KR101621814B1 - 반송 로봇의 티칭 방법 - Google Patents

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Abstract

높은 신뢰성을 가지며 신속하게 티칭이 가능하도록 한 저비용의 반송 로봇의 티칭 방법을 제공한다. 복수의 실(B, C) 사이에서 처리해야 할 기판(S)을 지지한 상태에서 동일 평면 내부를 선회 및 신축 동작시켜서 상기 기판(S)을 소정의 위치에 반송하는 반송 로봇에 대해 그 반송 동작을 교시한다. 이때, 실(B, C) 사이에서 기판(S)을 반송할 때에 기판(S)을 검지하도록 배치된 적어도 1개의 검지 수단(2)을 이용하고, 반송 로봇을 반송 동작시키고, 미리 상기 반송 로봇의 작동 부분(11, 12)에 설치한 적어도 1개의 지표부(16, 17)를 상기 검지 수단(2)에 의해 검출하고, 이 검지 위치(2a, 2b)로부터, 상기 선회 및 신축 동작의 적어도 하나의 기점이 되는 기준 위치를 교시한다.

Description

반송 로봇의 티칭 방법{METHOD OF TEACHING CONVEYING ROBOT}
본 발명은 기존의 처리 장치에 설치되어 있는 기판 위치 검지용의 센서를 이용한 저비용의 반송 로봇의 티칭 방법(teaching method)에 관한 것이다.
종래, 기판에 성막 처리나 에칭 처리 등의 각종의 처리를 수행하는 장치로서, 도 1에 도시한 바와 같이, 반송 로봇(1)을 배치한 중앙의 반송실(A)을 둘러싸도록 하여, 로드락실(load lock chamber)(B)과 복수의 처리실(C)을 배치하고, 반송 로봇(1)에 의해 로드락실(B)에 투입한 기판(S)을 각 처리실(C)에 또는 각 처리실(C)의 상호 간에 기판(S)을 반송하도록 구성한 처리 장치(소위, 클러스터 툴(cluster tool) 장치)가 알려져 있다.
반송 로봇(1)은 로봇 암(11)과, 이 로봇 암(11)을 동일 평면 상에서 선회 및 신축 가능하게 구동하는 구동 수단을 구비하고, 로봇 암(11)의 선단에는, 기어 박스(G)를 통해 기판(S)을 장착한 상태에서 지지하는 로봇 핸드(12)가 연결되어 있다. 이들 로봇 암(11) 및 로봇 핸드(12)가 반송 로봇의 작동 부분을 구성한다.
상기 반송 로봇(1)에서는, 로봇 핸드(12)에 의해 소정의 위치에 존재하는 기판(S)을 적정하게 유지하는 한편, 이 기판(S)을 목적으로 하는 위치(예를 들어, 각 처리실(C)의 기판 스테이지(Cs))까지 반송하고, 적정한 위치에 주고받을 필요가 있다. 이 때문에, 반송실(A)의 각 처리실(C1 내지 C3)과의 경계 영역에서 그 천정부나 저부에, 광학 센서 등의 검지 수단(2)이 설치되어 있다(도 1의 (b) 참조).
여기서, 반송 로봇에 의해 기판(S)을 소정 위치로부터 목적 위치까지 반송하는 경우, 검지 수단(2)에 의해, 로봇 핸드(12)에 기판(S)이 정밀하게 지지되고 있는지 여부를 확인함과 동시에, 다음의 목적 위치로의 로봇 암(11)의 작동이나 각 처리실의 상호 간을 격리하는 게이트 밸브의 개폐 등을 행하도록 하고 있다. 한편, 기판(S)의 위치 편차가 판명되었을 경우에는, 그 위치 편차량을 상쇄하도록 로봇 암(11)의 동작을 조절하고 있도록 하고 있다(예를 들어, 특허 문헌 1 참조).
그런데, 상기 반송 로봇에서는 모든 반송 동작이 미리 프로그램에 의해 결정될 수 있고, 이 프로그램에 반송 로봇의 반송 동작의 기점과 순서(반송 동작)를 교시하기 위하여 티칭(teaching)이 행해진다. 그리고, 교시한 반송 동작을 재생하여 반송 로봇이 작동하도록 되어 있다. 이 때문에, 반송 로봇을 처리 장치에 설치할 때나, 로봇 암 또는 로봇 핸드를 메인티넌스(maintenance)를 위하여 교환하였을 때에는, 기판의 주고받기를 행하는 위치 등에서 사람에 의해 티칭이 행해지고 있었다.
반송 로봇의 티칭 방법으로서는, 로봇 암이나 로봇 핸드를 직접 잡아서 기판의 인도 위치 등을 교시하는 방법(소위, 다이렉트 티칭(direct teaching))이나, 티칭 박스(teaching box)에 의해 로봇을 조작하여 반송 동작의 기점이 되는 위치를 순차적으로 지정해가는 방법(소위, 리모트 티칭(remote teaching))이 일반적으로 알려져 있다.
그러나, 종래의 티칭에서는, 작업자가 반송 로봇의 움직임을 시각적으로 확인하면서 교시 작업을 행하고 있기 때문에, 작업자 사이에서 그 정밀도에 변동이 생기기 쉽고, 반송 동작의 교시에 대한 신뢰성이 부족하다고 하는 문제가 있다.
특허 문헌 1 : 일본 특허출원공개 제2007-27378호 공보
본 발명은 이상의 점을 고려하여, 높은 신뢰성을 가지며 신속하게 티칭이 가능하도록 한 저비용의 반송 로봇의 티칭 방법을 제공하는 것을 그 과제로 하는 것이다.
상기 과제를 해결하기 위하여, 본 발명의 반송 로봇의 티칭 방법은 복수의 처리실 사이에서 처리해야 할 기판을 지지한 상태에서 동일 평면 내부를 선회 및 신축 동작시켜서 상기 기판을 소정의 위치에 반송하는 반송 로봇에 대해 그 반송 동작을 교시하는 반송 로봇의 티칭 방법에 있어서, 상기 처리실 사이에서 기판을 반송할 때에 기판을 검지하도록 배치된 적어도 1개의 검지 수단을 이용하고, 상기 반송 로봇을 반송 동작시키고, 미리 상기 반송 로봇의 작동 부분에 설치된 적어도 1개의 지표부를 상기 검지 수단에 의해 검출하고, 이 검지 위치를 기준으로, 상기 선회 및 신축 동작 중 적어도 하나의 기점이 되는 기준 위치를 교시하도록 한 것을 특징으로 한다.
본 발명에 의하면, 각종의 처리를 수행하기 위하여 반송실의 주위에 복수의 처리실을 구비한 처리 장치에서는, 반송실 내의 반송 로봇에 의해 기반을 반송하는 경우, 기판 위치를 검지하기 위해 설치된 검지 수단을 반송 로봇의 작동 부분이 횡단하거나 하여 검지되는 점을 고려하여, 이 검지 수단을 이용하여 반송 로봇의 반송 동작을 교시(티칭)하도록 하였다. 즉, 예를 들어, 반송 로봇의 설계 치수나 작동 부분의 동작 영역에 기초해서, 작동 부분 중, 반송 로봇을 신축 또는 선회 동작 시에 기점이 될 수 있는 위치로서 검지 수단으로 검지될 수 있는 위치에 미리 지표부를 설치하여 둔다. 그리고, 반송 동작을 교시할 때, 수동 또는 자동으로 반송 로봇의 작동 부분을 선회 또는 신축시켜서 지표부를 검지 수단에 의해 검지시킨다. 그리고, 이 검지 위치로부터, 상기 선회 및 신축 동작의 적어도 하나의 기점이 되는 기준 위치를 교시한다.
이와 같이 본 발명에 의하면, 처리 장치에 설치되어 있는 기존의 검지 수단을 이용하여, 작동 부분을 검지하면서 반송 로봇의 반송 동작을 교시하기 때문에, 작업자 사이에 그 정밀도에 병동이 생기기 어려워지고, 간단하고 신속하게 그 작업을 행할 수 있다. 게다가, 부품 개수의 증가를 초래하지 않고 저비용을 꾀할 수 있다. 또한, 검지 수단을 이용하여 반송 동작의 교시를 행하기 때문에, 처리실이 진공 분위기 하에 있어서 티칭할 수가 있다. 또한, 반송 로봇의 기동 시에 이니셜라이즈(initialize) 동작시킬 때, 검지 수단에 의해 반송 로봇의 지표부가 순차적으로 검지되는지를 판단하면, 반송 로봇의 건상성(soundness)도 판단할 수 있다.
본 발명에서는, 상기 검지 수단이 상기 평면에 대해 수직으로 투광하도록 배치한 광학 센서인 경우, 상기 지표부를 작동 부분에 형성한 적어도 1개의 관통공으로 구성하여 두면, 간단한 구성으로 지표부를 실현할 수 있어서 좋다.
이 경우, 상기 관통공의 주변에서 반송 로봇을 주사 이동시키도록 하면, 관통공의 중심을 정확하게 특정할 수 있고, 더욱 고정밀도의 티칭이 가능하게 된다.
그런데, 예를 들어, 메인티넌스 시에 로봇 핸드를 교환하면, 로봇 핸드가 기어 박스에 대하여 선회 방향으로 경사진 상태에서 조립되는 경우가 있다. 이와 같은 상태에서는, 상기 방법에 의해 반송 로봇의 기준 위치를 티칭하여도, 목적 위치에서 로봇 핸드의 위치 편차를 생기게 할 우려가 있다. 따라서, 상기 기점의 교시에 앞서서, 적어도 2개의 지표부를 상기 검지 수단에 의해 검지하고, 반송 로봇의 작동 부분을 조립하였을 때의 신축 방향 또는 선회 방향의 편차를 소정의 비교값에 기초하여 보정하는 것이 바람직하다. 또한, 비교값은 반송 로봇의 설계 치수나 전회 티칭하였을 때의 데이터로부터 산출하여 작성할 수 있다.
또한, 본 발명에서는, 처리 장치에 배치되어 있는 검지 수단의 위치에 따라, 상기 반송 로봇에 의해 기판을 지지하고, 상기 작동 부분을 대신하여 또는 상기 작동 부분에 부가하여 상기 기판에 지표부를 형성하는 구성을 채용하여도 좋다.
도 1의 (a) 및 (b)는 반송 로봇을 구비하는 처리 장치를 모식적으로 도시하는 평면도 및 단면도이다.
도 2는 본 발명의 실시 형태의 로봇 핸드를 도시하는 평면도이다.
도 3의 (a)는 반송 로봇의 티칭을 설명하는 모식적 평면도이고, (b)는 지표부인 관통공의 검지를 설명하는 도면이다.
도 4는 반송 로봇의 티칭을 설명하는 다른 모식적 평면도이다.
이하, 도 1에 도시하는 처리 장치에서 본 발명을 적용한 실시 형태에 대해 설명한다. 즉, 반송실(A)에는, 공지의 구조를 가지는 반송 로봇(1)이 설치되어 있음과 동시에, 로드락실(B) 및 각 처리실(C1 내지 C3)과의 연결 부분의 근처에서 검지 수단(2)이 설치되어 있다.
검지 수단(2)으로서는, 예를 들어, 레이저 센서나 LED 섬유 센서 등 공지 구조를 가지는 광학 센서나 CCD 카메라 등의 시각 센서가 이용된다. 본 실시 형태에서는, 검지 수단(2)이 동일 평면(수평면) 상에서 선회 및 신축 가능하게 구동되는 반송 로봇(1)에 대해 수직으로 투광하고, 또한, 반송 로봇(1)의 후술하는 모터의 회전 중심과 로드락실(B) 및 각 처리실(C1 내지 C3)의 기판 스테이지(Cs)의 중심(Ca)을 연결하는 선(L1) 상에 위치하도록 배치되고, 투광기(21)와 수광기(22)로 이루어지는 투과식의 것을 이용한 경우를 예로 들어 설명한다. 또한, 광학 센서로서는 반사식의 것을 이용할 수도 있다.
도 2를 참조하여 설명하면, 반송 로봇(1)은 도시를 생략한 구동 수단인 2개의 모터와, 모터의 작동을 제어하는 제어 수단(도시하지 않음)을 가진다. 각 모터의 회전축(10a, 10b)은 동심에 배치되고, 각 회전축(10a, 10b)에는 로봇 암(11)이 링크 기구를 이루어 연결되고, 그 선단에 로봇 핸드(12)가 기어 박스(G)를 통해 장착되어 있다. 이것에 의해, 각 모터의 회전축(10a, 10b)의 회전각 및 회전 방향을 적절하게 제어함으로써, 로봇 암(11)이 신축 및/또는 선회 가능하게 되어, 이들 로봇 암(11) 및 로봇 핸드(12)가 본 발명의 작동 부분을 구성한다.
로봇 암(11) 및 로봇 핸드(12)는 기판(S)이 처리실(C)에서 고온으로 가열되는 경우가 있는 점으로부터, 내열성을 가지는 재료, 예를 들어, Al2O3, SiO2나 SiC 등의 판재로 형성되어 있다. 또한, 로봇 핸드(12)는 로봇 암(11)에 연결되는 기단부(13)로부터 두 갈래 모양으로 분기하여 전방으로 연장되는 한 쌍의 핑거부(14)를 구비하고 있다. 기단부(13)와 두 핑거부(14)의 선단부에는, 기판(S)의 하면 외주부가 그 둘레 방향 3개소에서 위치 결정되어 착좌 가능한 좌면(15)이 설치되고, 기판(S)이 그 외주부 이외의 하면이 로봇 핸드(12)로부터 들어 올려지도록 하여 지지된다.
로봇 핸드(12)에 의해 기판(S)을 지지한 후, 로봇 암(11)을 신축시키거나 선회시키거나 하여, 로드락실(B)에 투입한 기판(S)을 어느 하나의 처리실(C1 내지 C3)에 또는 각 처리실(C1 내지 C3)의 상호 간에서 기판(S)이 반송된다. 기판(S)을 소정 위치로부터 목적 위치까지 반송할 때, 어느 하나의 검지 수단(2)에 의해, 로봇 핸드(12)로 기판(S)이 정밀하게 지지되고 있는지 여부가 확인된다.
여기서, 반송 로봇(1)에 의해 제1 처리실(C1)로부터 제2 처리실(C2)에 기판(S)을 반송시키는 경우를 예로 들어 설명하면, 로봇 암(11)이 수축된 상태에 있고 핑거부(14)의 선단이 제1 처리실(C1)을 지향한 상태의 대기 위치(선회 가능한 소정 위치)로부터, 로봇 암(11)을 제1 처리실(C1) 내의 기판 스테이지(목적 위치)(Cs)까지 신장하여 기판(S)을 수취하고, 로봇 암(11)을 수축하여 대기 위치로 돌아간다. 다음으로, 로봇 암(11)은 핑거부(14)의 선단이 제2 처리실(C2)을 지향하는 위치까지 선회된다. 그리고, 로봇 암(11)을 다시 신장하여 제2 처리실(C2)의 기판 스테이지(Cs)에 기판(S)(다음의 목적 위치가 된다)을 주고받고, 대기 위치로 돌아간다.
상기 반송 동작을 교시하기 위하여, 반송 로봇(1)을 처리 장치에 조립할 때나, 로봇 암(11) 또는 로봇 핸드(12)를 메인티넌스를 위해 제거한다거나 또는 교환하였을 때, 반송 로봇(1)의 티칭이 행해진다. 그리고, 그 반송 동작이 반송 로봇(1)의 작동을 제어하는 도시를 생략한 제어 수단에 기억된다. 또한, 제어 수단은 검지 수단(2)의 작동이나 처리 장치에 설치된 게이트 밸브 등의 부품의 작동도 통괄 제어하도록 하여도 좋다.
처리 장치를 이용하여 각 처리실(C1 내지 C3) 상호 간에 기판(S)을 순차적으로 반송하여 소정 프로세스를 실시하는 경우, 제어 수단에 기억된 반송 동작에 따라 상기 반송 동작이 재생되고, 반송 로봇(1)이 작동한다. 이때, 로봇 암(11)이나 로봇 핸드(12)에는, 각 검지 수단(2)의 검지 위치(2a, 2b)를 각각 횡단하는 부분이 생기게 된다.
따라서, 본 실시 형태에서는, 상기 횡단하는 부분에 대응시켜서 로봇 핸드(12)에 적어도 1개의 지표부를 미리 형성하고, 이 지표부를 검지 수단(2)으로 검지하면서, 작업자의 시각적 확인에 의지하지 않고 반송 로봇(1)의 티칭을 행하도록 하였다. 이하, 본 실시 형태의 반송 로봇(1)의 티칭 방법을 구체적으로 설명한다.
지표부는 예를 들어, 다음과 같이 형성할 수가 있다. 즉, 로봇 핸드(12)로 기판(S)을 적절하게 지지하였을 때, 이 기판(S)의 중심(Sa)과 모터의 회전축(10a, 10b)의 회전 중심(Cr)을 통과하는 중심선(L2) 상에 위치시켜서, 로봇 핸드(12)의 기단부(13)의 소정 위치에, 검지 수단(2)의 레이저 빔 지름보다 큰 지름으로 평면도에서 원형인 관통공(16)이 형성되고, 이 관통공(16)을 지표부로 한다(도 2 참조).
또한, 관통공(16)은 처리 장치에서의 검지 수단(2)의 위치, 반송 로봇(1)의 설계 치수나 작동 부분의 동작 영역을 기초로 특정하고, 로봇 핸드(12)의 제작 시에 합쳐서 가공하면 좋다. 또한, 관통공(16)의 구멍 지름이나 형상은 상기로 한정되는 것은 아니고, 투광기(21)로부터의 광을 안정되게 수광기(22)에 의해 수광하여 검지할 수 있는 광량이 얻어지는 것이면 특별히 묻지 않는다. 또한, 반사형의 검지 수단을 이용하는 경우에는, 광을 반사하는 부재를 상기 관통공의 면적과 동등한 범위에서 소정 위치에 설치하여 두면 좋고, 또한, 시각 센서의 경우에는, 마크를 붙여 두면 좋다.
상기 지표부를 구비한 로봇 핸드(12)를 가지는 반송 로봇을 이용하여, 제1 처리실(C1)로부터 제2 처리실(C2)로 기판(S)을 반송 동작시키는 경우의 티칭을 예로 들어 설명하면, 먼저, 처리실(C1)에 대한 신축 동작의 기점을 특정한다. 이 경우, 핑거부(14)의 선단이 제1 처리실(C1)을 지향하는 반송 로봇(1)의 대기 위치로부터(도 1의 (a) 참조), 회전축(10a, 10b)을 회전시켜서 로봇 암(11)을 신장하고, 관통공(16)이 검지 수단(2)에 의해 검지되는 위치를 검색한다.
이때, 로봇 암(11)을 신장한 당초에는, 투광기(21)로부터의 광이 로봇 핸드(12)로 차폐되는 일이 없기 때문에, 검지 수단(2)의 신호가 ON 상태이다. 로봇 암(11)을 더욱 신장하고, 투광기(21)로부터의 광이 로봇 핸드(12)의 기단부(13)로 차폐되면, 검지 수단(2)의 신호가 OFF 상태로 된다. 이 상태에서 회전축(10a, 10b)을 회전시켜서 로봇 핸드(12)를 선회 및/또는 신축시켜서, 검지 수단(2)의 신호가 ON 상태로 되는 위치를 찾는다(도 3의 (a) 참조).
검지 수단(2)의 신호가 ON 상태로 됨으로써 관통공(16)이 검지되면, 로봇 암(11)을 X-Y 방향으로 각각 주사 이동시킨다(도 3의 (b) 참조). 이때, 검지 수단(2)의 신호가 ON, OFF로 전환되고, 그 전환의 주기로부터 관통공(16)의 중심 좌표를 특정한다(도 4 참조). 이와 같이 검지 수단(2)에 의해 관통공(16)의 중심 좌표가 특정되었을 경우, 중심선(L2)이 모터의 회전축(10a, 10b)의 회전 중심(Cr)과 로드락실(B) 및 각 처리실(C1 내지 C3)의 기판 스테이지(Cs)의 중심(Ca)을 연결하는 선(L1)(도 1 참조) 상에 위치하게 되어, 처리실(C1)에 대하여 로봇 핸드(12)가 정확하게 위치 결정된다. 이 상태로부터 로봇 암(11)을 동일 선상을 따라 수축시켜서 대기 위치로 돌아가고, 이 위치를 선회 또는 신축 동작의 기점이 되는 제1 기준 위치로서 제어 수단에 교시시킨다. 또한, 티칭 시의 로봇 암(11)이나 로봇 핸드(12)의 선회 또는 신축 동작은 수동으로 행할 수도 있다.
그리고, 모터(10a, 10b)의 회전 중심(Cr)과 처리실(C1)의 기판 스테이지(Cs)의 중심(Ca)과의 사이의 거리로부터, 로봇 암(11)이 신장하는 길이를 산출하고, 기판 스테이지(Cs) 상에서 기판(S)의 주고받기를 위한 위치를 교시한다. 이것에 의해, 처리실(C1)에 대한 반송 로봇(1)의 티칭이 종료하고, 기판(S)의 중심(Sa)을 기판 스테이지(Cs)의 중심(Ca)과 일치시켜서 이 기판 스테이지(Cs)에 주고받기하는 것이 가능하게 된다.
대기 위치로 돌아간 후, 핑거부(14)의 선단이 제1 처리실(C1)을 지향한 위치로부터 핑거부(14)의 선단이 제2 처리실(C2)을 지향하는 위치까지 선회시킨다(도 4 참조). 그리고, 상기와 마찬가지의 순서에 의해, 반송 로봇(1)의 작동의 기점이 되는 제2 위치를 특정한다. 상기 순서를 반복하고, 로드락실(B) 및 모든 처리실(C1 내지 C3)에 대해 선회 또는 신축 동작의 기점이 되는 기준 위치를 교시한다.
상기 실시 형태에 의하면, 처리 장치에 설치되어 있는 기존의 검지 수단(2)을 이용하여, 반송 로봇(1)의 반송 동작을 교시하기 때문에, 작업자 사이에 그 정밀도에 변동이 생기기 어려워지고, 간단하고 신속하게 그 작업을 행하는 것이 가능하게 되고, 게다가, 부품 점수의 증가를 초래하지 않고 저비용을 꾀할 수 있다.
또한, 검지 수단(2)을 이용하여 반송 동작의 교시를 행하기 때문에, 각 처리실(C1 내지 C3)이 진공 분위기 하에 있어서 티칭이 가능해지는 경우가 있다. 또한, 반송 로봇(1)의 기동 시에 이니셜라이즈 동작시킬 때, 검지 수단(2)에 의해 지표부(16)가 검지되는지를 판단하면, 반송 로봇(1)의 건상성도 판단할 수 있다.
그런데, 상기 처리 장치에서는, 반송실(A)의 주위에 90도씩 각도를 차이 나게 하여 로드락실(B) 및 반송실(C1 내지 C3)을 배치한 구성이기 때문에, 상기와 같이 어느 하나의 로드락실(B) 및 반송실(C1 내지 C3)에서 교시시킨 반송 로봇(1)의 기점이 되는 위치에서의 좌표를 이용하여, 다른 로드락실(B) 및 반송실(C1 내지 C3)의 설계값을 기초로 이것들에 대한 반송 로봇(1)의 티칭을 행할 수도 있다. 이것에 의해, 신속하게 관통공(16)의 중심을 검색할 수 있고, 티칭 작업이 간소화될 수 있어서 좋다. 또한, 마찬가지의 구성을 가지는 다른 장치에 반송 로봇(1)을 조립하여 티칭할 때에도, 상기 좌표를 이용하여 반송 로봇(1)의 티칭을 행하도록 하여도 좋다.
또한, 상기 실시 형태에서는, 일반 처리 장치에서 검지 수단이 장착되어 있는 것이 많은 위치를 예로 들어 설명하였지만, 이것으로 한정되지 않고, 검지 수단의 장착 위치에 따라 지표부의 위치를 적절하게 바꾸면, 본 발명의 티칭 방법이 적용될 수 있다. 또한, 반송 동작의 교시를 수행함에 있어서, 반송 로봇(1)에 기판(S)을 지지시키고, 로봇 암(11)이나 로봇 핸드(12)를 대신하여 또는 이들에 부가하여 기판(S)에 관통공이나 기판 외부 둘레부에 절결을 형성하여 지표부로 하여도 좋다.
또한, 본 실시 형태에서는, 기단부(13)에 하나의 관통공(16)을 형성하고, 이 관통공(16)을 검지하여 반송 동작을 교시하는 것을 예로 들어 설명하였지만, 지표부는 복수 설치하여도 좋다. 즉, 로봇 암(11)의 대기 위치로부터 선회시켰을 경우, 핑거부(14)의 일부가 검지 수단(2)을 횡단하게 된다(도 4 참조). 이러한 경우에는, 처리 장치의 설계값 등으로부터 핑거부(14)의 검지 수단(2)을 횡단하는 부분에, 검지 수단(2)의 레이저 빔 지름보다 큰 지름으로 평면도에서 원형인 관통공(다른 지표부)(17)을 형성하여 둔다. 그리고, 상기와 같이 기준 위치를 교시시킨 후, 선회시켰을 때에 다른 지표부(17)가 검출되는지를 판단한다.
이것에 의하면, 로봇 핸드(12)를 메인티넌스를 위하여 제거한다거나 또는 교환하였을 때에는 로봇 핸드(12)가 벗어나서 중심선(L1)으로부터 기우는 일이 있지만, 2 곳의 지표부(16, 17)를 특정에 의해 티칭을 행하면, 기울기를 보정하여 반송 동작을 교시할 수 있고, 고정밀도의 티칭이 가능하게 된다. 다른 한편으로, 로봇 핸드(12)의 기울기를 보정할 때에는, 다른 지표부인 관통공(17)이 검지되는 좌표 데이터를 비교값으로서 미리 제어 수단에 기억시키고, 메인티넌스 종료 후, 티칭에 앞서서, 검지 수단(2)에 의해 양 관통공(17)이 검지되었을 때의 좌표 데이터를 취득하고, 이 좌표 데이터와 비교값를 비교하여 로봇 핸드(12)의 기울기를 보정할 수 있다.
또한, 로봇 핸드(12)가 기단부(13)로부터 두 갈래 모양으로 분기하여 전방으로 연장되는 한 쌍의 핑거부(14)를 구비하고 있는 경우에는, 로봇 암(11)을 선회시켜서 검지 수단(2)에 의해 양 핑거부를 각각 검출하고, 중심선(L2)을 특정할 수도 있다. 즉, 로봇 암(11)을 선회시켜서, 선회 방향 앞쪽의 핑거부(14)가 검지 수단(2)을 횡단한다. 이때, 검지 수단(2)의 신호가 OFF로부터 ON으로 전환되고, 소정 시간 후에 OFF로 전환된다. 그리고, 선회 방향 뒤쪽의 핑거부(14)가 검지 수단(2)을 횡단하면, 검지 수단(2)의 신호가 다시 OFF로부터 ON으로 전환되고, 소정 시간 후에 OFF로 전환된다. 이들 신호의 전환으로부터, 로봇 핸드(12)의 중심선(L2)이 특정될 수 있고, 이것에 기초하여 상기와 같이 기준 위치를 특정하여 반송 동작을 교시할 수 있다. 이 경우, 핑거부(14)가 지표부를 구성한다.
상기 실시 형태에서는, 동심에 배치한 모터의 회전축(10a, 10b)의 회전각 및 회전 방향을 적절하게 제어함으로써 로봇 암(11)이 신축 및/또는 선회 가능하게 되는 것을 이용한 경우를 예로 들어 설명하였지만, 다른 다관절식의 로봇에도 본 발명은 적용될 수 있다. 이 경우, 로봇 핸드를 신축 방향에 대해서 직교하는 방향으로 수평 이동할 수 있는 경우에는, 반송실(A)에 배치되는 구동원의 회전 중심과 로드락실(B) 및 각 처리실(C1 내지 C3)의 기판 스테이지(Cs)의 중심(Ca)을 연결하는 선과 직행하는 방향 양쪽에서 동일 간격으로 2개의 지표부를 형성하여 두고, 티칭 하도록 하여도 좋다.
11 : 로봇 암 12 : 로봇 핸드
16, 17 : 관통공(지표부) 2 : 검지 수단
2a, 2b : 검지 위치 S : 기판
A : 로드락실 B : 반송실
C : 처리실 Cs : 기판 스테이지

Claims (5)

  1. 복수의 처리실 사이에서 처리해야 할 기판을 핸드로 지지한 상태에서 동일 평면 내부를 선회 및 신축 동작시켜서 상기 기판을 소정의 위치에 반송하는 반송 로봇에 대해 그 반송 동작을 교시하는 반송 로봇의 티칭 방법에 있어서,
    상기 처리실 사이에서 기판을 반송할 때에 기판을 검지하도록 배치된 적어도 1개의 검지 수단을 이용하고,
    상기 반송 로봇을 반송 동작시키고, 미리 상기 반송 로봇의 작동 부분에 설치된 적어도 1개의 지표부를 상기 검지 수단에 의해 검출하고, 이 검지 위치로부터, 상기 선회 및 신축 동작 중 적어도 하나의 기점이 되는 기준 위치를 교시하도록 하고,
    상기 검지 수단이 상기 평면에 대해 수직으로 투광하도록 배치한 광학 센서이며, 상기 지표부를 작동 부분인 상기 핸드에 형성한 적어도 1개의 관통공으로 구성하며,
    상기 기점의 교시에 앞서, 적어도 2개의 지표부를 상기 검지 수단에 의해 검지하고, 반송 로봇의 작동 부분을 조립하였을 때의 신축 방향 또는 선회 방향의 편차와, 신축 방향에 대한 상기 핸드의 기울어짐을 소정의 비교값에 기초하여 보정하는 것을 특징으로 하는 반송 로봇의 티칭 방법.
  2. 삭제
  3. 청구항 1에 있어서,
    상기 관통공의 주변에서 반송 로봇을 주사 이동시키도록 한 것을 특징으로 하는 반송 로봇의 티칭 방법.
  4. 삭제
  5. 청구항 1에 있어서,
    상기 반송 로봇에 의해 기판을 지지하고, 상기 작동 부분을 대신하여 또는 상기 작동 부분에 부가하여 상기 기판에 지표부를 형성하는 것을 특징으로 하는 반송 로봇의 티칭 방법.
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Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR20230103796A (ko) 2021-12-30 2023-07-07 세메스 주식회사 기판 처리장치 및 처리방법

Families Citing this family (19)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP5728204B2 (ja) * 2010-11-17 2015-06-03 株式会社アルバック 基板位置検出方法
WO2014157358A1 (ja) * 2013-03-28 2014-10-02 株式会社日立国際電気 基板処理装置、半導体装置の製造方法及び記録媒体
DE102013111165A1 (de) 2013-10-09 2015-04-09 Aixtron Se Vorrichtung und Verfahren zur Bestimmung der Drehlage eines Suszeptors in einer Prozesskammer
JP5949741B2 (ja) * 2013-12-19 2016-07-13 株式会社安川電機 ロボットシステム及び検出方法
CN104772754B (zh) * 2015-03-26 2016-05-11 北京欣奕华科技有限公司 一种机器人示教器及示教方法
US9796086B2 (en) * 2015-05-01 2017-10-24 Kawasaki Jukogyo Kabushiki Kaisha Method of teaching robot and robot
US9824908B2 (en) * 2015-05-05 2017-11-21 Kawasaki Jukogyo Kabushiki Kaisha Conveying system, conveying robot and teaching method of the same
CN108780770B (zh) * 2016-03-04 2022-12-06 川崎重工业株式会社 基板搬送装置及基板搬送机器人的示教方法
KR101909181B1 (ko) * 2016-03-04 2018-10-17 세메스 주식회사 기판 이송 어셈블리, 이를 포함하는 기판 처리 장치 및 위치 보정 방법
JP6533199B2 (ja) * 2016-09-14 2019-06-19 Dmg森精機株式会社 ワーク処理システム
TWI617995B (zh) * 2016-11-04 2018-03-11 廣明光電股份有限公司 機器人視覺定位的驗證方法
JP6999443B2 (ja) * 2018-02-16 2022-01-18 日本電産サンキョー株式会社 産業用ロボットの補正値算出方法
JP7074494B2 (ja) * 2018-02-16 2022-05-24 日本電産サンキョー株式会社 産業用ロボットの補正値算出方法
KR101971824B1 (ko) * 2018-03-05 2019-04-23 캐논 톡키 가부시키가이샤 로봇, 로봇 시스템, 디바이스 제조 장치, 디바이스 제조 방법 및 티칭 위치 조정 방법
JP7097722B2 (ja) * 2018-03-20 2022-07-08 日本電産サンキョー株式会社 ロボットの位置情報復元方法
KR102615555B1 (ko) * 2018-03-29 2023-12-19 삼성디스플레이 주식회사 표시 장치의 제조 장치 및 표시 장치의 제조 방법
JP7165514B2 (ja) * 2018-06-14 2022-11-04 日本電産サンキョー株式会社 教示データ作成システムおよび教示データ作成方法
CN108908409B (zh) * 2018-08-27 2019-06-04 东北大学 一种并联机械手重复定位精度可靠性试验装置及方法
CN112894795B (zh) * 2019-12-04 2023-01-10 合肥欣奕华智能机器股份有限公司 一种搬运机器人及其搬运控制方法、装置、设备及介质

Family Cites Families (29)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US5535306A (en) * 1993-01-28 1996-07-09 Applied Materials Inc. Self-calibration system for robot mechanisms
JP3287646B2 (ja) 1993-05-10 2002-06-04 東京エレクトロン株式会社 真空処理装置
US5655060A (en) * 1995-03-31 1997-08-05 Brooks Automation Time optimal trajectory for cluster tool robots
JPH09252039A (ja) * 1996-03-14 1997-09-22 Fujitsu Ltd 搬送装置におけるティーチング位置設定方法及びティーチング位置設定装置
US5783834A (en) * 1997-02-20 1998-07-21 Modular Process Technology Method and process for automatic training of precise spatial locations to a robot
US6205870B1 (en) * 1997-10-10 2001-03-27 Applied Komatsu Technology, Inc. Automated substrate processing systems and methods
JPH11254359A (ja) * 1998-03-12 1999-09-21 Toyota Autom Loom Works Ltd 部材搬送システム
JP4359365B2 (ja) * 1999-08-26 2009-11-04 キヤノンアネルバ株式会社 基板処理装置及び基板処理装置における基板位置ずれ補正方法
US6502054B1 (en) * 1999-11-22 2002-12-31 Lam Research Corporation Method of and apparatus for dynamic alignment of substrates
US20020157691A1 (en) * 2000-03-29 2002-10-31 Sadayuki Wada Substrate transfer device
US6633046B1 (en) * 2000-04-19 2003-10-14 Applied Materials, Inc. Method and apparatus for detecting that two moveable members are correctly positioned relatively to one another
US6856863B1 (en) * 2000-07-27 2005-02-15 Applied Materials, Inc. Method and apparatus for automatic calibration of robots
US7109483B2 (en) * 2000-11-17 2006-09-19 Ebara Corporation Method for inspecting substrate, substrate inspecting system and electron beam apparatus
JP3832292B2 (ja) * 2001-08-31 2006-10-11 株式会社ダイフク 荷保管設備
US7289230B2 (en) * 2002-02-06 2007-10-30 Cyberoptics Semiconductors, Inc. Wireless substrate-like sensor
JP3902027B2 (ja) * 2002-03-01 2007-04-04 大日本スクリーン製造株式会社 基板処理装置
US7085622B2 (en) * 2002-04-19 2006-08-01 Applied Material, Inc. Vision system
US7397539B2 (en) * 2003-03-31 2008-07-08 Asml Netherlands, B.V. Transfer apparatus for transferring an object, lithographic apparatus employing such a transfer apparatus, and method of use thereof
US6934606B1 (en) * 2003-06-20 2005-08-23 Novellus Systems, Inc. Automatic calibration of a wafer-handling robot
US6952255B2 (en) * 2003-08-06 2005-10-04 Lam Research Corporation System and method for integrated multi-use optical alignment
US7319920B2 (en) * 2003-11-10 2008-01-15 Applied Materials, Inc. Method and apparatus for self-calibration of a substrate handling robot
JP4347156B2 (ja) * 2004-07-28 2009-10-21 大日本スクリーン製造株式会社 基板処理装置
US8545165B2 (en) * 2005-03-30 2013-10-01 Brooks Automation, Inc. High speed substrate aligner apparatus
WO2006137476A1 (ja) * 2005-06-24 2006-12-28 Ulvac, Inc. 位置修正装置、真空処理装置、及び位置修正方法
JP4534886B2 (ja) 2005-07-15 2010-09-01 東京エレクトロン株式会社 処理システム
US7551979B2 (en) * 2005-11-18 2009-06-23 Strasbaugh Robot calibration system and method
JP4514700B2 (ja) * 2005-12-13 2010-07-28 大日本スクリーン製造株式会社 基板処理装置および基板処理方法
WO2009014647A1 (en) * 2007-07-20 2009-01-29 Applied Materials, Inc. Dual-mode robot systems and methods for electronic device manufacturing
US8041450B2 (en) * 2007-10-04 2011-10-18 Asm Japan K.K. Position sensor system for substrate transfer robot

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR20230103796A (ko) 2021-12-30 2023-07-07 세메스 주식회사 기판 처리장치 및 처리방법

Also Published As

Publication number Publication date
CN102112274B (zh) 2014-11-19
TWI488723B (zh) 2015-06-21
TW201012608A (en) 2010-04-01
DE112009001863T5 (de) 2012-01-26
US20110125325A1 (en) 2011-05-26
CN102112274A (zh) 2011-06-29
JPWO2010013732A1 (ja) 2012-01-12
JP5597536B2 (ja) 2014-10-01
KR20110052675A (ko) 2011-05-18
DE112009001863A5 (de) 2011-11-24
WO2010013732A1 (ja) 2010-02-04
US8688276B2 (en) 2014-04-01

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