KR20130094754A - 반송 시스템 - Google Patents

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다카시 미나미
신이치 가츠다
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가부시키가이샤 야스카와덴키
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Abstract

본 발명의 과제는 시스템 구성의 변경에 용이하게 대응할 수 있는 반송 시스템을 제공하는 것이다.
본 발명의 반송 시스템은 기판 위치결정 장치와, 복수의 로봇과, 로봇 제어 장치를 구비한다. 기판 위치결정 장치는 탑재대에 탑재된 기판의 위치 맞춤을 실행한다. 로봇은 기판 위치결정 장치와의 사이에서 기판의 수수를 실행한다. 제 1 로봇 및 기판 위치결정 장치가 접속되는 제 1 로봇 제어 장치는 회전 중심과 위치 결정이 완료된 기판의 중심 위치의 절대적인 어긋남량을 기판 위치결정 장치로부터 취득하고, 제 2 로봇이 접속되는 제 2 로봇 제어 장치에 대해 송신한다.

Description

반송 시스템{TRANSFER SYSTEM}
개시된 실시형태는 반송 시스템에 관한 것이다．
종래, 반도체 웨이퍼나 액정 패널과 같은 박판형상 워크를 반송하는 로봇이나 박판형상 워크의 방향성을 검지해서 일치시키는(얼라인먼트하는) 얼라이너 장치가 알려져 있다. 이하에서는 이러한 얼라이너 장치를 「기판 위치결정 장치」로 기재한다.
국소 클린화된 반송실내에는 스루풋 향상을 위해 복수의 로봇이 설치되는 경우가 있다. 또한, 이러한 반송실내에는 로봇이 복수대 설치되어 있어도 기판 위치결정 장치는 1대만 설치되는 경우가 많다.
이러한 구성의 반송실을 관리하고, 로봇의 동작 제어를 실행하는 로봇 제어 장치에 의해서, 복수대의 로봇을 제어하는 기술이 제안되어 있다(예를 들면, 특허문헌 1 참조).
일본국 특허공개공보 제2011-249726호
그러나, 상기한 종래의 반송 시스템에서는 1대의 로봇 제어 장치에 의해서 복수대의 로봇의 제어를 실행하기 때문에, 로봇 제어 장치에 부하가 너무 걸려 버린다고 하는 문제가 있었다.
또한, 로봇이나 기판 위치결정 장치를 증설한 경우에는 로봇 제어 장치의 제어 방법에 대해 변경할 필요가 있기 때문에, 시스템 구성마다 커스터마이즈<customize>하지 않으면 안 되었다.
개시된 기술은 상기 사항을 감안해서 이루어진 것으로서, 시스템 구성의 변경에 용이하게 대응할 수 있는 반송 시스템을 제공하는 것을 목적으로 한다.
실시형태의 일 형태에 따른 반송 시스템은 기판 위치결정 장치와, 복수의 로봇과, 로봇 제어 장치를 구비한다. 상기 기판 위치결정 장치는 회전 중심 주위에 회전하는 탑재대를 갖고 있고, 해당 탑재대에 탑재된 기판의 위치 맞춤을 실행한다. 상기 복수의 로봇은 상기 기판 위치결정 장치와의 사이에서 상기 기판의 수수를 실행한다. 상기 로봇 제어 장치는 상기 로봇마다 각각 마련되고, 해당 로봇의 동작 제어를 실행한다. 또한, 제 1 로봇 및 상기 기판 위치결정 장치가 접속되는 제 1 로봇 제어 장치는, 취득부와, 송신부를 구비한다. 상기 취득부는 상기 회전 중심과 위치 결정이 완료된 상기 기판의 중심 위치의 절대적인 어긋남량을 상기 기판 위치결정 장치로부터 취득한다. 그리고, 상기 송신부는 상기 취득부에 의해서 취득된 상기 절대적인 어긋남량에 의거하는 보정 정보를 제 2 로봇이 접속되는 제 2 로봇 제어 장치에 대해 송신한다.
실시형태의 일 형태에 따르면, 시스템 구성의 변경에 용이하게 대응할 수 있다.
도 1은 본 실시형태에 관한 반송 시스템의 모식 평면도,
도 2는 본 실시형태에 관한 로봇의 모식 사시도,
도 3은 본 실시형태에 관한 반송 시스템의 블록도,
도 4는 기판 위치결정 장치의 모식 평면도,
도 5는 티칭 위치를 나타내는 도면,
도 6은 중심 위치의 어긋남량을 나타내는 도면,
도 7은 보정 처리의 처리 수순을 나타내는 흐름도.
이하, 첨부 도면을 참조하여, 본원의 개시하는 반송 시스템의 실시형태를 상세하게 설명한다. 또, 이하에 나타내는 실시형태에 의해 본 발명이 한정되는 것은 아니다.
또한, 이하에서는 로봇을 이용하여 반도체 웨이퍼와 같은 박판형상 워크를 반송하는 반송 시스템을 예로 들어 설명하는 것으로 하고, 이러한 「박판형상 워크」를 「웨이퍼」로 기재한다. 또한, 웨이퍼를 유지하는 로봇의 「로봇 핸드」에 대해서는 「핸드」로 기재한다.
우선, 본 실시형태에 따른 반송 시스템(1)에 대해 도 1을 이용하여 설명한다. 도 1은 본 실시형태에 따른 반송 시스템(1)의 모식 평면도이다.
여기서, 종래의 반송 시스템에서는 1대의 로봇 제어 장치에 의해서 복수대의 로봇이나 기판 위치결정 장치의 제어를 실행하고 있었다. 이 때문에, 로봇 제어 장치에 부하가 너무 걸려 버린다고 하는 문제가 있었다. 또한, 로봇이나 기판 위치결정 장치를 증설한 경우에는 로봇 제어 장치의 제어 방법에 대해 변경할 필요가 있기 때문에, 시스템 구성마다 커스터마이즈하지 않으면 안 되었다.
그래서, 본 실시형태에 따른 반송 시스템(1)에서는 도 1에 나타내는 바와 같이, 각 로봇(10, 20)에 각각 로봇 제어 장치(30, 40)를 마련하고, 각 로봇(10, 20)의 동작 제어를 각각의 로봇 제어 장치(30, 40)에서 컨트롤하는 것으로 하고, 또한 제 1 로봇 제어 장치(30)는 기판 위치결정 장치(50)의 동작 제어도 동시에 실행한다. 그리고, 제 1 로봇 제어 장치는 기판 위치결정 장치로부터의 정보를, 다른 로봇 제어 장치에 송출 가능하게 하였다.
도 1에 나타내는 바와 같이, 본 실시형태에 따른 반송 시스템(1)은 상위 장치(60)와, 제 1 로봇 제어 장치(30)와, 제 2 로봇 제어 장치(40)와, 제 1 로봇(10)과, 제 2 로봇(20)과, 기판 위치결정 장치(50)를 구비한다.
상위 장치(60)에는 제 1 로봇 제어 장치(30) 및 제 2 로봇 제어 장치(40)가 접속되어 있으며, 서로 통신 가능하다. 제 1 로봇 제어 장치(30)에는 제 1 로봇(10) 및 기판 위치결정 장치(50)가 접속되어 있고, 또한, 제 2 로봇 제어 장치(40)에는 제 2 로봇(20)이 접속되어 있으며, 각각 서로 통신 가능하다. 또한, 제 1 로봇 제어 장치(30)에는 제 2 로봇 제어 장치(40)가 접속되어 있으며, 이러한 2대의 장치도 또한 서로 통신 가능하다.
상위 장치(60)는 반송 시스템(1)의 전체 제어나 관리를 실행하는 장치이다. 예를 들면, 상위 장치(60)는 기판 위치결정 장치(50)에 탑재된 웨이퍼(3)를 반출하고, 반송실(2)에 병설되는 처리실(6)에 탑재 이송하도록 제 1 로봇 제어 장치(30)를 거쳐서 제 1 로봇(10)에 지시한다.
제 1 로봇 제어 장치(30)는 제 1 로봇(10)의 동작 제어를 실행하는 컨트롤러이고, 제 2 로봇 제어 장치(40)는 제 2 로봇(20)의 동작 제어를 실행하는 컨트롤러이다. 또한, 제 1 로봇 제어 장치(30)는 웨이퍼(3)의 위치 결정을 실행하는 기판 위치결정 장치(50)의 동작 제어도 동시에 실행한다.
반송실(2)에는 웨이퍼(3)를 반송하는 제 1 로봇(10) 및 제 2 로봇(20)과, 기판 위치결정 장치(50)가 배치된다. 또, 반송실(2)은 EFEM(Equipment Front End Module)으로 불리는 클린 룸이다.
이러한 반송실(2)은 기체를 정화하는 필터(도시하지 않음)를 상부에 구비하고, 이 필터에 의해 정화되어 다운플로되는 청정기류에 의해서 반송실(2)내가 국소 클린화된다. 또, 제 1 로봇 제어 장치(30) 및 제 2 로봇 제어 장치(40)는 반송실(2)내에 배치되어도 좋다.
각 로봇(10, 20)은 각각의 로봇(10, 20)에 접속되는 로봇 제어 장치(30, 40)로부터의 반송 지시에 따라, 반송실(2)에 병설되는 수납 용기(5)로부터 웨이퍼(3)를 꺼내어 기판 위치결정 장치(50)에 탑재하거나, 웨이퍼(3)를 목적으로 하는 위치에 반송한다.
여기서는 이러한 수납 용기(5)는 복수의 웨이퍼(3)를 높이 방향으로 다단으로 수납할 수 있는 상자형상의 용기이며, 구체적으로는 SEMI 규격으로 규정되어 있는 FOUP(Front-Opening Unified Pod)로 불리는 장치이다.
반송실(2)에 배치되는 기판 위치결정 장치(50)는 회전 중심을 중심으로 회전하는 탑재대(51)(도 4 참조)를 갖고 있으며, 웨이퍼(3)가 탑재되었을 때, 웨이퍼(3)의 위치 결정을 실행하는 동시에, 위치 결정이 완료된 웨이퍼(3)의 중심 위치를 검출하고, 제 1 로봇 제어 장치(30)에 송신한다. 또, 기판 위치결정 장치(50)의 상세에 대해서는 도 4를 이용하여 후술한다.
한편, 제 1 로봇 제어 장치(30)는 기판 위치결정 장치(50)로부터 수신한 위치 결정이 완료된 웨이퍼(3)의 중심 위치와 탑재대(51)의 회전 중심의 절대적인 어긋남량에 의거하는 보정 정보를 산출하고, 산출한 보정 정보에 의거하여 웨이퍼(3)의 반출 위치를 보정한다.
그리고, 제 1 로봇(10)에 의해서 기판 위치결정 장치(50)에 탑재된 웨이퍼(3)를 반출시킬 때에, 제 1 로봇 제어 장치(30)는 보정한 웨이퍼(3)의 반출 위치로 제 1 로봇(10)을 동작시킨다.
한편, 제 2 로봇(20)에 의해서 기판 위치결정 장치(50)에 탑재된 웨이퍼(3)를 반출시킬 때에는 반송 시스템(1)은 이하에 나타내는 바와 같이 보정한 웨이퍼(3)의 반출 위치로 제 2 로봇(20)을 동작시킨다.
여기서, 기판 위치결정 장치(50)는 제 1 로봇 제어 장치(30)에만 접속되어 있다. 따라서, 제 1 로봇 제어 장치(30)는 제 1 로봇(10)에 대한 제 2 로봇(20)의 상대 위치를 미리 기억시켜 둔다.
그리고, 제 1 로봇 제어 장치(30)는 기판 위치결정 장치(50)로부터 수신한 위치 결정이 완료된 웨이퍼(3)의 중심 위치와 탑재대의 회전 중심의 절대적인 어긋남량에 의거하는 보정 정보를 산출한다.
계속해서, 제 1 로봇 제어 장치(30)는 이러한 상대 위치와 산출한 보정 정보에 의거하여 제 2 로봇(20)에 대한 웨이퍼(3)의 반출 위치를 보정하고, 보정한 반출 위치를 제 2 로봇 제어 장치(40)에 송신한다. 한편, 제 2 로봇 제어 장치(40)에서는 수신한 제 2 로봇(20)에 대한 웨이퍼(3)의 반출 위치로 제 2 로봇(20)을 동작시킨다.
이에 따라, 제 2 로봇 제어 장치(40)는 기판 위치결정 장치(50)와 접속되어 있지 않아도, 위치 결정이 완료된 웨이퍼(3)의 중심 위치와 탑재대의 회전 중심의 어긋남량을 가미한 정확한 위치로 제 2 로봇(20)을 동작시킬 수 있다.
이와 같이, 본 실시형태에 따른 반송 시스템에서는 로봇 제어 장치는 로봇마다 각각 마련되고, 각 로봇 제어 장치가 각각 접속되는 로봇의 동작 제어를 실행하는 것으로 하였다. 또한, 제 1 로봇 및 기판 위치결정 장치가 접속되는 제 1 로봇 제어 장치는 회전 중심과 위치 결정이 완료된 기판의 중심 위치의 절대적인 어긋남량을 기판 위치결정 장치로부터 취득한다. 그리고, 제 1 로봇 제어 장치는, 전술한 상대위치와 취득된 절대적인 어긋남량에 의거하는 보정 정보를 제 2 로봇에 대한 웨이퍼(3)의 반출위치를 보정하고, 보정한 반출위치를 제 2 로봇이 접속되는 제 2 로봇 제어 장치에 대해 송신한다. 제 2 로봇 제어 장치는 보정한 웨이퍼의 반출 위치로 제 2 로봇을 동작시킨다.
이에 따라, 본 실시형태에 따른 반송 시스템은 로봇 제어 장치의 부하를 분산하는 것에 의해, 각 로봇 제어 장치에 걸리는 부하를 경감할 수 있다. 또한, 본 실시형태에 따른 반송 시스템은 로봇이나 기판 위치결정 장치를 증설한 경우에도 시스템 구성마다 커스터마이즈할 필요가 없으므로, 시스템 구성의 변경에 용이하게 대응할 수 있다.
또, 여기서는 2대의 로봇이 1대의 기판 위치결정 장치를 공유하는 시스템 구성으로 했지만, 이것에 한정되는 것은 아니고, 예를 들면, 3대 이상의 로봇이 1대의 기판 위치결정 장치를 공유하는 구성으로 해도 좋다.
다음에, 본 실시형태에 따른 제 1 로봇(10)의 상세에 대해 도 2를 이용하여 설명한다. 도 2는 본 실시형태에 따른 제 1 로봇(10)의 모식 사시도이다. 또, 동일 도면에서는 설명을 쉽게 하기 위해 일부의 형상을 단순화해서 나타낸다. 또한, 제 2 로봇(20)에 대해서도 마찬가지의 구성으로 하므로, 제 2 로봇(20)의 설명은 생략한다.
도 2에 나타내는 바와 같이, 제 1 로봇(10)은 연직인 축을 중심으로 해서 수평 방향으로 선회하는 2개의 아암을 구비하는 수평 다관절 로봇이다. 구체적으로는 제 1 로봇(10)은 본체부(12)와, 아암부(13)를 구비한다.
아암부(13)는 제 1 아암부(14)와, 제 2 아암부(15)와, 피반송물인 웨이퍼(3)를 유지 가능한 핸드(16)를 구비한다. 또한, 아암부(13)는 승강 기구를 구비하는 본체부(12)의 상부에서 수평 방향으로 회전 가능하게 지지된다.
구체적으로는, 본체부(12)의 상부에는 제 1 아암부(14)의 기단부가 회전 가능하게 연결되고, 제 1 아암부(14)의 선단부의 상부에는 제 2 아암부(15)의 기단부가 회전 가능하게 연결된다. 그리고, 제 2 아암부(15)의 선단부에는 핸드(16)가 회전 가능하게 연결된다.
이들은 서로 회전 가능하며, 모터나 감속기 등으로 이루어지는 기구를 이용하여 회전한다. 또, 감속기나 모터와 같은 기구는 본체부(12)에 구비하는 것으로 해도 좋고, 아암부(13)에 수납되어도 좋다.
제 1 로봇(10)은 제 1 아암부(14), 제 2 아암부(15) 및 핸드(16)를 회전 동작시키는 것에 의해서, 핸드(16)를 목적으로 하는 위치로 이동시킨다. 또한, 제 1 로봇(10)은 제 1 아암부(14)와 제 2 아암부(15)를 동기적으로 동작시킴으로써, 핸드(16)를 직선적으로 이동시킬 수 있다.
본체부(12)에 구비하는 승강 기구는 직동 가이드, 볼 나사 및 모터를 포함해서 구성되고, 모터의 회전운동을 직선운동으로 변환하는 것에 의해서 아암부(13)를 연직 방향을 따라 승강시킨다. 또, 승강 기구는 연직 방향을 따라 마련되는 벨트에 의해서 아암부(13)를 승강시켜도 좋다.
이러한 구성에 의해, 제 1 로봇(10)은 아암부(13)를 승강시키거나, 회전시키면서, 기판 위치결정 장치(50)로부터 웨이퍼(3)를 반출 및 반송하고, 소정의 처리실(6)에 탑재 이송하거나, 웨이퍼(3)를 목적으로 하는 위치로 반송할 수 있다.
처리실(6)은 반송실(2)에 병설되고, 예를 들면, CVD(Chemical Vapor Deposition), 노광, 에칭, 애싱과 같은 소정의 처리를 웨이퍼(3)에 대해 실행하는 장치가 설치되는 방이다.
또, 여기서는 아암부(13)가 1개인 제 1 로봇(10)에 대해 설명했지만, 아암부(13)가 2개인 쌍아암 로봇이라도 좋고, 아암부(13)가 3개 이상 마련되는 구성으로 해도 좋다. 쌍아암 로봇의 경우, 한쪽의 아암부(13)를 이용해서 소정의 반송 위치로부터 웨이퍼(3)를 꺼내면서, 다른 쪽의 아암부(13)를 이용해서 이러한 반송 위치에 새로운 웨이퍼(3)를 반입하는 등, 2개의 작업을 동시 병행으로 실행할 수 있다.
또한, 제 1 로봇(10)은 1개의 제 2 아암부(15)에, 2개 또는 그 이상의 핸드(16)가 마련되는 구성이어도 좋다. 이 경우, 2개 이상의 핸드(16)는 동축에서 서로 자유롭게 회전 가능하게 마련된다.
다음에, 본 실시형태에 따른 반송 시스템(1)의 구성에 대해 도 3을 이용해서 설명한다. 도 3은 본 실시형태에 따른 반송 시스템(1)의 블럭도이다.
도 3에 나타내는 바와 같이, 반송 시스템(1)은 상위 장치(60)와, 제 1 로봇 제어 장치(30)와, 제 2 로봇 제어 장치(40)와, 제 1 로봇(10)과, 제 2 로봇(20)과, 기판 위치결정 장치(50)를 구비한다. 상위 장치(60)는 반송 시스템(1)의 전체 제어나 관리를 실행하는 장치이다.
기판 위치결정 장치(50)는 웨이퍼(3)가 탑재되었을 때, 웨이퍼(3)의 위치 결정을 실행한다. 여기서, 기판 위치결정 장치(50)가 실행하는 웨이퍼(3)의 위치 결정에 대해, 도 4를 이용해서 설명해 둔다. 도 4는 기판 위치결정 장치(50)의 모식 평면도이다. 또, 동일 도면에서는 설명을 쉽게 하기 위해 일부의 형상을 단순화해서 나타낸다. 이하에서는 동일 도면 우측 상부에 나타내는 바와 같은 좌표축을 적절히 이용하여 설명하는 것으로 한다.
도 4에 나타내는 바와 같이, 기판 위치결정 장치(50)는 탑재대(51)와, 센서부(52)를 구비한다. 탑재대(51)는 탑재된 웨이퍼(3)와 함께, 회전 중심 C를 중심으로 회전한다(동일 도면의 화살표 참조). 또, 탑재대(51)는 모터나 감속기 등으로 이루어지는 기구를 이용해서 회전한다.
또, 도시하지 않고 있지만, 기판 위치결정 장치(50)는 탑재대(51)에 웨이퍼(3)를 흡착하는 흡착부를 구비하는 것으로 한 후에, 웨이퍼(3)를 소정의 유지력(즉, 흡착력)으로 유지하여, 원심력에 의한 어긋남을 방지함으로써 위치 결정의 정밀도를 높이는 것으로 해도 좋다. 또한, 기판 위치결정 장치(50)는 웨이퍼(3)의 둘레가장자리부를 쥐고, 웨이퍼(3)를 회전시키는 소위 에지 그립식의 구성으로 해도 좋다.
센서부(52)는 예를 들면, 웨이퍼(3)의 둘레가장자리에 마련된 절결(이하, 「노치(4)」로 기재함) 등을 검출하는 검출부이다. 구체적으로는 본 실시형태에서는 광학식 센서를 이용하여 센서부(52)를 구성한 경우를 예로 들어 설명한다.
센서부(52)는 투광부(도시하지 않음)와 수광부(도시하지 않음)를 구비하고, 투광부와 수광부는 웨이퍼(3)의 둘레가장자리부가 통과하는 간격을 두고 Z축 방향으로 대향 배치되고, 투광부로부터 조사되는 광을 수광부에서 수광한다.
그리고, 센서부(52)는 투광부로부터 조사되는 광을 차단하면서 웨이퍼(3)가 회전할 때의 수광부에서 수광하는 광량의 변화에 의거하여 노치(4)를 검출한다. 또, 여기서는 광학식 센서를 이용하는 경우에 대해 설명했지만, 웨이퍼(3)를 촬상하고, 이러한 촬상 화상에 의거해도 좋다.
또, 기판 위치결정 장치(50)로부터 웨이퍼(3)를 반출 및 반송하고, 소정의 처리실(6)에 탑재 이송할 때, 웨이퍼(3)의 결정축 방향을 일치시킬 필요가 있다. 이 때문에, 기판 위치결정 장치(50)는 웨이퍼(3)를 반출하는 로봇(10, 20)마다 소정의 방향으로 웨이퍼(3)의 노치(4)를 향하게 해 둘 필요가 있다.
따라서, 기판 위치결정 장치(50)는 센서부(52)에 의해서 노치(4)를 검출하면, 탑재대(51)에 탑재된 웨이퍼(3)를 반출하는 로봇(10, 20)에 대해 최적의 위치로 검출한 노치(4)를 이동시킨다. 이하에서는 이 동작을 「노치 위치 맞춤」으로 기재한다.
또한, 기판 위치결정 장치(50)는 노치 위치 맞춤이 완료된 웨이퍼(3)의 중심 위치를 검출하고, 검출한 웨이퍼(3)의 중심 위치를 제 1 로봇 제어 장치(30)에 송신한다. 웨이퍼(3)의 중심 위치를 검출하는 방법은 주지된 기술이므로(예컨대, 일본국 특허공보 제4400341호 참조), 그에 대한 설명은 생략한다. 이와 같이, 기판 위치결정 장치(50)는 웨이퍼(3)의 위치 결정 처리를 실행한다.
도 3의 설명으로 되돌려, 반송 시스템(1)의 구성에 대한 설명을 계속한다. 제 1 로봇 제어 장치(30)는 위치 취득부(31)와, 보정부(32)와, 반출 위치 송신부(33)와, 기억부(34)를 구비하고, 제 1 로봇(10) 및 웨이퍼(3)의 위치 결정을 실행하는 기판 위치결정 장치(50)의 동작 제어를 실행한다.
기억부(34)는 RAM(Random Access Memory) 및 불휘발성 메모리와 같은 기억 디바이스로 구성되는 기억부이다. 또한, 이 기억부(34)는 위치 정보(34a)를 기억한다.
위치 정보(34a)는 제 1 로봇(10)에 대한 제 2 로봇(20)의 상대 위치를 나타내는 정보이며, 예를 들면, 제 1 로봇(10)에서 제 2 로봇(20)까지의 거리 및 각도를 위치 정보(34a)로 한다.
위치 취득부(31)는 노치 위치 맞춤이 완료된 웨이퍼(3)의 중심 위치를 기판 위치결정 장치(50)로부터 수신하고, 보정부(32)에 건네주는 처리를 실행한다.
보정부(32)는 위치 취득부(31)로부터 접수한 노치 위치 맞춤이 완료된 웨이퍼(3)의 중심 위치와, 탑재대(51)의 회전 중심 C의 절대적인 어긋남량에 의거하는 보정 정보를 산출한다. 그리고, 보정부(32)는 제 1 로봇(10)에 의해서 기판 위치결정 장치(50)에 탑재된 웨이퍼(3)를 반출시킬 때에는 산출한 보정 정보에 의거하여 제 1 로봇(10)에 대한 웨이퍼(3)의 반출 위치를 보정한다. 그 후, 제 1 로봇 제어 장치(30)는 보정한 웨이퍼(3)의 반출 위치에 의거하여 제 1 로봇(10)을 동작시키고, 기판 위치결정 장치(50)에 탑재된 웨이퍼(3)를 반출시킨다.
여기서, 중심 위치의 어긋남량에 대해 도 5 및 도 6을 이용하여 설명해 둔다. 도 5는 티칭 위치를 나타내는 도면이고, 도 6은 중심 위치의 어긋남량을 나타내는 도면이다.
반송 시스템(1)에서는 로봇(10, 20)을 제어하는 각 로봇 제어 장치(30, 40)에 미리 티칭되는 교시 데이터를 기억시킨다. 교시 데이터에는 웨이퍼(3)를 반송하는 목적으로 하는 위치를 나타내는 정보가 티칭 위치로서 기억된다. 예를 들면, 교시 데이터는 제 1 로봇(10)에서 수납 용기(5)까지의 티칭 위치나, 제 2 로봇(20)에서 처리실(6)까지의 티칭 위치 등을 포함한다.
제 1 로봇 제어 장치(30)에 기억되는 교시 데이터에는 제 1 로봇(10)에서 기판 위치결정 장치(50)까지의 티칭 위치가 포함된다.
구체적으로는 이러한 티칭 위치는 도 5에 나타내는 바와 같이, 제 1 로봇(10)의 소정의 기준점 P로부터 탑재대(51)의 회전 중심 C에 대해 액세스하는 방향이며, 거리 L1 및 각도 θ1로 나타내는 벡터 PC로 한다. 또, 여기서는 XY 좌표의 원점을 탑재대(51)의 회전 중심 C로 하고, 각도 θ1은 정방향측의 Y축으로부터의 각도로 하였다.
또한, 제 2 로봇 제어 장치(40)에 기억되는 교시 데이터에는 제 2 로봇(20)에서 기판 위치결정 장치(50)까지의 티칭 위치가 포함된다. 이러한 티칭 위치는 도 5에 나타내는 바와 같이, 제 2 로봇(20)의 소정의 기준점 Q로부터 탑재대(51)의 회전 중심 C에 대해 액세스하는 방향이며, 거리 L2 및 각도 θ2로 나타내는 벡터 QC로 한다.
기판 위치결정 장치(50)에 탑재되는 웨이퍼(3)의 중심이 탑재대(51)의 회전 중심 C와 일치해 있는 경우에는 각 로봇 제어 장치(30, 40)는 각각의 장치에 기억되는 티칭 위치에 의거하여 동작시킨다.
그러나, 도 6에 나타내는 바와 같이, 웨이퍼(3)의 중심 C0이 탑재대(51)의 회전 중심 C로부터 어긋나 탑재된 경우, 기판 위치결정 장치(50)에 의해서 노치 위치 맞춤이 완료되어도, 웨이퍼(3)의 중심 C0과 탑재대(51)의 회전 중심 C는 어긋남이 생긴다. 또, 파선으로 나타낸 웨이퍼(3a)는 티칭 위치에 탑재되는 웨이퍼를 나타낸다.
탑재대(51)의 회전 중심 C와, 실제로 탑재되는 웨이퍼(3)의 중심 C0의 어긋남량에 의거하는 보정 정보는 거리 L0 및 각도 θ0으로 나타내는 벡터 CC0으로 된다. 그리고, 보정부(32)는 이러한 보정 정보(L0, θ0)에 의거해서 제 1 로봇(10)에 대한 티칭 위치(벡터 PC)를 보정하고, 반출 위치(벡터 PC0)를 산출한다.
그 후, 제 1 로봇 제어 장치(30)는 보정부(32)에 의해서 보정된 반출 위치(벡터 PC0)로 제 1 로봇(10)을 동작시키는 것에 의해서, 기판 위치결정 장치(50)에 탑재되는 웨이퍼(3)를 반출 및 반송한다.
또, 웨이퍼(3)의 중심 C0이 티칭 위치의 중심 C와 어긋나 있는 경우, 노치 위치 맞춤된 노치(4)의 방향에 의해서 최종적인 웨이퍼(3)의 중심 위치가 변화한다. 구체적으로는 티칭 위치에 탑재되는 웨이퍼(3a)를 노치 위치(4a)로부터 각도 θ1만큼 어긋나게 해서 위치 결정하는 경우에 있어서는 중심 위치가 티칭 위치의 중심 C와 어긋난 웨이퍼(3)에 있어서, 중심 위치가, 거리 L0, 각도 θ0만큼 어긋난 위치 C0으로 된다. 따라서, 보정부(32)에서는 이러한 각도차 θ1을 가미해서 티칭 위치를 보정하게 된다.
도 3의 설명으로 되돌려, 반송 시스템(1)의 구성에 대한 설명을 계속한다. 보정부(32)는 제 2 로봇(20)에 의해서 기판 위치결정 장치(50)에 탑재된 웨이퍼(3)를 반출시킬 때에는 다음과 같이 제 2 로봇(20)에 대한 웨이퍼(3)의 반출 위치를 보정한다.
우선, 보정부(32)는 제 1 로봇(10)에 대할 때와 마찬가지로, 기판 위치결정 장치(50)로부터 수신한 위치 결정이 완료된 웨이퍼(3)의 중심 위치와 탑재대(51)의 회전 중심 C의 절대적인 어긋남량에 의거하는 보정 정보(L0, θ0)를 산출한다.
그리고, 보정부(32)는 산출한 보정 정보(L0, θ0)와 위치 정보(34a)에 의거하여 제 2 로봇(20)에 대한 웨이퍼(3)의 반출 위치(벡터 QC)를 보정하고, 반출 위치(벡터 QC0)를 산출한다. 또, 위치 정보(34a)는 제 1 로봇(10)에 대한 제 2 로봇(20)의 상대 위치를 나타낸다. 또한, 보정부(32)는 산출한 반출 위치(벡터 QC0)를 반출 위치 송신부(33)에 건네주는 처리를 아울러 실행한다.
반출 위치 송신부(33)는 보정부(32)로부터 접수한 제 2 로봇(20)에 대한 웨이퍼(3)의 반출 위치(벡터 QC0)를, 제 2 로봇 제어 장치(40)의 반출 위치 수신부(41)에 송신한다.
제 2 로봇 제어 장치(40)는 반출 위치 수신부(41)와, 동작 지시부(42)를 구비하고, 제 2 로봇(20)의 동작 제어를 실행한다. 반출 위치 수신부(41)는 반출 위치 송신부(33)로부터 제 2 로봇(20)에 대한 웨이퍼(3)의 반출 위치(벡터 QC0)를 수신한다.
동작 지시부(42)는 반출 위치 수신부(41)에 의해서 수신한 제 2 로봇(20)에 대한 웨이퍼(3)의 반출 위치(벡터 QC0)에 의거하여 제 2 로봇(20)을 동작시키고, 기판 위치결정 장치(50)에 탑재된 웨이퍼(3)를 반출시킨다.
또, 로봇 제어 장치(30, 40)에 의해서 로봇(10, 20)을 동작시킬 때, 반송 위치나 티칭 위치를, XY 평면상의 위치에 대해서만 설명하였다. 그러나, 실제로는 높이 방향(Z축 방향)으로도 로봇(10, 20)을 동작시키지만, 여기서는 높이 방향에 대해서는 설명을 생략하였다.
다음에, 제 1 로봇 제어 장치(30)가 실행하는 보정 처리의 상세에 대해, 도 7을 이용하여 설명한다. 도 7은 보정 처리의 처리 수순을 나타내는 흐름도이다.
도 7에 나타내는 바와 같이, 제 1 로봇 제어 장치(30)는 기판 위치결정 장치(50)에 노치(4)의 검출을 하도록 지시한다(스텝 S101). 또한, 제 1 로봇 제어 장치(30)에서는 기판 위치결정 장치(50)에 탑재된 웨이퍼(3)를 반출시키는 로봇이 제 2 로봇(20)인지 아닌지를 판정한다(스텝 S102).
그리고, 웨이퍼(3)를 반출시키는 로봇이 제 2 로봇(20)인 경우(스텝 S102, Yes), 제 1 로봇 제어 장치(30)는 기판 위치결정 장치(50)에 제 2 로봇(20)에 대한 노치 위치 맞춤을 하도록 지시한다(스텝 S103).
그리고, 위치 취득부(31)는 기판 위치결정 장치(50)로부터 노치 위치 맞춤이 완료된 웨이퍼(3)의 중심 위치 C0을 취득한다(스텝 S104). 또한, 보정부(32)는 위치 취득부(31)에 의해서 취득된 웨이퍼(3)의 중심 위치 C0과 탑재대(51)의 회전 중심 C의 절대적인 어긋남량에 의거하는 보정 정보(L0, θ0)를 산출한다(스텝 S105).
그 후, 보정부(32)는 산출한 보정 정보(L0, θ0)와, 위치 정보(34a)에 의거하여 제 2 로봇(20)에 대한 웨이퍼(3)의 반출 위치(벡터 QC)를 보정하고(스텝 S106), 반출 위치(벡터 QC0)를 산출한다.
그리고, 반출 위치 송신부(33)는 보정부(32)에 의해서 보정된 제 2 로봇(20)에 대한 웨이퍼(3)의 반출 위치(벡터 QC0)를, 제 2 로봇 제어 장치(40)의 반출 위치 수신부(41)에 송신하고(스텝 S107), 일련의 처리를 종료한다.
한편, 웨이퍼(3)를 반출시키는 로봇이 제 2 로봇(20)이 아닌 경우(스텝 S102, No), 제 1 로봇 제어 장치(30)는 기판 위치결정 장치(50)에 제 1 로봇(10)에 대한 노치 위치 맞춤을 하도록 지시한다(스텝 S108).
그리고, 위치 취득부(31)는 기판 위치결정 장치(50)로부터 노치 위치 맞춤이 완료된 웨이퍼(3)의 중심 위치 C0을 취득한다(스텝 S109). 또한, 보정부(32)는 위치 취득부(31)에 의해서 취득된 웨이퍼(3)의 중심 위치 C0과 탑재대(51)의 회전 중심 C의 절대적인 어긋남량에 의거하는 보정 정보(L0, θ0)를 산출한다(스텝 S110).
그 후, 보정부(32)는 산출한 보정 정보(L0, θ0)에 의거하여 제 1 로봇(10)에 대한 웨이퍼(3)의 반출 위치(벡터 PC)를 보정하고(스텝 S111), 반출 위치(벡터 PC0)를 산출한다.
그리고, 제 1 로봇 제어 장치(30)는 보정부(32)에 의해서 보정된 반출 위치(벡터 PC0)에 기초하여 웨이퍼(3)를 반출시키도록 제 1 로봇(10)에 지시하는 것에 의해서, 기판 위치결정 장치(50)에 탑재된 웨이퍼(3)를 반출시킨다(스텝 S112). 그 후, 제 1 로봇 제어 장치(30)는 일련의 처리를 종료한다.
또, 여기서는 노치(4)의 검출, 노치 위치 맞춤 및 웨이퍼(3)의 반출을 제 1 로봇 제어 장치(30)가 지시하는 것으로 했지만, 이들 지시를 상위 장치(60)에서 실행하는 것으로 해도 좋다.
또, 본 실시형태에 따른 반송 시스템(1)에서는 제 1 로봇 제어 장치(30)가, 제 2 로봇(20)에 대한 웨이퍼(3)의 반송 위치(벡터 QC)를 보정하는 것으로 하였다. 그러나, 이것에 한정되는 것은 아니고, 예를 들면, 제 1 로봇 제어 장치(30)는 산출한 보정 정보(L0, θ0)를 제 2 로봇 제어 장치(40)에 송신한다.
한편, 제 2 로봇 제어 장치(40)는 제 1 로봇 제어 장치(30)로부터 수신한 보정 정보(L0, θ0)에 의거하여 제 2 로봇(20)에 대한 웨이퍼(3)의 반송 위치(벡터 QC0)를 보정해도 좋다. 이에 따라, 제 1 로봇 제어 장치(30)는 제 1 로봇(10)에 대한 제 2 로봇(20)의 상대 위치를 나타내는 위치 정보(34a)를 기억할 필요가 없다.
상술한 바와 같이, 본 실시형태에 따른 반송 시스템은 복수의 로봇에 각각 로봇 제어 장치를 마련하고, 각 로봇의 동작 제어를 각각의 로봇 제어 장치에서 컨트롤하는 것으로 하였다. 또한, 소정의 로봇 제어 장치는 기판 위치결정 장치의 동작 제어도 동시에 실행한다.
이와 같이 하는 것에 의해서, 본 실시형태에 따른 반송 시스템은 로봇 제어 장치의 부하가 분산되는 것에 의해, 각 로봇 제어 장치에 가해지는 부하를 경감할 수 있다. 또한, 본 실시형태에 따른 반송 시스템은 로봇이나 기판 위치결정 장치를 증설한 경우에도 시스템 구성마다 커스터마이즈할 필요가 없으므로, 시스템 구성의 변경에 용이하게 대응할 수 있다.
다른 효과나 변형예는 당업자에 의해서 용이하게 도출할 수 있다. 이 때문에, 본 발명의 더욱 광범한 형태는 이상과 같이 나타내고 또한 기술한 특정의 상세 및 대표적인 실시형태에 한정되는 것은 아니다. 따라서, 첨부한 특허청구의 범위 및 그 균등물에 의해서 정의되는 총괄적인 발명의 개념의 정신 또는 범위로부터 이탈하는 일 없이, 각종 변경이 가능하다.
1: 반송 시스템 2: 반송실
3, 3a: 웨이퍼 4, 4a: 노치
5: 수납 용기 6: 처리실
10: 제 1 로봇 12: 본체부
13: 아암부 14: 제 1 아암부
15: 제 2 아암부 16: 핸드
20: 제 2 로봇 30: 제 1 로봇 제어 장치
31: 위치 취득부 32: 보정부
33: 반출 위치 송신부 34: 기억부
34a: 위치 정보 40: 제 2 로봇 제어 장치
41: 반출 위치 수신부 42: 동작 지시부
50: 기판 위치결정 장치 60: 상위 장치

Claims (6)

  1. 회전 중심을 중심으로 회전하는 탑재대를 갖고 있고, 해당 탑재대에 탑재된 기판의 위치 맞춤을 실행하는 기판 위치결정 장치와,
    상기 기판 위치결정 장치와의 사이에서 상기 기판의 수수를 실행하는 복수의 로봇과,
    상기 복수의 로봇마다 각각 마련되고, 해당 로봇의 동작 제어를 실행하는 로봇 제어 장치를 구비하고,
    상기 복수의 로봇 중의 제 1 로봇 및 상기 기판 위치결정 장치가 접속되는 로봇 제어 장치를 제 1 로봇 제어 장치로 하고 또한 상기 복수의 로봇 중의 제 2 로봇이 접속되는 로봇 제어 장치를 제 2 로봇 제어 장치로 하며,
    상기 제 1 로봇 제어 장치는,
    적어도 상기 회전 중심과 위치 결정이 완료된 상기 기판의 중심 위치의 절대적인 어긋남량을 상기 기판 위치결정 장치로부터 취득하는 취득부와,
    상기 취득부에 의해서 취득된 상기 절대적인 어긋남량에 의거하는 보정 정보를 상기 제 2 로봇이 접속되는 제 2 로봇 제어 장치에 대해 송신하는 송신부를 구비하는 것을 특징으로 하는 반송 시스템.
  2. 제 1 항에 있어서,
    상기 제 1 로봇 제어 장치는,
    상기 취득부에 의해서 취득된 상기 절대적인 어긋남량을, 상기 제 2 로봇 제어 장치에 접속되는 제 2 로봇에서 본 상대적인 어긋남량으로 보정하는 보정부를 구비하고,
    상기 송신부는,
    상기 보정부에 의해서 보정된 상기 상대적인 어긋남량을 상기 보정 정보로서 상기 제 2 로봇 제어 장치에 송신하는 것을 특징으로 하는 반송 시스템.
  3. 제 2 항에 있어서,
    상기 제 1 로봇 제어 장치는,
    상기 제 1 로봇에 대한 상기 제 2 로봇의 상대 위치에 관한 위치 정보를 기억하는 기억부를 구비하고,
    상기 보정부는,
    상기 위치 정보에 의거하여 상기 절대적인 어긋남량을 상기 상대적인 어긋남량으로 보정하는 것을 특징으로 하는 반송 시스템.
  4. 제 1 항 내지 제 3 항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 제 2 로봇 제어 장치는,
    상기 제 1 로봇 제어 장치로부터 수신한 상기 보정 정보에 의거하여 상기 제 2 로봇이 상기 위치결정 장치로 액세스하는 경우의 교시 데이터를 보정하고, 보정된 상기 교시 데이터에 의거하여 동작시키는 동작 지시부를 구비하는 것을 특징으로 하는 반송 시스템.
  5. 제 1 항 내지 제 3 항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 취득부는,
    상기 절대적인 어긋남량으로서, 상기 회전 중심 및 상기 중심 위치간의 거리와, 상기 회전 중심 및 상기 중심 위치를 연결하는 직선이 소정의 기준축과 이루는 각도를 취득하는 것을 특징으로 하는 반송 시스템.
  6. 제 4 항에 있어서,
    상기 교시 데이터는, 상기 제 2 로봇의 소정의 기준점 및 상기 회전 중심간의 거리와, 상기 기준점 및 상기 회전 중심을 연결하는 직선이 소정의 기준축과 이루는 각도를 포함하는 것을 특징으로 하는 반송 시스템.
KR1020130016250A 2012-02-16 2013-02-15 반송 시스템 KR101446413B1 (ko)

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JP2012031982A JP5573861B2 (ja) 2012-02-16 2012-02-16 搬送システム
JPJP-P-2012-031982 2012-02-16

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