する位置情報に基づいて容器３００の座標を導出することができる。この時、第１センサー１３０が導出した対象体の座標と第２センサー１４０及び第３センサー１５０が導出した対象体の座標を互いに比べてその差が臨界値を超過するかどうかを確認することができる。仮に、その差が臨界値を超過する場合上述したティーチング方法を再び遂行することができる。
第１センサー１３０を高性能のライダーセンサーを利用する場合、対象体に関する座標を直ちに精密に導出し出すこともできる。しかし、高性能のライダーセンサーは非常に値段が高いことがある。第１センサー１３０に、値段が相対的に安いライダーセンサーを利用すると、対象体に関する座標を精密に導出し難くなり得る。本発明の一実施形態によれば、第１センサー１３０を通じて対象体の大略的な位置を捜し出して、第２センサー１４０及び第３センサー１５０を通じてティーチング座標を精密に導出し、再び第１センサー１３０を利用してティーチング座標を検証することで、ティーチング作業の精密度を高める。また、第２センサー１４０及び第３センサー１５０を通じてティーチング座標を完全に導出することができるようになるので、ウェハー型センサーなどを利用した後続作業がなくてもティーチング作業を完了することができるようになる。
前述した例では対象体が容器３００である場合について説明したが、これに限定されるものではない。例えば、図７に示されたところのように対象体は、被搬送物である基板を保管する保管器具のうちの一つであるバッファー装置であることができる。バッファー装置は基板を支持する支持棚と、基板の温度を調節する温度調節プレートなどを具備することができる。
前述した例では対象体が容器３００である場合について説明したが、これに限定されるものではない。例えば、図８に示されたところのように対象体は基板を支持して回転させる器具物であるスピンチャック５００であることがある。スピンチャック５００はチャックボディー５１０とチャックボディー５１０に設置される支持ピン５３０を含むことができる。対象体がスピンチャック５００である場合には、前述した方法と類似して、チャックボディー５１０の特定支点に関する座標を導出し、これを通じてティーチング座標を導出し出すこともできるが、支持ピン５３０を利用してティーチング座標を導出し出すこともできる。
例えば、搬送位置が支持ピン５３０の中心及び支持ピン５３０の上端高さであるとすると、第２センサー１４０及び第３センサー１５０を通じて第１支持ピン５３１上端の第１方向(X)の座標(x１)第２方向(Y)の座標(y１)、第２支持ピン５３２上端の第１方向(X)の座標(x２)第２方向(Y)の座標(y２)及び第３支持ピン５３３上端の第１方向(X)の座標(x３)第２方向(Y)の座標(y３)を導出することができる。制御機２００には(x１、y１)、(x２、y２)、(x３、y３)を通る仮想の円(CR)の半径値があらかじめ記憶され得る。仮想の円(CR)の円の方程式は、下の通りである。
(x-a)2- + (y-b)2 = r2 (a、bは円の中心、rは円の半径)
この時、(x１、y１)、(x２、y２)、(x３、y３)の座標値が分かっているので、これらのうちで少なくとも２支点の座標値を通じてa、bの値を導出することができる。すなわち、ティーチング座標のうちで第１方向(X)の座標及び第２方向(Y)の座標を導出することができる。
場合により、図１１に示されたところのようにチャック６００のチャックボディー６１０に設置されるピン６２０が非常に長さが短くてピン６２０の上端を認識し難いか、または、場合によってはピン６２０がチャックボディー６１０に設置されていないこともある。この場合には図１２に示されたようにチャック６００に置かれることができるし、複数のティーチングピン６３１が設置されたティーチング用ジグ６３０を安着させ、ティーチング用ジグ６３０が安着されたチャック６００を対象体にしてティーチング作業を遂行することができる。
前述した例では第２センサー１４０がベース１２５に設置される場合について説明したが、これに限定されるものではない。例えば、図１３に示されたところのように第２センサー１４０は、第３センサー１５０の側方で、かつアームアセンブリー１２１に設置されることができる。場合によっては、第２センサー１４０はハンド１１０に設置されることもできる。
前述した例では第２センサー１４０が１個だけ具備される場合について説明したが、これに限定されるものではない。例えば、図１４に示されたところのように複数のビジョンセンサー１４１、１４２、１４３、１４４がベース１２５に設置されることができる。ビジョンセンサー１４１、１４２、１４３、１４４それぞれお互いに異なる方向に位置された対象体を撮像することができるように配置されることができる。搬送ロボット１００が複数のビジョンセンサー１４１、１４２、１４３、１４４を具備する場合、制御機２００は対象体検索段階(S１０）で検索された対象体の位置によって、撮像に利用されるビジョンセンサーを選択して対象体を撮像することができる。
前述した例では第２センサー１４０が固定設置される場合について説明したが、これに限定されるものではない。例えば、図１５に示されたところのようにビジョンセンサー１４１、１４２、１４３、１４４はベース１２５に設置された移動レール(R１、R２、R３、R４)それぞれに設置され、第１方向(X)または第２方向(Y)に移動可能に構成されることができる。搬送ロボット１００が移動可能に構成されるビジョンセンサー１４１、１４２、１４３、１４３、１４４を具備する場合、制御機２００は対象体検索段階(S１０）で検索された対象体の位置によって、撮像に利用されるビジョンセンサーの位置を変更して対象体の撮像をより効果的に遂行することができる。
また、前述した例では搬送ロボット１００が多関節アームを有するロボットである場合について説明したが、これに限定されるものではない。例えば、図１６に示されたところのように搬送ロボット７００は多関節アームを持たないロボットで提供されることができる。例えば、搬送ロボット７００は、ハンド７１０、駆動ユニット７２０、ライダーセンサー７３０、ビジョンセンサー７４０及び距離センサー７５０を含むことができる。ライダーセンサー７３０、ビジョンセンサー７４０及び距離センサー７５０は上述した第１センサー１３０、第２センサー１４０及び第３センサー１５０とそれぞれ同一または類似なものであり得る。
ハンド７１０は複数のハンド７１１、７１２、７１３を含むことができる。駆動ユニット７２０は複数のハンド７１１、７１２、７１３それぞれを前後方向及び/または上下方向に移動させることができるように構成されることができる。例えば、駆動ユニット７２０はハンド７１１、７１２、７１３それぞれを前後方向に移動させるリニアアセンブリー７２１及びリニアアセンブリー７２１を上下方向に移動させる昇降軸７２３、及び基板処理装置に設置されることができるレールに沿って移動可能に構成され、駆動機を含むベース７２５を含むことができる。ライダーセンサー７３０はベース７２５に設置され、ビジョンセンサー７４０及び距離センサー７５０はリニアアセンブリー７２１の前方に設置されることができる。
以上の実施形態は本発明を例示するものである。また、上述した内容は本発明の望ましい実施形態を示して説明するものであり、本発明は多様な他の組合、変更及び環境で使用することができる。すなわち、本明細書に開示された発明の概念の範囲、記載された開示内容と均等な範囲及び/または当業界の技術または知識の範囲内で変更または修正が可能である。記載された実施形態は本発明の技術的思想を具現するための最善の状態を説明するものであり、本発明の具体的な適用分野及び用途で要求される多様な変更も可能である。したがって、以上の発明の詳細な説明は開示された実施形態、実施状態で本発明を制限しようとする意図ではない。また、添付された請求の範囲には他の実施形態、実施状態をも含むと解釈されなければならない。
１０ 搬送システム、
１００ 搬送ロボット、
１１０ ハンド、
１２０ 駆動ユニット、
１２１ アーム、
１２３ 昇降シャフト、
１２５ ベース、
１３０ 第１センサー、
１４０ 第２センサー、
１５０ 第３センサー、
２００ 制御機。

Claims (20)

  1. 搬送ロボットの搬送位置をティーチングする方法であって、
    第１センサーが取得する３D位置情報に基づいて、前記搬送ロボットが搬送する被搬送物が置かれる対象体を検索する段階と、
    前記第１センサーと異なる種類の第２センサーから取得されるデータに基づいて、前記対象体の第２方向の座標及び第３方向の座標を導出する段階と、を含む、
    ティーチング方法。
  2. 前記第１センサー及び前記第２センサーと異なる種類である第３センサーが取得するデータに基づいて、前記対象体の第１方向の座標を導出する段階を含む、
    請求項１に記載のティーチング方法。
  3. 前記第１方向の座標、前記第２方向の座標及び前記第３方向の座標を含む対象体座標と、あらかじめ記憶された前記対象体の情報と、に基づいて前記搬送位置の座標であるティーチング座標を演算する段階を含む、
    請求項２に記載のティーチング方法。
  4. 前記対象体の情報は、前記対象体座標から前記ティーチング座標までの距離値を含む、
    請求項３に記載のティーチング方法。
  5. 前記距離値は、前記第１方向の距離値、前記第２方向の距離値、及び前記第３方向の距離値を含む、
    請求項４に記載のティーチング方法。
  6. 前記第１センサーは、ライダーセンサーであり、
    前記第２センサーは、ビジョンセンサーであり、
    前記第３センサーは、距離センサーである、
    請求項２に記載のティーチング方法。
  7. 前記第１センサーが取得する前記３D位置情報に基づいて前記対象体の座標を導出する段階と、
    前記第１センサーが導出した前記対象体の座標と、前記第２センサーと前記第３センサーが導出した前記対象体の前記第１方向の座標、前記第２方向の座標及び前記第３方向の座標を互いに比べてその差が臨界値を超過するかどうかを確認する段階と、を含む、
    請求項６に記載のティーチング方法。
  8. 前記対象体が前記被搬送物を保管する保管器具である場合、
    前記対象体座標は、前記対象体が有する面のうち前記搬送ロボットと向い合う面に属する特定支点の座標である、
    請求項３に記載のティーチング方法。
  9. 前記対象体が前記被搬送物が置かれる支持ユニットである場合、
    前記対象体座標は前記対象体が有する支持ピンのうち少なくとも一つ以上の支持ピンの座標である、
    請求項３に記載のティーチング方法。
  10. 前記対象体座標は複数の前記支持ピンの座標を含み、
    複数の前記支持ピンの座標から前記ティーチング座標を演算する、
    請求項９に記載のティーチング方法。
  11. 前記対象体が、前記被搬送物が置かれる支持ユニット、および、前記支持ユニットに置かれるティーチング用ジグを含む場合、
    前記対象体座標は前記ティーチング用ジグに形成されたティーチングピンのうちの少なくとも一つ以上のティーチングピンの座標である、
    請求項３に記載のティーチング方法。
  12. 前記対象体座標は複数の前記ティーチングピンの座標を含み、
    前記ティーチングピンの座標から前記ティーチング座標を演算する、
    請求項１１に記載のティーチング方法。
  13. 請求項１のティーチング方法を実行するための、媒体に記憶されたプログラム。
  14. 基板を搬送する搬送システムであって、
    基板を搬送する搬送ロボットと、
    前記搬送ロボットの動作を制御する制御機と、を含み、
    前記搬送ロボットは、
    基板が置かれるハンドと、
    前記ハンドを第１方向、第１方向に垂直な方向である第２方向、第１方向及び第２方向に垂直な方向である第３方向に移動させる移動アセンブリーと、
    前記搬送ロボットの周辺３D位置情報を取得するライダーセンサーと、
    前記搬送ロボットが搬送する基板が置かれる対象体の前記第２方向の座標及び前記第３方向の座標を取得するために前記対象体のイメージを取得するビジョンセンサーと、
    前記搬送ロボットと前記対象体との直線距離を取得する距離センサーと、を含む、
    搬送システム。
  15. 前記制御機は、
    前記ライダーセンサーを利用して前記対象体を検索する動作と、
    検索された前記対象体と近くなる方向に前記ハンドを移動させる動作と、を遂行するように前記搬送ロボットを制御する、
    請求項１４に記載の搬送システム。
  16. 前記制御機は、
    前記ビジョンセンサーが前記対象体のイメージを獲得する動作を遂行するように前記搬送ロボットを制御し、
    前記ビジョンセンサーが獲得した前記イメージから前記対象体の第１方向の座標及び前記第２方向の座標を演算する、
    請求項１５に記載の搬送システム。
  17. 前記制御機は、
    前記距離センサーが前記対象体と前記搬送ロボットとの間の直線距離を測定するように前記搬送ロボットを制御し、
    前記距離センサーが獲得した前記直線距離から前記対象体の前記第３方向の座標を演算する、
    請求項１６に記載の搬送システム。
  18. 前記制御機は、
    前記ライダーセンサーが取得する前記３D位置情報に基づいて前記対象体の座標を導出し、
    前記ライダーセンサーが導出した前記対象体の座標と、前記ビジョンセンサーと前記距離センサーが導出した前記対象体の前記第１方向の座標、前記第２方向の座標及び前記第３方向の座標を互いに比べてその差が臨界値を超過するかどうかを確認する、
    請求項１７に記載の搬送システム。
  19. 前記制御機は、
    前記第１方向の座標、前記第２方向の座標及び前記第３方向の座標を含む対象体座標と、あらかじめ記憶された前記対象体の情報に基づいて搬送位置の座標であるティーチング座標を演算する、
    請求項１７に記載の搬送システム。
  20. 前記制御機は、
    前記対象体座標から前記ティーチング座標までの距離値を記憶する、
    請求項１９に記載の搬送システム。
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