JP6058004B2 - マルチリンケージロボットを有するシステム及びマルチリンケージロボットにおいて位置アライメント及び回転アライメントを補正するための方法 - Google Patents

Description

関連出願
本出願は２０１１年８月８日に出願の「ＳＹＳＴＥＭＳ ＨＡＶＩＮＧ ＭＵＬＴＩ−ＬＩＮＫＡＧＥ ＲＯＢＯＴＳ ＡＮＤ ＭＥＴＨＯＤＳ ＴＯ ＣＯＲＲＥＣＴ ＰＯＳＩＴＩＯＮＡＬ ＡＮＤ ＲＯＴＡＴＩＯＮＡＬ ＡＬＩＧＮＭＥＮＴ ＩＮ ＭＵＬＴＩ−ＬＩＮＫＡＧＥ ＲＯＢＯＴＳ」と題する米国非仮特許出願第１３／２０５，１２３号（代理人整理番号第１６３６１ＵＳＡ）からの優先権を主張し、その特許出願は全ての目的のためにその全体を参照することにより本明細書に援用される。

本発明はマルチリンクロボット内のロボットアームのアライメントを補正するように構成される方法に関する。

従来の電子デバイス製造システムは、複数のプロセスチャンバ及びロードロックチャンバを含む場合がある。そのようなチャンバはクラスタツール内に含まれる場合があり、クラスタツール内で、複数のプロセスチャンバが、例えば、移送チャンバの周囲に分散される場合がある。これらのシステム及びツールは多関節マルチリンクロボットを利用する場合があり、そのロボットは、移送チャンバ内に収納され、種々のプロセスチャンバとロードロックとの間で基板を輸送することができる。例えば、そのロボットは基板をチャンバ間で、ロードロックからチャンバへ、及び／又はチャンバからロードロックへ輸送する場合がある。種々のシステムチャンバ間で基板を効率的、かつ正確に輸送することは、システムスループットにとって、それゆえ、運用コスト全体を下げるのに重要な場合がある。さらに、正確な基板配置は、処理品質全体を改善することができる。多くのシステムにおいて、図１Ａ及び図１Ｂに示されるような選択的コンプライアント多関節ロボットアーム（ＳＣＡＲＡ：Ｓｅｌｅｃｔｉｖｅ Ｃｏｍｐｌｉａｎｔ Ａｒｔｉｃｕｌａｔｅｄ Ｒｏｂｏｔ Ａｒｍ）ロボット１００が利用される。ＳＣＡＲＡロボット１００は２つのモータによって駆動される３つのリンクを利用する。その３つのリンクは、ウエスト１０７に結合される、上側アームリンク１０２、前側アームリンク１０４及びリスト部材１０６を含む。エンドエフェクタ１０８がリスト部材１０６に結合される場合があり、基板１０５をプロセスチャンバ１１０の取出目的地又は配置目的地まで搬送するように構成される。第１のモータはウエスト１０７を駆動し、このことにより、Ｘ−Ｙ平面内でロボット１１０を全体的に位置決めできるようにする。第２のモータは、リスト部材１０６が線形軸１１２に沿ってウエスト１０７から離れて線形に移動するように、運動学的に結合される全てのアーム１０２、１０４、１０６を駆動する。問題であることに、そのようなＳＣＡＲＡロボット１００は、位置アライメントと回転アライメントとの間の妥協に悩まされる。例えば、較正及び／又は製造公差に起因して、図１Ａに示されるように、線形軸１１２は、チャンバ１１０の垂直軸１１４からオフセットされる場合がある。ロボット１００の線形軸１１２とチャンバ１１０の垂直軸１１４との間のそのような位置アライメントは、ウエスト１０７に対してＳＣＡＲＡロボット１００全体を回転させることによって補正することができるが、図１Ｂに示されるように、回転誤差を導入するのは避けられない。同様に、回転誤差を補正することはできるが、線形位置誤差を導入することは避けられない。半導体製造時に、チャンバ内、及びチャンバ間の基板の配向を合わせることは、処理品質の観点から重要な場合がある。

したがって、基板の配向を効率的に、かつ正確に合わせるための改善された方法が望まれる。

一態様では、ロボット内のミスアライメントを補正する方法が提供される。その方法は、ブームリンケージ、ブームリンケージに結合される上側アームリンク、上側アームリンクに結合される前側アームリンク、前側アームリンクに結合されるリスト部材、及びリスト部材に結合されるエンドエフェクタを有するロボット装置を設けることと、目標場所に隣接する場所にブームリンケージを位置決めすることと、目標場所の近くまでエンドエフェクタを並進させることと、オフセットの程度を判断することと、ブームリンケージを回転させることによって、少なくとも部分的に、線形位置ミスアライメントを補正することと、回転ミスアライメントを補正することとを含む。

別の態様では、マルチリンケージロボット装置を有する電子デバイス処理システムが提供される。そのシステムは、垂直軸を含む処理チャンバを含み、処理チャンバはマルチリンケージロボットによってサービスされるように構成され、マルチリンケージロボットは第１の軸の回りを回転可能なブームリンケージと、第２の軸においてブームリンケージに結合される上側アームリンクと、上側アームリンクに結合される前側アームリンクと、前側アームリンクに結合されるリスト部材と、リスト部材に結合されるエンドエフェクタとを有し、第１の軸と第２の軸との間のブームリンケージの長さは第１の軸と垂直軸との間の距離より長い。

本発明のこれらの態様及び他の態様に従って数多くの他の態様が提供される。本発明の他の特徴及び態様は、以下の詳細な説明、添付の特許請求の範囲及び付随する図面から更に十分に明らかになるであろう。

従来技術による、線形誤差及び回転誤差を示すＳＣＡＲＡロボットの概略的な平面図である。 従来技術による、線形誤差及び回転誤差を示すＳＣＡＲＡロボットの概略的な平面図である。 実施形態による、長いブームリンケージを含むマルチリンクロボットの平面図である。 実施形態による、長いブームリンケージを含むマルチリンクロボットの等角図である。 本発明の一態様による、ロボット装置のミスアライメントを補正する方法を示す流れ図である。 実施形態による、プロセスチャンバの正面に位置決めされる長いブームリンゲージを含むマルチリンクロボットの平面図である。 実施形態による、プロセスチャンバ内で位置合わせされないマルチリンクロボットのエンドエフェクタの平面図である。 実施形態による、ミスアライメント補正方法のある段階におけるマルチリンクロボットの平面図である。 実施形態による、ミスアライメント補正方法のある段階におけるマルチリンクロボットの平面図である。

電子デバイス製造は、種々の場所間での非常に正確で、かつ迅速な基板輸送を必要とする場合がある。詳細には、ロボットが物品の受け渡しを行うチャンバ（例えば、プロセスチャンバ）に対して、そのようなロボットの向きを正確に合わせることができるようにすることが望ましい。しかしながら、本明細書において言及されたように、従来のＳＣＡＲＡロボットは、回転ミスアライメントと位置ミスアライメントとの間の妥協に悩まされる。したがって、プロセスチャンバ内の基板の配向は最適でない場合があり、このことにより、クリアランスが小さくなり、位置決めが不適切になる場合がある（すなわち、ミスアライメント）。詳細には、ロボットに（取出動作又は配置動作のための）引渡し場所について教える時点で、位置誤差、回転誤差のいずれか、又は両方が存在する場合がある。このことが、基板製造時に用いられるオリエンテーションノッチの位置誤差又は回転誤差につながる場合があり、このことにより、プロセス変動を与える可能性がある。さらに、そのような誤差は、プロセスチャンバ壁、スリットバルブ等のシステム構成要素とのクリアランスを縮小する場合がある。

したがって、第１の態様では、本発明は回転誤差及び位置誤差の両方が補正される、ロボットの向きを正確に合わせる方法である。

本発明の例示的な実施形態の更なる詳細が本明細書において図２Ａ〜図５Ｃを参照しながら説明される。

図２Ａ及び図２Ｂは、本発明の態様を利用するか、又は具現することができるマルチリンケージロボット装置２０４を含む電子デバイス処理システム２００の例示的な実施形態の図である。電子デバイス処理システム２００は、例えば、種々のチャンバ（例えば、処理チャンバ）間で基板を移送するように構成することができる。電子デバイス処理システム２００は、チャンバ２０２（例えば、移送チャンバ）を含むハウジング２０１を含む。チャンバ２０２は、上壁、底壁及び側壁を含むことができ、例えば、適切なプロセス真空に保持することができる。ロボット装置２０４はチャンバ２０２内に収容し、取り付けることができ、その中で動作可能に構成される。

ロボット装置２０４は、ロボット装置２０４のエンドエフェクタ２２８に取り付けられる基板２０５を目標目的地から正確に取り出し、目標目的地に正確に配置するように構成することができる。目標目的地はチャンバ２０２に結合される１つ又は複数のプロセスチャンバ２０６内の理想的な配置場所とすることができる。さらに、ロボット装置２０４は、目標場所として１つ又は複数のロードロックチャンバ２０８から基板２０５を取り出すか、又はロードロックチャンバに基板を配置することができる。基板２０５は半導体ウエハ、フラットパネルディスプレイガラス、太陽電池、又は他の同様の電子デバイス基板とすることができる。

チャンバ２０６は、堆積、酸化、窒化、エッチング、研磨、洗浄、リソグラフィ等の基板２０５上で任意の数のプロセスステップを実行するように構成されるプロセスチャンバとすることができる。ロードロックチャンバ２０８は、ファクトリインターフェース２０９とのインターフェースをなすように構成することができ、ファクトリインターフェースは、ファクトリインターフェース２０９のロードポートにおいてドッキングされる場合がある基板キャリア２１１（例えば、前方開口型統一ポッド−ＦＯＵＰ）から基板２０５を収容することができる。別のロボット（図示せず）を用いて、矢印２１２によって示されるように、基板キャリア２１１とロードロックチャンバ２０８との間で基板２０５を移送することができる。移送は任意の順序で、又は順次に実行することができる。

また、ロボット装置２０４は、チャンバ２０２の壁（例えば、床）に取着されるように構成される基部２０７と、図示される実施形態では、実質的に硬質のカンチレバービームであるブームリンケージ２１３とを含むこともできる。ブームリンケージ２１３は、時計回り又は反時計回りのいずれかの回転方向において第１の回転軸２１４の回りをＸ−Ｙ平面において回転することができる。第１の回転軸２１４の回りの回転は、従来の可変リラクタンス電気モータ又は永久磁石電気モータのような、モータハウジング２１６内に収容することができる回転モータのような任意の適切なドライバ部材によって与えることができる。他のタイプのモータを用いることもできる。ブームリンケージ２１３の回転は、コントローラ２１７から第１のモータへの適切なコマンドによって制御することができる。

第１の回転軸２１４からオフセットされ、離間した第１の径方向位置において、ブームリンケージ２１３の外側端部に取り付けられるのは、上側アームリンク２１８である。上側アームリンク２１８は、第１の回転軸２１４からオフセットされ、離間した第２の回転軸２１９の回りをブームリンケージ２１３に対してＸ−Ｙ平面内で回転することができる。この実施形態では、上側アームリンク２１８は、ブームリンケージ２１３又はモータハウジング２１６に結合されるドライバモータ及びドライバアセンブリ（図示せず）によって独立して駆動することができる。ドライバモータは従来のステッパモータとすることができるか、又は可変リラクタンス電気モータ又は永久磁石電気モータとすることができる。他のタイプのモータを用いることもできる。ドライバアセンブリは、上側アームリンク２１８を駆動するための任意の適切な構造を備えることができる。幾つかの実施形態では、上側アームリンク２１８は、伸長モータ（図示せず）によって回転し、エンドエフェクタ２２８の縦軸と位置合わせされた伸長軸に沿ってエンドエフェクタ２２８を伸長させることができる。別の態様では、上側アームリンク２１８は、上側アームリンク２１８、前側アームリンク２２２、リスト部材２２６及びエンドエフェクタ２２８がウエストの回り（軸２１９の回り）を一斉に回転することができるように、そのウエストの回りを回転することができる。

第２の回転軸２１９から離間した第２の位置において上側アームリンク２１８に結合されるのは前側アームリンク２２２である。前側アームリンク２２２は、第２の位置において第３の回転軸２２３の回りを上側アームリンク２１８に対してＸ−Ｙ平面内で回転する。

第３の回転軸２２３から離間した位置において前側アームリンク２２２の外側端部上に位置するのはリスト部材２２６である。リスト部材２２６は、第４の回転軸２２７の回りを前側アームリンク２２２に対してＸ−Ｙ平面内で回転する。さらに、リスト部材２２６はエンドエフェクタ２２８（他には、「ブレード」と呼ばれる）に結合するように構成され、エンドエフェクタ２２８は取出動作及び配置動作中に基板２０５を搬送し、輸送するように構成される。エンドエフェクタ２２８は、任意の適切な構成からなることができる。エンドエフェクタ２２８は受動的にすることができるか、又は機械的クランプ若しくは静電能力のような基板２０５を保持するための幾つかの能動的手段を含むことができる。エンドエフェクタ２２８は、機械的締結、接着、圧締め等の任意の適切な手段によってリスト部材２２６に結合することができる。オプションでは、リスト部材２２６及びエンドエフェクタ２２８は、一体品として形成されることによって互いに結合することができる。幾つかの実施形態では、リストドライバアセンブリ（図示せず）が含まれ、リスト部材２２６が前側アームリンク２２２に対して第４の回転軸２２７の回りを独立して回転できるように構成することができる。

ブームリンケージ２１３、上側アームリンク２１８及びリスト部材２２６のための各ドライバモータは、位置情報の正確なフィードバックをコントローラ２１７に与えるフィードバックセンサを含むことができる。

図２Ａの図示される実施形態では、チャンバ２０２（例えば、移送チャンバ）内に位置し、収納されるロボット装置２０４が示される。しかしながら、本明細書において記述されるロボット装置２０４及び方法は、ファクトリインターフェース２０９内のような、電子デバイス製造の他のエリアにおいても有利に用いることができることは理解されるべきであり、ファクトリインターフェース内の場合、ロボット装置２０４は、例えば、ファクトリインターフェース２０９のロードポートと処理システムのロードロックチャンバ２０８との間で基板２０５を輸送することができる。ロボット装置２０４は、他の輸送用途も可能である。

動作時に、コントローラ２１７からブームリンケージドライバモータ（図示せず）への制御信号によって、ブームリンケージ２１３が第１の軸２１４の回りを回転することができる。さらに、コントローラ２１７からリストドライバモータ（図示せず）への制御信号によって、リスト部材２２６及び結合されるエンドエフェクタ２２８が、回転軸２２７の回りをＸ−Ｙ平面内で前側アームリンク２２２に対して独立して回転することができる。同様に、コントローラ２１７から上側アームドライバモータ（図示せず）への制御信号によって、上側アームリンク２１８が回転軸２１９の回りをＸ−Ｙ平面内でブームリンケージ２１３に対して回転することができ、このことにより、上側アームリンク２１８、前側アームリンク２２２及びリスト部材２２６を第２の軸２１９の回りで一斉に連動させることができる。エンドエフェクタ２２８の伸長は伸長モータ（図示せず）によって成し遂げることができる。このようにして、ロボット装置２０４によって、エンドエフェクタ２２８の無数の移送経路を成し遂げることができる。

幾つかの実施形態では、伸長モータを駆動することによって、前側アームリンク２２２を上側アームリンク２１８の運動によって運動学的に駆動することができる。言い換えると、内部プーリ及びベルト等によって、２つは運動学的に結び付けられるので、上側アームリンク２１８が回転する結果として、前側アームリンク２２２が規定通りに回転する。本方法発明を利用することができるロボット装置２０４の更なる記述を、２０１０年７月１５日に出願の「Ｒｏｂｏｔ Ｓｙｓｔｅｍｓ， Ａｐｐａｒａｔｕｓ ａｎｄ Ｍｅｔｈｏｄｓ Ｆｏｒ Ｔｒａｎｓｐｏｒｔｉｎｇ Ｓｕｂｓｔｒａｔｅｓ Ｉｎ Ｅｌｅｃｔｒｏｎｉｃ Ｄｅｖｉｃｅ Ｍａｎｕｆａｃｔｕｒｉｎｇ」と題する国際公開第２０１０／０８０９０８３号パンフレットにおいて見いだすことができ、その開示は参照により本明細書に援用される。

ここで、図３及び図４を更に詳細に参照すると、本発明の方法によるロボット装置２０４の位置及び回転の配向を補正する方法が記述される。ロボット装置２０４内の位置及び回転のミスアライメントを補正する方法３００は、３０２において、図２Ａ及び図２Ｂを参照しながら説明されるように、ブームリンケージ２１３と、ブームリンケージ２１３に結合される上側アームリンク２１８と、上側アームリンク２１８に結合される前側アームリンク２２２と、前側アームリンクに結合されるリスト部材２２６と、リスト部材２２６に結合されるエンドエフェクタ２２８とを有するロボット装置２０４を設けることを含む。方法３００は、３０４において、ブームリンケージ２１３を、目標場所（例えば、取出場所又は配置場所）に隣接する場所に位置決めすることを更に含む。目標場所は、その物理的中心のような、プロセスチャンバ２０６内の規定された理想的な場所とすることができる。幾つかの実施形態では、ブームリンケージ２１３は、リンケージ２１８及び２２２が図４に示されるように後退した状態で、目標場所２０６に隣接する場所まで回転する。

その後、３０６において、上側アームリンク２１８がブームリンケージ２１３に対して回転し、前側アームリンク２２２がブームリンケージ２１３に対して回転し、かつ並進し、リスト部材２２６が、目標場所２０５Ｔ（図５Ａを参照）付近にエンドエフェクタ２２８を位置決めするように並進する。この運動は、伸長モータがエンドエフェクタ２２８を実際の軸２０６Ａに沿ってプロセスチャンバ２０６の中に押し進める（例えば、並進させる）作用によって引き起こされる。線形ミスアライメント又は回転ミスアライメントがない理想的な場合、ロボット基部２０７は目標場所２０５ＴのＸ場所とＸ方向において完全に位置合わせされ、かつ回転方向に完全に位置合わせるので、更なる調整は不要である。しかしながら、大抵の実用的事例では、エンドエフェクタ２２８が、基板２０５を配置するための理論的なＹ中心場所に対応する、Ｙ方向における所望の目標場所（例えば、２０６Ｙ）に、及び／又はその付近に適切に伸長し、Ｙ方向において位置決めされるとき、図５Ａに示されるように、Ｘ方向において或る量の線形ミスアライメントＸｍが存在することになる。線形ミスアライメントＸｍは、Ｘ方向における理論的な完全に配置された基板２０５Ｔのための理論的な中心場所の場所と、実際の基板２０５Ａの場所との間のＸ方向における距離差である。線形ミスアライメントＸｍの量を補正するために、ブームリンケージ２１３、リスト部材２２６及び／又は上側アームリンク２１８の運動の種々の組み合わせを行うことができる。

一実施形態では、Ｘ方向における線形位置ミスアライメントＸｍを補正することは、位置ミスアライメントＸｍを補正する、すなわち、Ｘｍを実質的に０に等しくする方向にブームリンケージ２１３を回転させることによって成し遂げることができる。例えば、エンドエフェクタ２２８のＸ位置が理想的な垂直軸２０６Ｘの右側にあり、ブームリンケージ２１３が図５Ｂに示されるように位置決めされる場合には、Ｘ方向における線形位置ミスアライメントＸｍは、図５Ｂに示される位置に対して、ブームリンケージ２１３を図５Ｃに示されるように時計回りの方向に回転させることによって、少なくとも部分的に補正することができる。さらに、Ｘ方向における線形位置ミスアライメントＸｍは、ブームリンケージ２１３に対して上側アームリンク２１８を回転させることによって、少なくとも部分的に補正することができる。Ｙ方向における線形位置ミスアライメントは、前側アームリンク２２２及びリスト部材２２６も回転するようにブームリンケージ２１３に対して上側アームリンク２１８を回転させることによって（例えば、伸長軸２０６Ａに沿ってエンドエフェクタ２２８を伸長することによって）、エンドエフェクタ２２８をＹ方向において伸長又は後退させることによって、少なくとも部分的に補正することができる。

本発明の一態様によれば、第２の軸２１９をプロセスチャンバ２０６の垂直軸２０６Ｘと位置合わせするために、ブームリンケージ２１３の長さＬ（図２Ａを参照）が理想的な長さよりも長くされる。このようにして、＋Ｘ、−Ｘのいずれかの方向における公称位置からの偏差を補正することができる。ブームリンケージ２１３の長さは、Ｘ軸線形ミスアライメントに起因する最大予想偏差（例えば、最大Ｘｍ）に少なくとも等しい量だけ長くすることができる。

一例として、図５Ａ及び図５Ｂを参照すると、１つの適切な補正手順が示される。補正の相対的な順序は重要ではないが、本明細書において記述される順序に従うことにより、線形及び回転ミスアライメントを補正するために必要とされる反復数を削減することができる。最初に、Ｘ方向における線形ミスアライメントＸｍの程度が判断される。このことは、測定を行い、実際の軸２０６Ａがプロセスチャンバ２０６の理想的な垂直軸２０６Ｘの右側にあるか、左側にあるかを判断することによって成し遂げることができる。要求される精度によるが、このことは、正確な測定又は単なる目測による推定を伴う場合がある。用語「Ｘ方向」は本明細書において用いられる相対的な用語である。Ｘ方向はプロセスチャンバ２０６に対して横方向（すなわち、正面ファセット２０６Ｆに対して平行な方向−図４）であるのに対して、Ｙ方向は、補正手順が適用されているプロセスチャンバ２０６の正面ファセット２０６Ｆに対して垂直である。プロセスチャンバ２０６におけるＸ及びＹ垂直位置は、最適に処理するためのチャンバ２０６内の所望の位置（すなわち、Ｘ及びＹ方向における理想的な目標配置場所）である。理想的な配置目標場所のＸ方向における線形ミスアライメントＸｍの程度が判断されると、実際の軸２０６Ａが理想的な垂直軸２０６Ｘと近似的に位置合わせされるまで、ブームリンケージ２１３を（時計回り、反時計回りのいずれかに）回転させることができる。一般的には、同時に、上側アームリンク２１８のウエストモータを、ブームリンケージ２１３に対して、かつ一般的にはウエスト軸２１９の回りを同じ回転方向に回転させる。このようにして、上側アームリンク２１８、前側アームリンク２２２及びリスト部材２２６（及び結合されるエンドエフェクタ２２８）が同期して移動し、ブームリンケージ２１３に与えられたような回転と概ね同じ角度だけ連動する。このことにより、実際の軸２０６Ａが理想的な垂直軸２０６Ｘと全体的に位置合わせされる。この段階において、任意の残りの回転ミスアライメントも補正することができる。複数の場所、例えば、場所Ａ及びＢにおいて、プロセスチャンバ２０６の壁２０６Ｗとエンドエフェクタ２２８との間の距離を測定することによって、回転ミスアライメントの程度を判断することができる。望まれる配置精度によっては、ブームリンケージ２１３の回転と、ウエスト軸２１９の回りの上側アームリンク２１８、前側アームリンク２２２及びリスト部材２２６（及び結合されるエンドエフェクタ２２８）の同期した連動とを更に繰り返すことが要求される場合がある。この後、ＳＣＡＲＡ伸長モータ（図示せず）を用いて上側アームリンク２１８を回転させることによって軸２０６Ａに沿ってエンドエフェクタ２２８を伸長させる（場合によっては、後退させる）ことにより、Ｙ方向における線形ミスアライメントを補正することができる。ＳＣＡＲＡ伸長モータは、上側アームリンク２１８及び前側アームリンク２２２を相対的に回転させるが、エンドエフェクタ２２８を実際の軸２０６Ａに沿って並進させるだけである。この時点で、任意の回転ミスアライメントを維持したまま、Ｘ及びＹ線形ミスアライメント誤差が補正される。

ここで、ミスアライメントを補正する方法３００が図３を参照しながら記述される。そのアライメントは、基板２０５が電子デバイス処理システム２００（図４を参照）内で取り出されるか、又は配置されることになる理想的な配置場所（破線の円２０５Ｔを参照）である目標場所２０５Ｔに対して実行される。方法３００は、ブロック３０２において、ブームリンケージ２１３と、ブームリンケージ２１３に結合される上側アームリンク２１８と、上側アームリンク２１８に結合される前側アームリンク２２２と、前側アームリンク２２２に結合されるリスト部材２２６と、リスト部材２２２に結合されるエンドエフェクタ２２８とを有するロボット装置２０４を設けることを含むことができる。ブロック３０４において、ブームリンケージ２１３が目標場所２０５Ｔに隣接する場所に位置決めされる。例えば、図４に示されるように、ブームリンケージ２１３は、上側アームリンク２１８が取着されたブーム端が、目標場所２０５Ｔに対してアライメント方法が実行されているプロセスチャンバ２０６（の前方）に隣接して配置されるように最初に位置決めされる。ブームリンケージ２１３は、ロボット２０４が特定のプロセスチャンバ２０６に物品の受け渡しを行っているときに存在することになる位置に配置されるべきである。例えば、ブームリンケージ２１３は、プロセスチャンバ２０６の前側ファセット２０６Ｆの正面に配置される場合がある。ブロック３０６において、エンドエフェクタ２２８は、目標場所２０５Ｔの近くまで並進する。一般的に、その並進は、伸長モータ（図示せず）を用いて上側アームリンク２１８及び前側アームリンク２２２を回転させることによって成し遂げられ、結果として、リスト部材２２６及び結合されるエンドエフェクタ２２８が実際の軸２０６Ａに沿って純粋に並進する。エンドエフェクタ２２８によって搬送される仮想基板が目標場所２０５Ｔの相対的に近く（例えば、数ｍｍ内）に位置決めされるようにエンドエフェクタ２２８が位置決めされるまで、エンドエフェクタ２２８は全体としてＹ方向に並進することができる。Ｙ方向において名目的に位置決めされると、ブロック３０８において、オフセットの程度を判断することができる。オフセットの程度（又は度合い）は、１つ又は複数の任意の適切な測定を実行することによって判断することができる。このことには、正確な測定、又は単なる目測による推定を伴う場合がある。オフセットは、Ｘ−Ｙ平面における線形ミスアライメント及び／又は回転ミスアライメントから構成されている場合がある。例えば、Ｘ方向におけるミスアライメントＸｍは、エンドエフェクタ２２８が目標場所２０５Ｔ付近に配置されるときに、プロセスチャンバ２０６の壁２０６Ｗと、エンドエフェクタ２２８上の規定された場所との間の距離を測定することによって判断することができる。回転ミスアライメントの程度は、複数の離間した場所、例えば、既知の場所Ａ及びＢにおいてプロセスチャンバ２０６の壁２０６Ｗとエンドエフェクタ２２８との間の距離を測定することによって判断することができる。

ブロック３１０において、ブームリンケージ２１３を回転させることによって、Ｘ方向における線形位置ミスアライメントが少なくとも部分的に補正される。一般的に、ブームリンケージ２１３の回転が与えられ、一斉に（又は順次に）、ウエスト軸２１９の回りで上側アームリンク２１８、前側アームリンク２２２及びリスト部材２２６が連動して運動が与えられる。ブームリンケージ２１３の回転角は、ウエスト軸２１９の回りで上側アームリンク２１８、前側アームリンク２２２及びリスト部材２２６が連動する角度に概ね等しい。

ブロック３１２において、任意の残りの回転ミスアライメントが少なくとも部分的に補正される。実際の軸２０６Ａと理想的な垂直軸２０６Ｘとの間の回転ミスアライメントは、ブームリンケージ２１３に対して上側アームリンク２１８を回転させることによって成し遂げることができる。詳細には、回転ミスアライメントは、ウエスト軸２１９の回りで上側アームリンク２１８、前側アームリンク２２２及びリスト部材２２６を一斉に連動させることによって成し遂げることができる。一斉に連動しても、上側アームリンク２１８、前側アームリンク２２２及びリスト部材２２６のいずれの間にも相対的な回転は生じない。

Ｘ方向における線形ミスアライメントを許容可能な変位限度内に補正し、かつ回転ミスアライメントを許容可能な回転限度内に補正した後に、エンドエフェクタ２２８を所望の限度内まで所望の量だけＹ方向に伸長させることによって（すなわち、伸長によって）、任意の残りのＹ方向の線形ミスアライメントを補正することができる。

別の実施形態では、Ｘ方向及びＹ方向における線形位置ミスアライメントが、ブームリンケージ２１３だけを回転させることによって、及び／又はウエスト軸２１９の回りで上側アームリンク２１８、前側アームリンク２２２及びリスト部材２２６を一斉に（又は順次に）連動するよう運動させることによって、そして、エンドエフェクタ２２８が、基板２０５が理想的な場所２０５Ｔに設けられるような位置にくるまで、エンドエフェクタ２２８を実際の軸２０６Ａに沿って伸長させることによって、少なくとも部分的に最初に補正される。Ｘ及びＹミスアライメントのこの補正後に、エンドエフェクタ２２８の自己運動を与えることができ、理想的な場所２０５Ｔに対するエンドエフェクタ２２８の更なるＸ運動又はＹ運動が生じないようにしながら、ブームリンケージ２１３、上側アームリンク２１８、前側アームリンク２２２及びリスト部材２２６を回転させることによって、任意の回転ミスアライメントが補正される。ブームリンケージ２１３によって与えられる更なるリンケージのために、ロボット装置２０４は、最初にＸ及びＹミスアライメントを補正することができ、その後、自己運動を使用することによって、回転ミスアライメントを補正することができる。本明細書において自己運動は、エンドエフェクタ２２８の任意のＸ又はＹ運動を引き起こすのではなく、理想的な場所２０５Ｔの回りでエンドエフェクタ２２８を回転させるだけのロボット装置２０４の運動と定義される。

これまでの説明は本発明の例示的な実施形態のみを開示する。本発明の範囲に入る先に開示された方法の変更が当業者には容易に明らかになるであろう。したがって、本発明はその例示的な実施形態に関連して開示されてきたが、他の実施形態が、以下の特許請求の範囲によって規定されるような、本発明の精神及び範囲に入る場合があることは理解されたい。

Claims (9)

1. ロボット内のミスアライメントを補正する方法であって、
   ブームリンケージ、前記ブームリンケージに結合される上側アームリンク、前記上側アームリンクに結合される前側アームリンク、前記前側アームリンクに結合されるリスト部材、及び前記リスト部材に結合されるエンドエフェクタを有するロボット装置を設けることと、
   前記ブームリンケージを目標場所に隣接する場所に位置決めすることと、
   前記エンドエフェクタを前記目標場所近くまで移動させることと、
   オフセットの程度を判断することと、
   前記ブームリンケージを回転させることによって、少なくとも部分的に、線形位置ミスアライメントを補正することと、
   回転ミスアライメントを補正することと、を含み、
   前記線形位置ミスアライメントを補正することは、
   前記ブームリンケージを回転させ、前記ブームリンケージに対して前記上側アームリンクを回転させることによって、Ｘ方向における線形位置ミスアライメントを補正することと、
   前記ブームリンケージに対して前記エンドエフェクタを伸長させることによって、Ｙ方向において線形位置ミスアライメントを補正することと、を含み、
   前記回転ミスアライメントを補正することは、
   前記ブームリンケージに対して前記上側アームリンクを回転させることによって、回転ミスアライメントを補正することを含む、ロボット内のミスアライメントを補正する方法。
2. 前記ブームリンケージを回転させ、前記ブームリンケージに対して前記上側アームリンクを回転させることによって、少なくとも部分的に、回転ミスアライメントを補正することを含む、請求項１に記載の方法。
3. 前記上側アームリンクと前記前側アームリンクとの間にいかなる相対的な回転も与えないようにしながら、前記ブームリンケージに対して前記上側アームリンクを回転させることによって、少なくとも部分的に、回転ミスアライメントを補正することを含む、請求項２に記載の方法。
4. 前記前側アームリンクと前記リスト部材との間にいかなる相対的な回転も与えないようにしながら、前記ブームリンケージに対して前記上側アームリンクを回転させることによって、少なくとも部分的に、回転ミスアライメントを補正することを含む、請求項２に記載の方法。
5. 前記ブームリンケージの第１の回転軸と、前記プロセスチャンバの垂直軸中心線に対するＸ方向における距離との間の距離よりも長い前記ブームリンケージの長さを設けることを含む、請求項１に記載の方法。
6. 前記ブームリンケージを回転させ、前記ブームリンケージに対して前記上側アームリンクを回転させることによって、少なくとも部分的に、線形位置ミスアライメントをＹ方向において補正することを含む、請求項１に記載の方法。
7. Ｘ方向において、かつＹ方向において線形位置ミスアライメントを補正することと、次いで
   前記ロボット装置の自己運動によって回転ミスアライメントを補正することと、を含む、請求項１に記載の方法。
8. ロボット内のミスアライメントを補正する方法であって、
   ブームリンケージ、前記ブームリンケージに結合される上側アームリンク、前記上側アームリンクに結合される前側アームリンク、前記前側アームリンクに結合されるリスト部材、及び前記リスト部材に結合されるエンドエフェクタを有するロボット装置を設けることと、
   前記ブームリンケージを目標場所に隣接する場所に位置決めすることと、
   前記上側アームリンク、前記前側アームリンク及び前記リスト部材を回転かつ移動させて、前記目標場所付近に前記エンドエフェクタを位置決めすることと、
   Ｘ方向及びＹ方向において回転ミスアライメント及び位置ミスアライメントの程度を判断することと、
   前記ブームリンケージを回転させ、前記ブームリンケージに対して前記上側アームリンクを回転させることによって、少なくとも部分的に、前記Ｘ方向において線形位置ミスアライメントを補正することと、
   前記ブームリンケージに対して前記エンドエフェクタを伸長させることによって、少なくとも部分的に、前記Ｙ方向において線形位置ミスアライメントを補正することと、
   前記ブームリンケージに対して前記上側アームリンクを回転させることによって、少なくとも部分的に、回転ミスアライメントを補正することと
   を含む、ロボット内のミスアライメントを補正する方法。
9. マルチリンケージロボット装置を有する電子デバイス処理システムであって、
   垂直軸を含むプロセスチャンバを備え、前記プロセスチャンバはマルチリンケージロボットによってサービスされるように構成され、
   前記マルチリンケージロボットは、
   第１の軸の回りを回転可能なブームリンケージと、
   第２の軸において前記ブームリンケージに結合される上側アームリンクと、
   前記上側アームリンクに結合される前側アームリンクと、
   前記前側アームリンクに結合されるリスト部材と、
   前記リスト部材に結合されるエンドエフェクタと、を有し、
   前記第１の軸と前記第２の軸との間の前記ブームリンケージの長さは、前記第１の軸と前記垂直軸との間の距離より長く、
   前記電子デバイス処理システムは、前記ブームリンケージを回転させ、前記ブームリンケージに対して前記上側アームリンクを回転させることによって、少なくとも部分的に、Ｘ方向における線形位置ミスアライメントを補正し、
   前記電子デバイス処理システムは、前記ブームリンケージに対して前記エンドエフェクタを伸長させることによって、少なくとも部分的に、Ｙ方向において線形位置ミスアライメントを補正し、
   前記電子デバイス処理システムは、前記ブームリンケージに対して前記上側アームリンクを回転させることによって、少なくとも部分的に、回転ミスアライメントを補正する、マルチリンケージロボット装置を有する電子デバイス処理システム。

Images