KR20130086269A

KR20130086269A - 로봇 시스템

Info

Publication number: KR20130086269A
Application number: KR1020120136375A
Authority: KR
Inventors: 요시키 기무라
Original assignee: 가부시키가이샤 야스카와덴키
Priority date: 2012-01-24
Filing date: 2012-11-28
Publication date: 2013-08-01
Also published as: CN103213133B; US8983659B2; TWI517952B; KR101574382B1; US20130190924A1; TW201345679A; JP5516612B2; JP2013151034A; CN103213133A

Abstract

실시예에 따른 로봇 시스템은 박판형상의 워크를 파지하는 파지 기구를 포함하는 핸드, 및 핸드를 이동시키는 아암을 포함하는 로봇과, 로봇을 제어하는 로봇 제어 장치를 포함한다. 로봇 제어 장치는, 로봇을 제어함으로써 로봇이 미리결정된 워크 전달 위치에서 워크를 전달하게 할 때, 핸드가 워크 전달 위치에 도달한 후에 핸드를 후퇴시키면서 파지 기구를 작동시킴으로써 워크의 존재 유무 확인을 수행한다.

Description

로봇 시스템{ROBOT SYSTEM}

본 명세서에서 논의되는 실시예는 로봇 시스템에 관한 것이다.

종래에, 수평 관절식 로봇과 같은 로봇을 사용함으로써 반도체 제조 공정에서 프로세싱 장치 내로 또는 프로세싱 장치 밖으로 웨이퍼와 같은 기판을 이송하는 로봇 시스템이 알려져 있다.

그러한 로봇 시스템에서, 이송될 물체인 기판의 크기 및 비용이 증가함에 따라 기판을 안전하고 확실하게 이송하는 것의 중요성이 증가하고 있다. 따라서, 최근에, 기판을 안전하고 확실하게 이송하기 위한 다양한 기술이 제안되고 있다.

예를 들어, 일본 특허 공개 제 2011-159738 호는 기판을 배치하기 위한 것인 로봇 핸드(hand)에 파지 기구(gripping mechanism)를 제공함으로써 이송 동안에 기판의 변위 등을 방지하기 위한 기술을 개시하고 있다.

일본 특허 공개 제 2011-159738 호에 기술된 기술에서, 파지 기구에 의해 기판을 확실하게 파지하기 위해, 로봇은 로봇이 프로세싱 장치로부터 기판을 수취한 후에 일시적으로 정지되고, 이어서 파지 기구가 작동된다. 더욱이, 일본 특허 공개 제 2011-159738 호에 기술된 기술에서, 기판의 존재 또는 부존재는 파지 기구를 작동시킨 후에 파지 기구의 작동 상태에 기초하여 확인되며, 기판이 핸드 상에 존재한다는 것이 확인된 후에, 로봇은 핸드를 후퇴시키도록 다시 작동된다.

그러나, 일본 특허 공개 제 2011-159738 호에 기술된 기술에서, 파지 동작 및 기판의 존재 유무 확인은 핸드의 후퇴 동작과 독립적으로 수행된다. 다시 말해서, 일본 특허 공개 제 2011-159738 호에 기술된 기술에서, 핸드의 후퇴 동작은 파지 동작 및 기판의 존재 유무 확인이 수행되는 동안 수행되지 않으며, 따라서 기판을 이송하는 데 요구되는 시간이 길어지게 될 수 있다.

실시예의 태양은 상기의 내용을 고려해 이루어진 것이며, 실시에의 태양의 목적은 기판을 이송하는 데 요구되는 시간을 단축시킬 수 있는 로봇 시스템을 제공하는 것이다.

실시예의 태양에 따른 로봇 시스템은 박판형상의 워크를 파지하는 파지 기구를 포함하는 핸드 및 핸드를 이동시키는 아암(arm)을 포함하는 로봇, 및 로봇을 제어하는 로봇 제어 장치를 포함한다. 로봇 제어 장치는, 로봇을 제어함으로써 로봇이 미리결정된 워크 전달 위치에서 워크를 전달하게 할 때, 핸드가 워크 전달 위치에 도달한 후에 핸드를 후퇴하게 하는 동안 파지 기구를 작동시킴으로써 워크의 존재 유무 확인을 수행한다.

실시예의 태양에 따르면, 기판을 이송하는 데 요구되는 시간이 단축될 수 있다.

첨부 도면과 관련해 고려될 때 하기의 상세한 설명을 참조함으로써 더 잘 이해되기 때문에, 본 발명의 보다 완전한 이해 및 본 발명의 부수적인 이점들 중 많은 것이 용이하게 얻어질 것이다.

도 1은 제 1 실시예에 따른 로봇 시스템의 구성을 도시하는 개략도,
도 2는 로봇의 구성을 도시하는 개략도,
도 3은 핸드의 개략 사시도,
도 4a 내지 도 4c는 웨이퍼 검출 기구의 구성 및 작동의 설명도,
도 5는 로봇 제어 장치의 구성을 도시하는 블록 다이어그램,
도 6a는 제 1 실시예에 따른 웨이퍼 수취 동작의 설명도,
도 6b는 제 1 실시예에 따른 웨이퍼 전달 동작의 설명도,
도 7은 웨이퍼 수취 프로세싱의 프로세싱 절차를 도시하는 흐름도,
도 8은 웨이퍼 전달 프로세싱의 프로세싱 절차를 도시하는 흐름도,
도 9a는 제 2 실시예에 따른 웨이퍼 수취 동작의 설명도,
도 9b는 제 2 실시예에 따른 웨이퍼 전달 동작의 설명도,
도 10a는 제 3 실시예에 따른 웨이퍼 수취 동작의 설명도,
도 10b는 제 3 실시예에 따른 웨이퍼 전달 동작의 설명도,
도 11a는 웨이퍼 수취 동작의 다른 설명도,
도 11b는 웨이퍼 전달 동작의 다른 설명도.

이하에, 본 출원에 개시된 로봇 시스템의 실시예가 첨부 도면을 참조해 상세하게 설명될 것이다. 하기에 설명되는 실시예에서, 로봇이 일례로서 2개의 핸드, 즉 상부 핸드 및 하부 핸드로 구성된 핸드를 포함하는 경우의 설명이 제공되지만, 로봇은 하나의 핸드만을 포함할 수 있다. 본 발명은 하기의 실시예로 한정되지 않는다.

먼저, 제 1 실시예에 따른 로봇 시스템의 구성이 도 1을 참조하여 설명될 것이다. 도 1은 제 1 실시예에 따른 로봇 시스템의 구성을 도시하는 개략도이다.

하기에서, 위치 관계를 명확히 하기 위해, 서로 수직인 X축 방향, Y축 방향, 및 Z축 방향이 규정된다. 더욱이, 하기에서, Z축 양의 방향은 수직 상향이고 X축 방향은 Y축 방향은 수평 방향이다.

도 1에 도시된 바와 같이, 제 1 실시예에 따른 로봇 시스템(1)은 기판 이송 유닛(2), 기판 공급 유닛(3), 및 기판 프로세싱 유닛(4)을 포함한다. 기판 이송 유닛(2)은 로봇(10) 및 로봇(10)을 수용하는 케이싱(20)을 포함한다.

로봇(10)은 이송될 물체로서의 웨이퍼(W)를 유지할 수 있는 핸드(11), 핸드(11)를 수평 방향으로 이동시키는 아암(12), 및 아암(12)을 상승가능하고 하강가능하며 또한 수평 방향으로 피벗가능하도록 지지하는 기부(base)(13)를 포함한다. 기부(13)는 케이싱(20)의 바닥 벽 부분을 형성하는 기부 장착 프레임(23) 상에 배열된다.

로봇(10)은 기판 공급 유닛(3)과 기판 프로세싱 유닛(4) 사이에서 웨이퍼(W)에 대한 이송 동작, 예를 들어 기판 공급 유닛(3)으로부터 웨이퍼(W)를 수취하고 수취된 웨이퍼(W)를 기판 프로세싱 유닛(4)으로 전달하는 동작을 수행한다.

더욱이, 로봇(10)의 핸드(11)에는 웨이퍼(W)를 파지하는 파지 기구가 제공된다. 파지 기구 외에, 로봇(10)의 구체적인 구성 및 작동이 도 2를 참조하여 나중에 설명될 것이다.

케이싱(20)은 예를 들어 EFEM(Equipment Front End Module)으로 불리는 국소 클리닝 장치이며, 청정 공기의 하강류가 상부 부분에 제공된 필터 유닛(24)에 의해 생성된다. 케이싱(20)의 내부는 하강류에 의해 고청정 상태에 유지된다.

레그(leg) 부분(25)이 기부 장착 프레임(23)의 하부 표면 상에 제공되고, 미리결정된 여유가 레그 부분(25)에 의해 케이싱(20)과 장착 표면(100) 사이에 형성된다.

기판 공급 유닛(3)은 케이싱(20)의 X축 양의 방향측에서 측면(21)에 연결되어, 기판 공급 유닛(3)이 케이싱(20)의 내부와 연통하도록 허용된다. 더욱이, 기판 프로세싱 유닛(4)이 케이싱(20)의 X축 음의 방향측에서 측면(22)에 연결되어, 기판 프로세싱 유닛(4)이 케이싱(20)의 내부와 연통하도록 허용된다. 이러한 방식으로, 로봇 시스템(1)에서, 기판 공급 유닛(3) 및 기판 프로세싱 유닛(4)은 케이싱(20)을 통해 서로 연결된다.

기판 공급 유닛(3)은 복수의 웨이퍼(W)를 수직 방향에서 다수의 스테이지에 저장하는 FOUP(30), 및 FOUP(30)를 미리결정된 높이에 지지하는 테이블(31)을 포함한다. FOUP(30)에서, 도시되지 않은 뚜껑이 케이싱(20) 측을 향하는 상태로 배열되고 FOUP(30)가 뚜껑을 개폐하는 FOUP 오프너(도시되지 않음)를 통해 케이싱(20)에 연결된다. 복수의 FOUP(30)가 테이블(31) 상에 Y 방향으로 평행하게 배열될 수 있다.

기판 프로세싱 유닛(4)은 예를 들어 반도체 제조 공정에서 웨이퍼(W)에 대해 세정 프로세싱, 필름 증착 프로세싱, 및 포토리소그래피 프로세싱과 같은 미리결정된 프로세싱을 수행하는 프로세싱 유닛이다. 기판 프로세싱 유닛(4)은 미리결정된 프로세싱을 수행하는 프로세싱 장치(40)를 포함한다.

로봇 시스템(1)은 전술된 바와 같이 구성되며, 로봇(10)을 사용함으로써 FOUP(30) 내에 수용된 웨이퍼(W)를 프로세싱 장치(40)로 이송하는 것, 프로세싱 장치(40)에 의해 처리된 웨이퍼(W)를 FOUP(30)로 이송하는 것 등을 수행한다.

제 1 실시예에 따른 로봇 시스템(1)에서, 웨이퍼(W)를 이송하는 데 요구되는 시간은 단축되고, 웨이퍼(W)의 러빙(rubbing)은 웨이퍼(W)를 파지하는 파지 기구를 작동시키는 타이밍 및 핸드(11)에 의해 추종되는 경로를 고안함으로써 방지된다. 이러한 점들이 하기에 구체적으로 설명될 것이다.

도 2는 로봇(10)의 구성을 도시하는 개략도이다. 도 2에 도시된 바와 같이, 제 1 실시예에 따른 로봇(10)은 핸드(11), 아암(12), 및 기부(13)를 포함한다. 더욱이, 아암(12)은 리프팅 유닛(12a), 조인트(12b, 12d, 12f), 제 1 아암 유닛(12c), 및 제 2 아암 유닛(12e)을 포함한다.

기부(13)는 기부 장착 프레임(23)(도 1 참조) 상에 배열된 로봇(10)의 기부 유닛이다. 리프팅 유닛(12a)은 기부(13)로부터 수직 방향(Z축 방향)으로 활주가능하게 제공되고(도 2의 양방향 화살표(a0) 참조), 아암(12)을 수직 방향으로 상승 및 하강시킨다.

조인트(12b)는 축(a1) 주위의 회전 조인트이다(도 2의 축(a1) 주위의 양방향 화살표 참조). 제 1 아암 유닛(12c)은 리프팅 유닛(12a)에 대해 회전가능하도록 조인트(12b)를 통해 리프팅 유닛(12a)에 연결된다.

더욱이, 조인트(12d)는 축(a2) 주위의 회전 조인트이다(도 2의 축(a2) 주위의 양방향 화살표 참조). 제 2 아암 유닛(12e)은 제 1 아암 유닛(12c)에 대해 회전가능하도록 조인트(12d)를 통해 제 1 아암 유닛(12c)에 연결된다. 더욱이, 조인트(12f)는 축(a3) 주위의 회전 조인트이다(도 2의 축(a3) 주위의 양방향 화살표 참조). 핸드(11)는 제 2 아암 유닛(12e)에 대해 회전가능하도록 조인트(12f)를 통해 제 2 아암 유닛(12e)에 연결된다.

로봇(10)은 모터와 같은 도시되지 않은 구동원을 구비하고, 조인트(12b, 12d, 12f)의 구동에 따라 회전한다. 아암(12)은 이들 조인트(12b, 12d, 12f)를 회전시킴으로써 작동하여 핸드(11)를 수평 방향으로 직선적으로 이동시킨다.

하기에서, X축 양의 방향에서의 핸드(11)의 이동은 "전진"으로 규정되고 X축 음의 방향에서의 핸드(11)의 이동은 "후퇴"로서 규정된다.

핸드(11)는 웨이퍼(W)를 유지하는 엔드 이펙터(end effector)이고 2개의 핸드, 즉 상이한 높이에 제공된 상부 핸드(11a) 및 하부 핸드(11b)를 포함한다. 상부 핸드(11a) 및 하부 핸드(11b)는 축(a3)을 공통 피벗으로 하여 서로 인접하게 제공되고, 서로 독립적으로 축(a3) 주위에서 피벗할 수 있다.

하기에서, 이해의 용이함을 위해, 로봇(10)이 상부 핸드(11a)만을 사용함으로써 웨이퍼(W)를 하나씩 이송하는 경우가 예로서 설명된다. 그러나, 로봇(10)은 상부 핸드(11a) 및 하부 핸드(11b)를 사용함으로써 2개의 웨이퍼(W)를 동시에 이송할 수 있다.

로봇(10)은 LAN(Local Area Network)과 같은 통신 라인을 통해 로봇 제어 장치(50)에 서로 통신할 수 있도록 연결되며, 로봇(10)의 동작이 로봇 제어 장치(50)에 의해 제어된다. 로봇 제어 장치(50)는 예를 들어 케이싱(20) 내의 로봇(10)의 내부(도 1 참조), 케이싱(20)의 외부 등에 배열된다. 로봇(10) 및 로봇 제어 장치(50)는 통합될 수 있다.

로봇 제어 장치(50)에 의해 수행되는 로봇(10)의 다양한 동작의 동작 제어가 로봇 제어 장치(50) 내에 미리 저장된 동작 패턴 정보에 기초해 수행된다.

로봇 제어 장치(50)는 LAN과 같은 통신 라인을 통해 상위 장치(60)에 서로 통신할 수 있도록 추가로 연결된다. 상위 장치(60)는 로봇 시스템(10)의 전반적인 제어를 수행하는 장치이고, 예를 들어 프로세싱에 대한 프로세싱 정보를 로봇 제어 장치(50)에 전송하고 로봇(10)의 상태를 감시한다.

다음에, 핸드(11)의 구성이 도 3을 참조해 상세하게 설명될 것이다. 도 3은 핸드(11)의 개략 사시도이다. 도 3은 상부 핸드(11a)와 하부 핸드(11b) 둘 모두의 팁 부분이 X축에서 양의 방향으로 지향되어 있는 상태를 도시하고 있다.

도 3에 도시된 바와 같이, 핸드(11)는 축(a3)을 공통 피벗으로 하여 제 2 아암 유닛(12e)의 팁 부분에 서로 인접하게 제공된 상부 핸드(11a) 및 하부 핸드(11b)를 포함한다.

하기에서, 상부 핸드(11a)의 설명이 주로 제공되며, 동일한 구성을 갖는 하부 핸드(11b)의 상세한 설명은 생략된다. 따라서, "상부 핸드(11a)"는 하기에서 "핸드(11)"로 불린다.

핸드(11)는 플레이트(111), 팁측 로킹 유닛(112), 기부 단부측 로킹 유닛(113), 가압 구동 유닛(115), 및 가압 유닛(114)을 포함한다. 플레이트(111)는 웨이퍼(W)가 그 위에 배치되는 기부 부분 또는 기부 바닥 부분에 대응하는 부재이다. 도 3은 팁측이 V-형상인 플레이트(111)를 예시하고 있지만, 플레이트(111)의 형상은 도 3에 도시된 것으로 한정되지 않는다.

팁측 로킹 유닛(112)은 플레이트(111)의 팁 부분에 배열된다. 더욱이, 기부 단부측 로킹 유닛(113)은 플레이트(111)의 기부 단부 부분에 배열된다. 웨이퍼(W)는 팁측 로킹 유닛(112)과 기부 단부측 로킹 유닛(113) 사이에 배치된다.

핸드(11)는 팁측 로킹 유닛(112)과 기부 단부측 로킹 유닛(113) 중에서 팁측 로킹 유닛(112)만을 포함하도록 구성될 수 있다. 더욱이, 팁측 로킹 유닛(112) 및 기부 단부측 로킹 유닛(113)의 형상은, 이들이 적어도 수평 방향 및 수직 방향에서 웨이퍼(W)와 접촉하는 표면을 갖는 한, 특별히 한정되지 않는다.

가압 유닛(114)은 X축 양의 방향 및 X축 음의 방향으로 이동가능하도록, 즉 플레이트(111) 상에 배치된 웨이퍼(W)에 대해 전진 및 후퇴할 수 있도록 제공된다. 플레이트(111)에는 X축 음의 방향으로 편의된 가압 유닛(114)이 제공된다.

가압 구동 유닛(115)은 웨이퍼(W)의 반대측에 가압 유닛(114)을 사이에 두는 상태로 고정식으로 제공되며, 가압 유닛(114)에 대해 전진 및 후퇴할 수 있는 돌출부(115a)를 포함한다. 돌출부(115a)는 예를 들어 공기 실린더 등을 포함한다.

가압 구동 유닛(115)은 돌출부(115a)를 가압 유닛(114)을 향해 돌출시킴으로써 가압 유닛(114)을 웨이퍼(W)를 향해 이동시킨다.

그 결과, 웨이퍼(W)는 가압 유닛(114)에 의해 팁측 로킹 유닛(112)을 향해 밀어내지고, 가압 유닛(114)의 반대측에 있는 웨이퍼(W)의 주연부가 팁측 로킹 유닛(112)과 접촉한다. 따라서, 웨이퍼(W)는 가압 유닛(114)과 팁측 로킹 유닛(112) 사이에 유지되는 상태, 즉 핸드(11)에 의해 파지되는 상태에 진입한다.

이러한 방식으로, 로봇 시스템(1)에서, 웨이퍼(W)를 파지하는 파지 기구는 팁측 로킹 유닛(112), 가압 유닛(114), 가압 구동 유닛(115)으로 구성된다. 도 3에 도시된 가압 유닛(114), 가압 구동 유닛(115) 등의 형상은 일례이며 이들의 형상을 제한하지 않는다.

더욱이, 핸드(11)는 웨이퍼(W)의 존재 또는 부존재를 확인하기 위한 웨이퍼 검출 기구를 추가로 포함한다. 구체적으로, 핸드(11)는 가압 구동 유닛(115)에 고정된 광전자 센서(116), 및 가압 유닛(114)과 함께 전방 및 후방으로 이동가능한 차광 유닛(117)을 추가로 포함하며, 웨이퍼 검출 기구는 광전자 센서(116) 및 차광 유닛(117)을 포함한다.

웨이퍼 검출 기구의 구성 및 작동이 도 4a 내지 도 4c를 참조해 구체적으로 설명될 것이다. 도 4a 내지 도 4c는 웨이퍼 검출 기구의 구성 및 작동의 설명도이다.

도 4a에 도시된 바와 같이, 광전자 센서(116)는 Y축 방향에서 미리결정된 간격을 사이에 둔 상태로 배열된 한 쌍의 측벽 부분(116a, 116b)을 포함한다. 측벽 부분(116a, 116b) 중에서, 측벽 부분(116a)에는 측벽 부분(116b)을 향해 광(L)을 방출하는 광 방출 유닛(116c)이 제공된다. 더욱이, 측벽 부분(116b)에는 광 방출 유닛(116c)으로부터 방출되는 광(L)을 수광하는 광수용체(116d)가 제공된다. 게다가, 광전자 센서(116)는 광수용체(116d)에 의한 광(L)의 수광 상태에 대한 정보를 로봇 제어 장치(50)로 전송한다.

차광 유닛(117)은 한 쌍의 측벽 부분(116a, 116b) 위에 제공된 제 1 부재(117a), 및 제 1 부재(117a)의 하부 부분으로부터 수직 하향으로 돌출하는 제 2 부재(117b)를 포함한다.

차광 유닛(117)은 가압 유닛(114)(도 3 참조)에 고정되고, 도 4b에 도시된 바와 같이 가압 유닛(114)의 이동과 함께 이동한다. 이때, 차광 유닛(117)의 제 2 부재(117b)가 한 쌍의 측벽 부분(116a, 116b) 사이에서 이동하고, 웨이퍼(W)가 가압 유닛(114) 및 팁측 로킹 유닛(112)에 의해 파지될 때 광 방출 유닛(116c)으로부터의 광(L)이 차단되는 위치에 배열된다.

그러한 경우에, 광수용체(116d)의 수광 상태는 "광 수용"으로부터 "광 차단"으로 변경된다. 따라서, 수광 상태가 "광 차단"인 경우, 로봇 제어 장치(50)는 웨이퍼(W)가 핸드(11) 상에 존재한다고 결정할 수 있다.

반대로, 웨이퍼(W)가 핸드(11) 상에 존재하지 않을 때, 가압 유닛(114)(도 3 참조)은 웨이퍼(W)가 존재하는 경우보다 더 멀리 이동한다. 그 결과, 도 4c에 도시된 바와 같이, 차광 유닛(117)의 제 2 부재(117b)는 광 방출 유닛(116c)으로부터의 광(L)이 차단되는 위치의 멀리 떨어진 측(핸드(11)의 팁측)에 있는 위치에서 정지한다.

그러한 경우에, 광수용체(116d)의 수광 상태는 "광 수용"이 된다. 따라서, 수광 상태가 "광 수용"일 때, 로봇 제어 장치(50)는 웨이퍼(W)가 핸드(11) 상에 존재하지 않는다고 결정할 수 있다.

이러한 방식으로, 로봇 시스템(1)에서, 웨이퍼(W)의 존재 또는 부존재는 웨이퍼 검출 기구를 사용함으로써 확인될 수 있다. 웨이퍼 검출 기구가 광전자 센서(116) 및 차광 유닛(117)으로 구성되는 경우가 본 명세서에 일례로서 설명되었지만, 웨이퍼 검출 기구는 다른 구성을 가질 수 있다.

예를 들어, 웨이퍼 검출 기구는 가압 유닛(114) 또는 돌출부(115a)의 이동량을 검출하는 스트로크 센서를 사용하도록 구성될 수 있다. 이러한 경우에, 가압 유닛(114) 또는 돌출부(115a)의 이동량이 미리결정된 임계치보다 큰 경우, 로봇 제어 장치(50)는 웨이퍼(W)가 핸드(11) 상에 존재하지 않는다고 결정할 수 있다.

다음에, 로봇 제어 장치(50)의구성이 도 5를 참조해 설명될 것이다. 도 5는 로봇 제어 장치(50)의 구성을 도시하는 블록 다이어그램이다. 도 5는 로봇 제어 장치(50)의 특징을 설명하기 위해 필요한 구성요소를 도시하고 있으며, 일반적인 구성요소의 설명은 적절한 경우 생략된다.

도 5에 도시된 바와 같이, 로봇 제어 장치(50)는 제어 유닛(51) 및 저장 유닛(52)을 포함한다. 더욱이, 제어 유닛(51)은 프로세싱 정보 획득 유닛(51a), 지시 유닛(51b), 및 존재 유무 확인 유닛(51c)을 포함한다. 더욱이, 저장 유닛(52)은 동작 패턴 정보(52a)를 저장한다.

제어 유닛(51)은 로봇 제어 장치(50)의 전반적인 제어를 수행한다. 프로세싱 정보 획득 유닛(51a)은 상위 장치(60)로부터, 웨이퍼(W)가 공급 및 이송될 프로세싱에 대한 프로세싱 정보를 획득한다. 프로세싱 정보 획득 유닛(51a)이 상위 장치(60)로부터 프로세싱 정보를 획득한 경우, 프로세싱 정보 획득 유닛(51a)은 지시 유닛(51b)에게 획득된 프로세싱 정보를 통지한다.

지시 유닛(51b)은 프로세싱 정보 획득 유닛(51)으로부터 수신된 프로세싱 정보에 기초해 로봇(10)에게 작동 지시를 내리는 프로세싱 유닛이다.

지시 유닛(51b)이 프로세싱 정보 획득 유닛(51a)으로부터 프로세싱 정보를 수신한 경우, 지시 유닛(51b)은 저장 유닛(52)에 저장된 동작 패턴 정보(52a)에 포함된 복수의 동작 패턴 중에서 프로세싱 정보에 대응하는 동작 패턴을 선택한다. 그 다음에, 지시 유닛(51b)은 로봇(10)에게 작동 지시를 내려 로봇(10)이 선택된 동작 패턴에 따라 작동하게 한다.

더욱이, 지시 유닛(51b)은 또한 웨이퍼(W)의 존재 유무 확인을 수행하도록 존재 유무 확인 유닛(51c)에게 지시하는 프로세싱을 수행한다.

존재 유무 확인 유닛(51c)은 지시 유닛(51b)으로부터의 지시에 따라 핸드(11) 상의 웨이퍼(W)의 존재 유무 확인을 수행하는 프로세싱 유닛이다. 구체적으로, 존재 유무 확인의 실행이 지시 유닛(51b)으로부터 지시되는 경우, 존재 유무 확인 유닛(51c)은 웨이퍼 검출 기구로부터 광수용체(116d)(도 4a 참조)의 수광 상태에 대한 정보를 획득하고 획득된 정보에 기초해 웨이퍼(W)의 존재 또는 부존재를 결정한다.

구체적으로, 수광 상태가 "광 차단"인 경우, 존재 유무 확인 유닛(51c)은 웨이퍼(W)가 핸드(11) 상에 존재한다고 결정하고, 수광 상태가 "광 수용"인 경우, 존재 유무 확인 유닛(51c)은 웨이퍼(W)가 존재하지 않는다고 결정한다.

또한, 존재 유무 확인 유닛(51c)은 이 결정 결과에 따라 웨이퍼(W)의 전달이 성공적인지 여부를 결정하고 상위 장치(60)에 이 결정 결과를 통지한다.

예를 들어, 로봇(10)이 웨이퍼(W)의 수취 동작을 수행하도록 된 경우, 존재 유무 확인 유닛(51c)이 웨이퍼(W)가 존재하지 않는다고 결정한다면, 존재 유무 확인 유닛(51c)은 웨이퍼(W)의 수취가 실패했다고 결정한다. 이러한 경우에, 존재 유무 확인 유닛(51c)은 웨이퍼(W) 수취의 실패를 나타내는 에러 정보를 상위 장치(60)로 전송한다.

웨이퍼 수취 동작 동안에, 존재 유무 확인 유닛(51c)은 웨이퍼(W)의 존재 유무 확인을 1회 초과하여 수행한다. 존재 유무 확인 유닛(51c)은 상위 장치(60)로 통지되는 에러의 내용을 1 회째의 존재 유무 확인과 2 회째 및 그 이후의 존재 유무 확인에서 상이하게 만든다. 이러한 점이 나중에 설명될 것이다.

저장 유닛(52)은 하드 디스크 드라이브 및 비휘발성 메모리와 같은 저장 장치이며, 동작 패턴 정보(52a)를 저장한다. 동작 패턴 정보(52a)는 로봇(10)의 동작을 규정하는 정보이다.

로봇 제어 장치(50)는 지시 유닛(51b)이 동작 패턴 정보(52a)를 사용하는 경우와 동등한 프로세싱이 동작 패턴 정보(52a)를 저장하는 일 없이 수행될 수 있도록, 예를 들어 프로그램 로직(program logic), 와이어드 로직(wired logic) 등을 사용함으로써 구성될 수 있다. 더욱이, 도 5는 하나의 로봇 제어 장치(50)를 도시하고 있지만, 로봇 제어 장치(50)는 복수의 독립적인 장치로 구성될 수 있으며 장치는 서로 통신할 수 있다.

다음에, 제 1 실시예에 따른 로봇(10)의 동작 예가 도 6a 및 도 6b를 참조해 설명될 것이다. 도 6a는 제 1 실시예에 따른 웨이퍼 수취 동작의 설명도이고, 도 6b는 제 1 실시예에 따른 웨이퍼 전달 동작의 설명도이다.

웨이퍼 수취 동작은 웨이퍼(W)가 로봇(10)에 의해 프로세싱 장치(예를 들어, FOUP(30))로부터 수취되는 동작이다. 웨이퍼 전달 동작은 웨이퍼(W)가 로봇(10)에 의해 프로세싱 장치(예를 들어, 프로세싱 장치(40))로 전달되는 동작이다.

먼저, 웨이퍼 수취 동작이 도 6a를 참조해 설명될 것이다. 도 6a에 도시된 바와 같이, 지시 유닛(51b)은 프로세싱 정보 및 동작 패턴 정보(52a)에 기초해 위치(A1)로부터 위치(A5)로의 루트를 따라 핸드(11)를 이동시키도록 로봇(10)에게 지시한다.

위치(A3)는 웨이퍼(W)가 로봇(10)과 프로세싱 장치 사이에서 전달되는 위치이다. 하기에서, 위치(A3)는 "전달 위치(A3)"로 불린다.

더욱이, 위치(A1)는 웨이퍼 수취 동작의 시작 위치이고, 예를 들어 아암(12)이 최대로 후퇴된 자세(로봇(10)의 선회 반경이 최소화되는 자세)에 로봇(10)이 있을 때 핸드(11)가 배열되는 위치이다.

더욱이, 위치(A5)는 웨이퍼 수취 동작의 종료 위치이고, 예를 들어 시작 위치(A1) 바로 위의 위치이다. 시작 위치(A1) 및 종료 위치(A5)는 전달 위치(A3)의 X축 음의 방향측에 위치된다. 더욱이, 시작 위치(A1)는 전달 위치(A3)로부터 하방으로 오프셋(offset)되고, 종료 위치(A5)는 전달 위치(A3)로부터 상방으로 오프셋된다.

더욱이, 도 6a에 도시된 위치(Pb)는 파지 동작의 실행 위치(이하에서, "파지 실행 위치(Px)"로 기술됨)를 지정하기 위한 기준 위치이다. 기준 위치(Pb)는 파지 실행 위치(Px)가 전달 위치(A3)의 X축 양의 방향측에 있지 않는 범위 내에서 임의적으로 설정될 수 있다.

지시 유닛(51b)은 핸드(11)를 시작 위치(A1)로부터 전달 위치(A3) 바로 아래의 상승 위치(A2)를 향해 수평으로 이동(전진)시킨다. 다음에, 지시 유닛(51b)은 핸드(11)를 상승 위치(A2)로부터 전달 위치(A3)로 상승시킨다. 그 결과, 웨이퍼(W)는 핸드(11) 상에 배치된다.

핸드(11)가 전달 위치(A3)에 도달한 후에, 지시 유닛(51b)은 핸드(11)를 종료 위치(A5)와 동일한 높이에 있고 전달 위치(A3)로부터 후방으로 오프셋된 수평 후퇴 위치(A4)를 향해 Z축 양의 방향으로 이동(상승)시키면서 X축 음의 방향으로 이동(후퇴)시킨다. 수평 방향에서의 기준 위치(Pb)와 상승 위치(A2) 사이의 오프셋은 "전방 오프셋"으로 불리고, 수평 방향에서의 기준 위치(Pb)와 수평 후퇴 위치(A4) 사이의 오프셋은 "후방 오프셋"으로 불린다.

이러한 방식으로, 제 1 실시예에서, 핸드(11)는 전달 위치(A3)로부터 수평 후퇴 위치(A4)를 향해 후방으로 경사져서 이동된다. 따라서, 전달 위치(A3)로부터 수평 후퇴 위치(A4)로의 핸드(11)의 이동 거리는, 핸드(11)가 전달 위치(A3)에 도달한 후에 전달 위치(A3)로부터 수직 방향으로 상승되고 그 후에 핸드(11)가 위치(A4)에 도달하도록 후퇴되는 경우와 비교해 단축될 수 있다. 따라서, 제 1 실시예에 따르면, 웨이퍼(W)를 이송하는 데 요구되는 시간이 단축될 수 있다.

또한, 제 1 실시예에서, 웨이퍼(W)의 러빙은 핸드(11)를 전달 위치(A3)로부터 수평 후퇴 위치(A4)를 향해 후방으로 경사져서 이동시킴으로써 웨이퍼(W)를 수취할 때 방지될 수 있다.

예를 들어, 일부 경우에, FOUP(30)(도 1 참조) 내에 수용된 웨이퍼(W)는 FOUP(30) 내의 멀리 떨어진 쪽(X축 양의 방향)에 제공된, 지지 포스트(post)와 같은, 부재와 측면이 접촉한 상태로 수용된다. 그러한 경우에, 웨이퍼(W)가 핸드(11)를 수직 상향으로 상승시킴으로써 수취된다면, 웨이퍼(W) 및 FOUP(30)는 그들의 접촉 부분에서 서로 스치고, 이에 따라 웨이퍼(W)가 손상될 수 있거나 입자가 발생될 수 있다.

그러나, 제 1 실시예에서는, 웨이퍼(W)가 핸드(11)를 경사져서 후방으로 이동시킴으로써 FOUP(30) 내의 멀리 떨어진 쪽으로부터 멀어지는 방향으로 이동하면서 상승되기 때문에, 웨이퍼(W)는 러빙되지 않고 그에 따라 웨이퍼(W)가 손상되고 입자가 발생되는 것을 방지하는 것이 가능하다.

핸드(11)가 수평 후퇴 위치(A4)에 도달한 후에, 지시 유닛(51b)은 핸드(11)를 종료 위치(A5)로 후퇴시킨다. 그 다음에, 지시 유닛(51b)은 핸드(11)가 파지 실행 위치(Px)에 도달한 타이밍에 파지 기구를 작동시킨다. 이와 같이, 지시 유닛(51b)은 핸드(11)를 종료 위치(A5)로 후퇴시키면서 파지 기구가 웨이퍼(W)의 파지 동작을 수행하게 한다.

이러한 실시예에서, 핸드(11)를 수평 후퇴 위치(A4)로부터 종료 위치(A5)를 향해 이동시키면서 웨이퍼(W)의 파지 동작이 수행되는 경우가 일례로서 예시되었지만, 지시 유닛(51b)은 핸드(11)를 전달 위치(A3)로부터 수평 후퇴 위치(A4)로 이동시키면서 로봇(10)이 파지 동작을 수행하게 할 수 있다.

다음에, 지시 유닛(51b)은 지시 유닛(51b)이 웨이퍼(W)의 파지 동작을 수행하도록 로봇(10)에게 지시한 후에 경과된 시간을 측정하고, 미리결정된 시간이 경과되었다고 결정되면, 지시 유닛(51b)은 존재 유무 확인을 수행하도록 존재 유무 확인 유닛(51c)에게 지시한다.

"미리결정된 시간"은 가압 유닛(114)이 전진된 후에 웨이퍼(W)가 파지되는 데 요구되는 시간과 동일하거나 이보다 약간 더 긴 시간이다. 이러한 방식으로, 가압 유닛(114)이 전진된 후에 웨이퍼(W)가 파지되는 데 요구되는 시간에 기초해 지정된 시간이 경과하면, 지시 유닛(51b)은 존재 유무 확인의 실행을 지시한다. 따라서, 지시 유닛(51b)은 존재 유무 확인 유닛(51c)이 적절한 타이밍에 존재 유무 확인을 수행하게 할 수 있다.

존재 유무 확인 유닛(51c)이 지시 유닛(51b)으로부터의 지시를 수신한 경우, 존재 유무 확인 유닛(51c)은 웨이퍼 검출 기구로부터 수광 상태에 대한 정보를 획득하고 이 정보에 기초해 웨이퍼(W)의 존재 또는 부존재를 확인한다. 다시 말해서, 수광 상태가 "광 차단"인 경우, 존재 유무 확인 유닛(51c)은 웨이퍼(W)가 핸드(11) 상에 존재한다고 결정하고, 수광 상태가 "광 수용"인 경우, 존재 유무 확인 유닛(51c)은 웨이퍼(W)가 핸드(11) 상에 존재하지 않는다고 결정한다.

이러한 방식으로, 핸드(11)가 전달 위치(A3)에 도달한 후에, 지시 유닛(51b)은 핸드(11)를 후퇴시키면서 파지 기구를 작동시킴으로써 웨이퍼(W)의 존재 유무 확인을 수행한다. 따라서, 파지 동작 및 웨이퍼(W)의 존재 유무 확인을 핸드(11)의 후퇴 동작과 독립적으로 수행하는 경우와 비교해, 웨이퍼(W)를 이송하는 데 요구되는 시간이 단축될 수 있다.

더욱이, 제 1 실시예에서, 파지 기구는 웨이퍼(W)의 X축 양의 방향측에 제공된 팁측 로킹 유닛(112)과 웨이퍼(W)의 X축 음의 방향측에 제공된 가압 유닛(114) 사이에 웨이퍼(W)를 유지함으로써 웨이퍼(W)가 파지되는 구성을 갖는다. 따라서, 핸드(11)가 후퇴된 후 파지 기구가 작동되기 전에 웨이퍼(W)가 낙하될 가능성을 작게 할 수 있다.

다시 말해서, 핸드(11)가 후퇴될 때, 웨이퍼(W)는 관성에 의해 상대적으로 핸드(11)의 팁측(X축 양의 방향측)을 향해 이동하는 경향이 있다. 그러나, 팁측 로킹 유닛(112)이 핸드(11)의 팁측에 제공되기 때문에, 파지 기구가 작동되기 전에 핸드(11)가 후퇴될지라도 웨이퍼(W)가 핸드(11)로부터 낙하될 가능성이 작다.

로봇(10)이 웨이퍼(W)의 수취 동작을 수행하도록 된 경우, 지시 유닛(51b)은 핸드(11)가 종료 위치(A5)에 도달할 때까지 존재 유무 확인을 수행하도록 존재 유무 확인 유닛(51c)에게 여러 번 지시한다. 존재 유무 확인 유닛(51c)은 상위 장치(60)로 통지되는 에러 정보의 내용을 1 회째의 존재 유무 확인과 2 회째 및 그 이후의 존재 유무 확인에서 상이하게 만든다.

구체적으로, 1 회째의 존재 유무 확인에서 웨이퍼(W)가 핸드(11) 상에 존재하지 않는다는 것이 확인된 경우, 존재 유무 확인 유닛(51c)은 웨이퍼(W)의 수취가 실패했다고 결정한다. 반면에, 2 회째 및 그 이후의 존재 유무 확인에서 웨이퍼(W)가 핸드(11) 상에 존재하지 않는다는 것이 확인된 경우, 존재 유무 확인 유닛(51c)은 웨이퍼(W)가 핸드(11)로부터 낙하했다고 결정한다.

다시 말해서, 웨이퍼(W)가 1 회째의 존재 유무 확인 후에 핸드(11)로부터 낙하한 경우에, 1 회째의 존재 유무 확인에서 웨이퍼(W)가 핸드(11) 상에 존재한다는 것이 확인될지라도, 2 회째 및 그 이후의 존재 유무 확인에서 웨이퍼(W)가 핸드(11) 상에 존재하지 않는다는 것이 확인된다.

따라서, 2 회째 및 그 이후의 존재 유무 확인에서 웨이퍼(W)가 핸드(11) 상에 존재하지 않는다는 것이 확인된 경우, 존재 유무 확인 유닛(51c)은 웨이퍼(W)가 핸드(11)로부터 낙하했다고 결정할 수 있다.

이러한 방식으로, 상위 장치(60)로 통지되는 에러 정보의 내용을 1 회째의 존재 유무 확인과 2 회째 및 그 이후의 존재 유무 확인에서 상이하게 만드는 것에 의해 상위 장치(60)는 웨이퍼(W)의 이송 상태를 용이하게 감시할 수 있다.

다음에, 웨이퍼 전달 동작이 설명될 것이다. 도 6b에 도시된 바와 같이, 지시 유닛(51b)은 프로세싱 정보 및 동작 패턴 정보(52a)에 기초해 위치(B1)로부터 위치(B5)로의 루트를 따라 핸드(11)를 이동시키도록 로봇(10)에게 지시한다.

위치(B1)는 시작 위치이고, 위치(B3)는 전달 위치이며, 위치(B4)는 수평 후퇴 위치이고, 위치(B5)는 종료 위치이다. 더욱이, 이러한 실시예에서, 기준 위치(Pb)가 전달 위치(B3)와 일치하는 경우가 일례로서 예시된다.

지시 유닛(51b)은 핸드(11)를 시작 위치(B1)로부터 전달 위치(B3) 바로 위의 하강 위치(B2)를 향해 전진시킨다. 다음에, 지시 유닛(51b)은 파지 기구에 의한 파지 상태를 해제하여 웨이퍼(W)를 자유롭게 하고 핸드(11)를 하강 위치(B2)로부터 전달 위치(B3)로 하강시킨다. 그 결과, 핸드(11) 상에 배치된 웨이퍼(W)는 프로세싱 장치(예를 들어, 프로세싱 장치(40))로 전달된다.

핸드(11)가 전달 위치(B3)에 도달한 후에, 지시 유닛(51b)은 핸드(11)를 종료 위치(B5)와 동일한 높이에 있고 전달 위치(B3)로부터 전방으로 오프셋된 수평 후퇴 위치(B4)를 향해 Z축 음의 방향으로 이동(하강)시키면서 X축 양의 방향으로 이동(전진)시킨다.

이러한 방식으로, 지시 유닛(51b)은 핸드(11)를 전달 위치(B3)로부터 수평 후퇴 위치(B4)를 향해 전방으로 경사져서 이동시킨다. 그 결과, 웨이퍼(W)의 러빙은 웨이퍼(W)를 전달할 때 방지될 수 있다.

다시 말해서, 웨이퍼(W)를 전달할 때, 웨이퍼(W)는 파지 기구의 팁측 로킹 유닛(112)과 접촉할 수 있다. 그러한 경우에, 웨이퍼(W)가 핸드(11)를 수직 하향으로 하강시킴으로써 전달된다면, 웨이퍼(W)는 팁측 로킹 유닛(112)을 스칠 수 있고, 이에 따라 웨이퍼(W)가 손상될 수 있거나 입자가 발생될 수 있다.

대조적으로, 제 1 실시예에서는, 팁측 로킹 유닛(112)이 핸드(11)를 경사져서 전방으로 이동시킴으로써 웨이퍼(W)로부터 멀어지는 방향으로 이동하면서 하강되기 때문에, 웨이퍼(W)는 러빙되지 않고, 따라서 웨이퍼(W)가 손상되고 입자가 발생되는 것을 방지하는 것이 가능하다.

핸드(11)가 수평 후퇴 위치(B4)에 도달한 후에, 지시 유닛(51b)은 핸드(11)를 종료 위치(B5)로 후퇴시킨다. 그 다음에, 지시 유닛(51b)은 핸드(11)가 파지 실행 위치(Px)에 도달한 타이밍에 웨이퍼(W)의 존재 또는 부존재를 확인하기 위해 파지 기구를 작동시킨다.

더욱이, 지시 유닛(51b)은 파지 동작이 시작된 후에 경과된 시간을 측정하고, 미리결정된 시간이 경과되었다고 결정되면, 지시 유닛(51b)은 존재 유무 확인을 수행하도록 존재 유무 확인 유닛(51c)에게 지시한다.

존재 유무 확인 유닛(51c)이 지시 유닛(51b)으로부터의 지시를 수신한 경우, 존재 유무 확인 유닛(51c)은 웨이퍼 검출 기구로부터 수광 상태에 대한 정보를 획득하고 이 정보에 기초해 웨이퍼(W)의 존재 또는 부존재를 확인한다. 그 다음에, 웨이퍼(W)가 핸드(11) 상에 존재한다는 것이 확인되면, 존재 유무 확인 유닛(51c)은 웨이퍼(W)의 전달이 실패했다고 결정하고 이 결정 결과를 상위 장치(60)(도 2 참조)에 통지한다.

이러한 방식으로, 도 6a를 참조해 설명된 웨이퍼 수취 동작과 유사한 방식으로, 핸드(11)가 전달 위치(B3)에 도달한 후에, 지시 유닛(51b)은 핸드(11)를 후퇴시키면서 파지 기구를 작동시킴으로써 웨이퍼(W)의 존재 유무 확인을 수행한다. 따라서, 파지 동작 및 웨이퍼(W)의 존재 유무 확인이 핸드(11)의 후퇴 동작과 독립적으로 수행되는 경우와 비교해, 웨이퍼(W)를 이송하는 데 요구되는 시간이 단축될 수 있다.

다음에, 로봇 시스템(1)의 구체적인 작동이 도 7 및 도 8을 참조해 설명될 것이다. 먼저, 웨이퍼 수취 프로세싱의 프로세싱 절차가 도 7을 참조해 설명될 것이다. 도 7은 웨이퍼 수취 프로세싱의 프로세싱 절차를 도시하는 흐름도이다. 도 7은 핸드(11)가 수평 방향으로의 후퇴를 시작한 후에 파지 기구가 작동되는 경우의 프로세싱 절차를 도시하고 있지만, 파지 기구를 작동시키는 타이밍은 핸드(11)가 수평 방향으로의 후퇴를 시작하기 전일 수 있다.

도 7에 도시된 바와 같이, 로봇 제어 장치(50)의 지시 유닛(51b)은 핸드(11)를 시작 위치(A1)로부터 전달 위치(A3)로 이동시킨다(단계 S101). 이어서, 핸드(11)가 전달 위치(A3)에 도달한 후에, 지시 유닛(51b)은 핸드(11)를 수평 후퇴 위치(A4)에 도달할 때까지 경사져서 후방으로 이동시킨다(단계 S102).

다음에, 핸드(11)가 수평 후퇴 위치(A4)에 도달한 후에, 지시 유닛(51b)은 핸드(11)가 수평 방향에서의 후퇴를 시작하게 한다(단계 S103). 더욱이, 지시 유닛(51b)은 핸드(11)가 파지 실행 위치(Px)에 도달한 타이밍에 파지 기구를 작동하게 한다(단계 S104).

다음에, 파지 기구가 작동된 이후로 미리결정된 시간이 경과되면, 존재 유무 확인 유닛(51c)은 웨이퍼(W)가 핸드(11) 상에 존재하는지 여부를 결정한다(단계 S105). 이러한 프로세싱에서, 존재 유무 확인 유닛(51c)이 웨이퍼(W)가 핸드(11) 상에 존재하지 않는다고 결정하면(단계 S105에서 아니오), 지시 유닛(51b)은 로봇(10)을 중지시킨다(단계 S106). 더욱이, 존재 유무 확인 유닛(51c)은 웨이퍼(W) 수취의 실패를 나타내는 에러 정보를 상위 장치(60)에 통지한다(단계 S107).

더욱이, 존재 유무 확인 유닛(51c)이 단계 S105에서 웨이퍼(W)가 핸드(11) 상에 존재한다고 결정하면(단계 S105에서 예), 지시 유닛(51b)은 핸드(11)가 종료 위치(A5)에 도달했는지 여부를 결정한다(단계 S108). 그 다음에, 핸드(11)가 종료 위치(A5)에 도달하지 않았다면(단계 S108에서 아니오), 존재 유무 확인 유닛(51c)은 웨이퍼(W)가 핸드(11) 상에 존재하는지 여부를 다시 결정한다(단계 S109). 존재 유무 확인 유닛(51c)이 웨이퍼(W)가 핸드(11) 상에 존재한다고 결정하면(단계 S109에서 예), 존재 유무 확인 유닛(51c)은 프로세싱을 단계 S108로 복귀시킨다. 단계 S109에서의 결정 프로세싱은 미리결정된 시간 간격으로 수행된다.

더욱이, 단계 S109에서, 존재 유무 확인 유닛(51c)이 웨이퍼(W)가 핸드(11) 상에 존재하지 않는다고 결정하면(단계 S109에서 아니오), 지시 유닛(51b)은 로봇(10)을 중지시킨다(단계 S110). 더욱이, 존재 유무 확인 유닛(51c)은 웨이퍼(W)가 낙하되었음을 나타내는 에러 정보를 상위 장치(60)에 통지한다(단계 S111).

대조적으로, 지시 유닛(51b)이 단계 S108에서 핸드(11)가 종료 위치에 도달했다고 결정하면(단계 S108에서 예), 로봇 제어 장치(50)는 핸드(11)를 후퇴시키는 것을 중지하고(단계 S112) 프로세싱을 종료한다. 로봇 제어 장치(50)는 단계 S107 또는 단계 S111에서의 프로세싱이 완료된 경우에도 프로세싱을 종료한다.

다음에, 웨이퍼 전달 프로세싱의 프로세싱 절차가 도 8을 참조해 설명될 것이다. 도 8은 웨이퍼 전달 프로세싱의 프로세싱 절차를 도시하는 흐름도이다. 도 8은 핸드(11)가 수평 방향으로의 후퇴를 시작한 후에 파지 기구가 작동되는 경우의 프로세싱 절차를 도시하고 있지만, 파지 기구를 작동시키는 타이밍은 핸드(11)가 수평 방향으로의 후퇴를 시작하기 전일 수 있다.

도 8에 도시된 바와 같이, 로봇 제어 장치(50)의 지시 유닛(51b)은 핸드(11)를 시작 위치(B1)로부터 전달 위치(B3)로 이동시킨다(단계 S201). 이어서, 핸드(11)가 전달 위치(B3)에 도달한 후에, 지시 유닛(51b)은 핸드(11)를 수평 후퇴 위치(B4)에 도달할 때까지 경사져서 전방으로 이동시킨다(단계 S202).

다음에, 핸드(11)가 수평 후퇴 위치(B4)에 도달한 후에, 지시 유닛(51b)은 핸드(11)가 수평 방향에서의 후퇴를 시작하게 한다(단계 S203). 더욱이, 지시 유닛(51b)은 핸드(11)가 파지 실행 위치(Px)에 도달한 타이밍에 파지 기구가 작동하게 한다(단계 S204).

다음에, 파지 기구가 작동된 이후로 미리결정된 시간이 경과되면, 존재 유무 확인 유닛(51c)은 웨이퍼(W)가 핸드(11) 상에 존재하는지 않는지 여부를 결정한다(단계 S205). 이러한 프로세싱에서, 존재 유무 확인 유닛(51c)이 웨이퍼(W)가 핸드(11) 상에 존재한다고 결정하면(단계 S205에서 아니오), 지시 유닛(51b)은 로봇(10)을 중지시킨다(단계 S206). 더욱이, 존재 유무 확인 유닛(51c)은 웨이퍼(W) 전달의 실패를 나타내는 에러 정보를 상위 장치(60)에 통지한다(단계 S207).

대조적으로, 존재 유무 확인 유닛(51c)이 단계 S205에서 웨이퍼(W)가 핸드(11) 상에 존재하지 않는다고 결정하면(단계 S205에서 예), 지시 유닛(51b)은 핸드(11)가 종료 위치(B5)에 도달했는지 여부를 결정한다(단계 S208). 그 다음에, 지시 유닛(51b)이 핸드(11)가 종료 위치(B5)에 도달했다고 결정하면(단계 S208에서 예), 지시 유닛(51b)은 핸드(11)를 후퇴시키는 것을 중지하고(단계 S209) 프로세싱을 종료한다.

핸드(11)가 종료 위치(B5)에 도달하지 않았다면(단계 S208에서 아니오), 단계 S208에서의 프로세싱은 핸드(11)가 종료 위치(B5)에 도달할 때까지 반복된다. 더욱이, 로봇 제어 장치(50)는 단계 S207에서의 프로세싱이 완료된 경우에도 프로세싱을 종료한다.

전술된 바와 같이, 제 1 실시예에 따른 로봇 시스템(1)은 로봇(10) 및 로봇 제어 장치(50)를 포함한다. 로봇(10)은 웨이퍼(W)를 파지하는 파지 기구를 포함하는 핸드(11), 및 핸드(11)를 이동시키는 아암(12)을 포함한다. 더욱이, 로봇 제어 장치(50)는 로봇(10)을 제어한다. 게다가, 로봇 제어 장치(50)가 로봇(10)을 제어함으로써 로봇(10)이 전달 위치에서 웨이퍼(W)의 전달을 수행하게 할 때, 로봇 제어 장치(50)는 핸드(11)가 전달 위치에 도달한 후에 핸드(11)를 후퇴시키면서 파지 기구를 작동시킴으로써 웨이퍼(W)의 존재 유무 확인을 수행한다.

따라서, 제 1 실시예의 로봇 시스템(1)에 따르면, 웨이퍼(W)를 이송하는 데 요구되는 시간이 단축될 수 있다.

더욱이, 제 1 실시예에 따른 로봇 제어 장치(50)가 로봇(10)을 제어함으로써 로봇(10)이 전달 위치에서 웨이퍼(W)의 전달을 수행하게 할 때, 로봇 제어 장치(50)는 핸드(11)가 전달 위치에 도달한 후에 핸드(11)를 수직 방향으로 이동시키면서 수평 방향으로 이동시킨다.

따라서, 제 1 실시예의 로봇 시스템(1)에 따르면, 웨이퍼(W)의 러빙이 웨이퍼(W)를 전달할 때 방지될 수 있다.

웨이퍼 수취 동작 및 웨이퍼 전달 동작은 제 1 실시예에 도시된 동작 패턴으로 한정되지 않는다.

하기에서, 웨이퍼 수취 동작 및 웨이퍼 전달 동작의 다른 동작 예가 도 9a 및 도 9b를 참조해 설명될 것이다. 도 9a는 제 2 실시예에 따른 웨이퍼 수취 동작의 설명도이고, 도 9b는 제 2 실시예에 따른 웨이퍼 전달 동작의 설명도이다.

먼저, 제 2 실시예에 따른 웨이퍼 수취 동작이 도 9a를 참조해 설명될 것이다. 도 9a에 도시된 바와 같이, 지시 유닛(51b)은 프로세싱 정보 및 동작 패턴 정보(52a)에 기초해 위치(C1)로부터 위치(C6)로의 루트를 따라 핸드(11)를 이동시키도록 로봇(10)에게 지시한다.

위치(C1)는 시작 위치이고, 위치(C3)는 전달 위치이며, 위치(C5)는 수평 후퇴 위치이고, 위치(C6)는 종료 위치이다. 더욱이, 이러한 실시예에서, 기준 위치(Pb)가 전달 위치(C3)와 일치하는 경우가 일례로서 예시된다.

지시 유닛(51b)은 핸드(11)를 시작 위치(C1)로부터 전달 위치(C3) 바로 아래의 상승 위치(C2)를 향해 전진시킨다. 다음에, 지시 유닛(51b)은 핸드(11)를 상승 위치(C2)로부터 전달 위치(C3)로 상승시킨다. 그 결과, 웨이퍼(W)는 핸드(11) 상에 배치된다.

핸드(11)가 전달 위치(C3)에 도달한 후에, 지시 유닛(51b)은 전달 위치(C3)와 종료 위치(C6) 사이의 높이에 있고 수평 후퇴 위치(C5) 바로 아래에 위치된 위치(C4)를 향해 핸드(11)를 경사져서 후방으로 이동시킨다. 그 후에, 핸드(11)가 위치(C4)로부터 수평 후퇴 위치(C5)로 상승된 후에, 지시 유닛(51b)은 핸드(11)를 종료 위치(C6)로 후퇴시킨다.

다음에, 웨이퍼 전달 동작이 도 9b를 참조해 설명될 것이다. 도 9b에 도시된 바와 같이, 지시 유닛(51b)은 프로세싱 정보 및 동작 패턴 정보(52a)에 기초해 위치(D1)로부터 위치(D6)로의 루트를 따라 핸드(11)를 이동시키도록 로봇(10)에게 지시한다.

위치(D1)는 시작 위치이고, 위치(D3)는 전달 위치이며, 위치(D5)는 수평 후퇴 위치이고, 위치(D6)는 종료 위치이다. 더욱이, 이러한 실시예에서, 도 9a와 유사한 방식으로, 기준 위치(Pb)가 전달 위치(D3)와 일치하는 경우가 일례로서 예시된다.

지시 유닛(51b)은 핸드(11)를 시작 위치(D1)로부터 전달 위치(D3) 바로 위의 하강 위치(D2)를 향해 전진시킨다. 다음에, 지시 유닛(51b)은 파지 기구에 의한 파지 상태를 해제하여 웨이퍼(W)를 자유롭게 하고 핸드(11)를 하강 위치(D2)로부터 전달 위치(D3)로 하강시킨다. 그 결과, 핸드(11) 상에 배치된 웨이퍼(W)는 프로세싱 장치(예를 들어, 프로세싱 장치(40))로 전달된다.

핸드(11)가 전달 위치(D3)에 도달한 후에, 지시 유닛(51b)은 전달 위치(D3)와 종료 위치(D6) 사이의 높이에 있고 수평 후퇴 위치(D5) 바로 위에 위치된 위치(D4)를 향해 핸드(11)를 경사져서 전방으로 이동시킨다. 그 후에, 핸드(11)가 위치(D4)로부터 수평 후퇴 위치(D5)를 향해 하강된 후에, 지시 유닛(51b)은 핸드(11)를 종료 위치(D6)로 후퇴시킨다.

이러한 방식으로, 제 2 실시예에서, 핸드(11)를 수직 방향으로 이동시키면서 전달 위치로부터 수평 방향으로 이동시킨 후에, 핸드(11)는 수직 방향으로 추가로 이동되고 이어서 핸드(11)는 수평 방향으로 후퇴된다.

이러한 동작 패턴은 예를 들어 작업 공간이 비교적 좁을 때 효과적이다. 다시 말해서, 작업 공간이 비교적 좁은 경우에도, 로봇(10)은 제 2 실시예에 따른 동작 패턴을 사용함으로써 웨이퍼(W)가 러빙되는 것을 방지하면서 웨이퍼(W)를 전달할 수 있다.

예를 들어, 일부 경우에, 프로세싱 장치의 깊이는 작고, 전달 위치로부터 수평 후퇴 위치까지의 거리가 프로세싱 장치의 형상 및 크기에 따라 효과적으로 확보될 수 없다. 그러한 경우에, 프로세싱 장치의 깊이가 작은 경우에도, 핸드(11)는 도 9b에 도시된 동작 패턴을 사용함으로써 경사져서 전방으로 효율적으로 이동될 수 있고, 따라서 웨이퍼(W)의 러빙이 적절하게 방지될 수 있다.

제 1 실시예에서, 핸드(11)는 전달 위치로부터 수평 후퇴 위치에 도달할 때까지 경사진 방향으로 이동되고, 그러한 동작 패턴은 예를 들어 작업 공간이 비교적 넓은 경우에 효과적이다. 다시 말해서, 도 6a 및 도 6b에 도시된 동작 패턴이 사용되는 경우, 핸드(11)의 정지 지점의 수는 도 9a 및 도 9b에 도시된 동작 패턴과 비교해 감소되고, 따라서 웨이퍼(W)를 이송하는 데 요구되는 시간이 단축될 수 있다.

제 1 실시예 및 제 2 실시예에서, 핸드(11)가 전달 위치에 도달한 후에 핸드(11)가 경사져서 이동되는 경우가 일례로서 예시되었다. 그러나, 핸드(11)는 핸드(11)가 전달 위치에 도달하기 전에 경사져서 이동될 수 있다.

하기에서, 제 3 실시예에 따른 웨이퍼 수취 동작 및 웨이퍼 전달 동작이 도 10a 및 도 10b를 참조해 설명될 것이다. 도 10a는 제 3 실시예에 따른 웨이퍼 수취 동작의 설명도이고, 도 10b는 제 3 실시예에 따른 웨이퍼 전달 동작의 설명도이다.

먼저, 제 3 실시예에 따른 웨이퍼 수취 동작이 도 10a를 참조해 설명될 것이다. 도 10a에 도시된 바와 같이, 지시 유닛(51b)은 프로세싱 정보 및 동작 패턴 정보(52a)에 기초해 위치(E1)로부터 위치(E5)로의 루트를 따라 핸드(11)를 이동시키도록 로봇(10)에게 지시한다.

위치(E1)는 시작 위치이고, 위치(E3)는 전달 위치이며, 위치(E4)는 수평 후퇴 위치이고, 위치(E5)는 종료 위치이다. 더욱이, 제 3 실시예에 따른 동작 패턴에서, 위치(E2), 전달 위치(E3), 및 수평 후퇴 위치(E4)는 정렬된다. 이러한 실시예에서, 기준 위치(Pb)가 전달 위치(E3)와 일치하는 경우가 일례로서 예시된다.

지시 유닛(51b)은 시작 위치(E1)로부터 전달 위치(E3) 아래에 있고 전달 위치(E3)의 멀리 떨어진 측에 있는 위치(E2)를 향해 핸드(11)를 전진시킨다. 다음에, 핸드(11)가 위치(E2)에 도달하면, 지시 유닛(51b)은 핸드(11)를 수평 후퇴 위치(E4)를 향해 경사져서 후방으로 이동시킨다.

이때, 위치(E2), 전달 위치(E3), 및 수평 후퇴 위치(E4)가 정렬되기 때문에, 핸드(11)는 전달 위치(E3)를 경사져서 통과함으로써 수평 후퇴 위치(E4)에 도달한다. 이어서, 웨이퍼(W)는 전달 위치(E3)를 통과하는 핸드(11)에 의해 핸드(11) 상에 배치된다.

핸드(11)가 수평 후퇴 위치(E4)에 도달한 후에, 지시 유닛(51b)은 핸드(11)를 종료 위치(E5)로 후퇴시킨다.

다음에, 제 3 실시예에 따른 웨이퍼 전달 동작이 도 10b를 참조해 설명될 것이다. 도 10b에 도시된 바와 같이, 지시 유닛(51b)은 프로세싱 정보 및 동작 패턴 정보(52a)에 기초해 위치(F1)로부터 위치(F5)로의 루트를 따라 핸드(11)를 이동시키도록 로봇(10)에게 지시한다.

위치(F1)는 시작 위치이고, 위치(F3)는 전달 위치이며, 위치(F4)는 수평 후퇴 위치이고, 위치(F5)는 종료 위치이다. 도 10a와 유사한 방식으로, 위치(F2), 전달 위치(F3), 및 수평 후퇴 위치(F4)는 정렬된다. 이러한 실시예에서, 기준 위치(Pb)가 전달 위치(F3)와 일치하는 경우가 일례로서 예시된다.

지시 유닛(51b)은 시작 위치(F1)로부터 전달 위치(F3) 위에 있고 전달 위치(F3)의 가까운 측에 있는 위치(F2)를 향해 핸드(11)를 전진시킨다. 다음에, 핸드(11)가 위치(F2)에 도달하면, 지시 유닛(51b)은 핸드(11)를 수평 후퇴 위치(F4)를 향해 경사져서 전방으로 이동시킨다.

그 결과, 도 10a에 도시된 경우와 유사한 방식으로, 핸드(11)는 전달 위치(F3)를 경사져서 통과함으로써 수평 후퇴 위치(F4)에 도달한다. 이어서, 핸드(11) 상에 배치된 웨이퍼(W)는 전달 위치(F3)를 통과하는 핸드(11)에 의해 프로세싱 장치(예를 들어, 프로세싱 장치(40))로 전달된다. 핸드(11)가 수평 후퇴 위치(F4)에 도달한 후에, 지시 유닛(51b)은 핸드(11)를 종료 위치(F5)로 후퇴시킨다.

이러한 방식으로, 제 3 실시예에서, 핸드(11)가 전달 위치 위에 그리고 전달 위치의 가까운 쪽에 있는 미리결정된 위치(위치(F2)), 또는 전달 위치 아래에 그리고 전달 위치의 멀리 있는 쪽에 있는 미리결정된 위치(위치(E2))에 도달한 후에, 핸드(11)는 핸드(11)를 수직 방향으로 이동시키면서 수평 방향으로 이동시킴으로써 전달 위치에 도달하도록 된다. 그 결과, 웨이퍼(W)의 러빙이 보다 용이하게 방지될 수 있다.

다시 말해서, 로봇 시스템에서, 로봇 제어 장치에 의해 지정된 전달 위치는 실제 전달 위치로부터 약간 변위될 수 있다. 그러한 경우에도, 핸드(11)가 로봇 제어 장치(50)에 의해 지정된 전달 위치(E3, F3)를 통과하기 전부터 핸드(11)가 전달 위치(E3, F3)를 통과할 때까지 핸드(11)가 경사져서 이동된다면, 전달 위치가 변위되더라도, 웨이퍼(W)는 러빙되는 것이 적절하게 방지될 수 있다.

더욱이, 제 3 실시예에 따른 동작 패턴은 제 1 실시예에 따른 동작 패턴과 유사한 방식으로 작업 공간이 비교적 넓은 경우에 효과적이다. 다시 말해서, 제 3 실시예에 따른 동작 패턴이 사용되는 경우, 핸드(11)의 정지 지점의 수가 제 2 실시예에 따른 동작 패턴과 비교해 감소되고, 이에 따라 웨이퍼(W)를 이송하는 데 요구되는 시간이 단축될 수 있다.

또한, 제 3 실시예에서, 위치(E2), 전달 위치(E3), 및 수평 후퇴 위치(E4)가 정렬되고, 위치(F2), 전달 위치(F3), 및 수평 후퇴 위치(F4)가 정렬된다. 따라서, 지시 유닛(51b)은 전달 위치(E3, F3)에서 핸드(11)를 정지시키는 일 없이 핸드(11)를 경사져서 이동시킬 수 있다. 따라서, 정지 지점의 수는 제 1 실시예 및 제 2 실시예에 따른 동작 패턴과 비교해 추가로 감소될 수 있고, 따라서 웨이퍼(W)를 이송하는 데 요구되는 시간이 단축될 수 있다.

상기의 실시예들 각각에서, 핸드(11)를 경사진 방향으로 이동시키는 경우가 일례로서 설명되었지만, 지시 유닛(51b)이 반드시 핸드(11)를 경사진 방향으로 이동시킬 필요는 없다. 하기에서, 그러한 경우의 예가 도 11a 및 도 11b를 참조해 설명될 것이다. 도 11a는 웨이퍼 수취 동작의 다른 설명도이고 도 11b는 웨이퍼 전달 동작의 다른 설명도이다.

로봇(10)이 웨이퍼 수취 동작을 수행하도록 된 때, 도 11a에 도시된 바와 같이, 지시 유닛(51b)은 위치(G1)로부터 위치(G5)로의 루트를 따라 핸드(11)를 이동시키도록 로봇(10)에게 지시한다. 위치(G1)는 시작 위치이고, 위치(G2)는 상승 위치이며, 위치(G3)는 전달 위치이고, 위치(G4)는 수평 후퇴 위치이며, 위치(G5)는 종료 위치이다.

상승 위치(G2) 및 수평 후퇴 위치(G4)는 각각 수직 방향에서 전달 위치(G3)와 중첩되는 위치에 배열된다. 따라서, 핸드(11)는 시작 위치(G1)와 상승 위치(G2) 사이 그리고 수평 후퇴 위치(G4)와 종료 위치(G5) 사이에서 수평 방향으로만 이동하고, 상승 위치(G2)와 전달 위치(G3) 사이 그리고 전달 위치(G3)와 수평 후퇴 위치(G4) 사이에서 수직 방향으로만 이동한다.

더욱이, 로봇(10)이 웨이퍼 전달 동작을 수행하도록 된 때, 도 11b에 도시된 바와 같이, 지시 유닛(51b)은 위치(H1)로부터 위치(H5)까지의 루트를 따라 핸드(11)를 이동시키도록 로봇(10)에게 지시한다. 위치(H1)는 시작 위치이고, 위치(H2)는 하강 위치이며, 위치(H3)는 전달 위치이고, 위치(H4)는 수평 후퇴 위치이며, 위치(H5)는 종료 위치이다. 이러한 실시예에서, 기준 위치(Pb)가 전달 위치(H3)와 일치하는 경우가 일례로서 예시된다.

하강 위치(H2) 및 수평 후퇴 위치(H4)는 각각 수직 방향에서 전달 위치(H3)와 중첩되는 위치에 배열된다. 따라서, 핸드(11)는 시작 위치(H1)와 하강 위치(H2) 사이 그리고 수평 후퇴 위치(H4)와 종료 위치(H5) 사이에서 수평 방향으로만 이동하고, 하강 위치(H2)와 전달 위치(H3) 사이 그리고 전달 위치(H3)와 수평 후퇴 위치(H4) 사이에서 수직 방향으로만 이동한다.

그러한 방식으로, 로봇 시스템(1)은 핸드(11)가 경사져서 이동되지 않는 동작 패턴을 가질 수 있다.

더욱이, 상기의 실시예들 각각에서, 웨이퍼 수취 동작 및 웨이퍼 전달 동작이 복수의 동작 패턴을 참조해 설명되었지만, 로봇 제어 장치(50)는 전달 근원지 또는 전달 목적지로 되는 프로세싱 장치에 따라 전술된 동작 패턴을 적절하게 전환시킬 수 있다. 다시 말해서, 웨이퍼(W)의 러빙은 프로세싱 장치의 형상 및 크기에 따라 적절한 동작 패턴을 선택함으로써 보다 용이하게 방지될 수 있다.

더욱이, 상기의 실시예들 각각에서, 2개의 핸드가 단일 아암에 대응하는 하나의 아암의 팁 부분에 제공되는 경우가 일례로서 설명되었지만, 핸드의 개수는 한정되지 않으며 3개 이상일 수 있거나 단지 1개일 수 있다.

더욱이, 상기의 실시예들 각각에서, 단일-아암 로봇의 예가 설명되었지만, 2개 이상의 아암을 갖는 다수-아암 로봇이 적용될 수 있다.

더욱이, 상기의 실시예들 각각에서, 이송되는 박판형상의 워크가 웨이퍼인 경우가 일례로서 설명되었지만, 이송되는 워크는 예를 들어 액정 패널 디스플레이의 유리 기판일 수 있다. 더욱이, 워크는 박판형상을 갖는 한 반드시 기판일 필요는 없다.

1 : 로봇 시스템 2 : 기판 이송 유닛
3 : 기판 공급 유닛 4 : 기판 프로세싱 유닛
10 : 로봇 11 : 핸드
12 : 아암 13 : 기부
20 : 케이싱 23 : 기부 장착 프레임
24 : 필터 유닛 25 : 레그 부분
30 : FOUP 40 : 프로세싱 장치
50 : 로봇 제어 장치 51: 제어 유닛
51a : 프로세싱 정보 획득 유닛 51b : 지시 유닛
51c : 존재 유무 확인 유닛 52 ; 저장 유닛
52a : 동작 패턴 정보 60 : 상위 장치
W : 웨이퍼

Claims

로봇 시스템에 있어서,
박판형상의 워크를 파지하는 파지 기구를 포함하는 핸드(hand), 및 상기 핸드를 이동시키는 아암(arm)을 포함하는 로봇과,
상기 로봇을 제어하는 로봇 제어 장치를 포함하고,
상기 로봇 제어 장치는, 상기 로봇을 제어함으로써 상기 로봇이 미리결정된 워크 전달 위치에서 상기 워크를 전달하게 할 때, 상기 핸드가 상기 워크 전달 위치에 도달한 후에 상기 핸드를 후퇴시키면서 상기 파지 기구를 작동시킴으로써 상기 워크의 존재 유무 확인을 수행하는
로봇 시스템.
제 1 항에 있어서,
상기 로봇 제어 장치는, 상기 로봇이 상기 워크를 파지하는 동작을 수행하게 할 때, 상기 존재 유무 확인을 복수회 수행하고, 2 회째 및 그 이후의 존재 유무 확인에서 상기 워크가 상기 핸드 상에 존재하지 않는다고 확인되면 상기 워크가 낙하했다고 결정하는
로봇 시스템.
제 2 항에 있어서,
상기 로봇 제어 장치는 1 회째의 존재 유무 확인에서 상기 워크가 상기 핸드 상에 존재하지 않는다고 확인되면 상기 워크의 수취가 실패했다고 결정하는
로봇 시스템.
제 1 항 내지 제 3 항 중 어느 한 항에 있어서,
상기 파지 기구는, 상기 핸드 상에 배치된 상기 워크에 대해 전진 및 후퇴할 수 있는 가압 유닛, 및 상기 워크를 사이에 두고 상기 가압 유닛의 반대측에 제공된 로킹 유닛을 포함하고, 상기 워크를 향해 상기 가압 유닛을 전진시키고 상기 워크를 상기 로킹 유닛에 대해 가압함으로써 상기 워크를 파지하는
로봇 시스템.
제 4 항에 있어서,
상기 로봇 제어 장치는, 상기 가압 유닛을 상기 워크를 향해 전진시킨 후에 상기 워크가 파지되기까지 요구되는 시간에 기초해 지정된 시간이 경과한 경우에, 상기 워크의 존재 유무 확인을 수행하는
로봇 시스템.