KR20200065184A - 기재 위치 보정 방법 - Google Patents

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KR20200065184A
KR20200065184A KR1020180151170A KR20180151170A KR20200065184A KR 20200065184 A KR20200065184 A KR 20200065184A KR 1020180151170 A KR1020180151170 A KR 1020180151170A KR 20180151170 A KR20180151170 A KR 20180151170A KR 20200065184 A KR20200065184 A KR 20200065184A
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Abstract

본 발명은 기재의 이송 경로를 따라 기재를 설정 위치로 이송시키는 과정에서, 기재를 파지하는 로봇 핸드를 포함하는 반송 로봇; 및 상기 이송 경로 상에 서로 마주보게 제공되는 제1 센서 및 제2 센서를 이용하여 사각형 기재의 위치를 보정하는 방법을 제공한다. 일 실시 예에 있어서, 기재의 위치 보정 방법은, 상기 이송 경로 상에서 상기 제1 센서가 기재의 감지를 개시하는 제1 위치로 이동시키는 단계; 기재가 상기 제1 위치에 위치된 상태에서 상기 로봇 핸드를 상기 이송 경로와 수직한 일측으로 구동시키며 상기 제1 센서가 기재의 제1 이동 궤적을 측정하는 단계; 기재를 상기 이송 경로 상에서 상기 제2 센서가 기재의 감지를 개시하는 제2 위치로 이동시키는 단계; 기재가 상기 제2 위치에 위치된 상태에서 상기 로봇 핸드를 상기 일측의 타측으로 구동시키며 상기 제2 센서가 기재의 제2 이동 궤적을 측정하는 단계; 상기 제1 이동 궤적, 상기 제2 이동 궤적 및 기 설정된 기준 궤적을 비교하여 기재의 틀어짐을 판정하는 단계; 및 기재의 틀어짐이 발생된 것으로 판단되는 경우 틀어짐을 보정하는 단계를 포함한다.

Description

기재 위치 보정 방법{METHOD FOR CENTERING SUBSTRATE}
본 발명은 기재의 이송 경로를 따라 기재를 설정 위치로 이송시키는 과정에서 기재의 위치를 보정하는 방법에 관한 것이다.
반도체 제조 설비는 복수의 처리 유닛들을 가지며, 기재를 이송 로봇에 의해 처리 유닛으로 이송한다. 처리 유닛은 각각의 공정을 진행하고, 다시 이송 로봇에 의해 기재는 외부로 이송된다.
이러한 이송 로봇은 핸드의 상부에 기재를 지지한 상태에서 일 위치에서 다른 위치로 기재를 이송시킨다. 예를 들면 로드락 챔버와 공정 챔버의 사이에서 기재를 이송시킨다. 그러나, 핸드 상에 기재를 지지하고 이송시킬 때, 기재와 장치의 충돌로 인한 로봇 아암의 얼라인 이상, 기재 미끄러짐 등에 의하여 기재의 이동 경로가 틀어지는 문제가 야기될 수 있고, 이로 인하여 기재가 원하는 위치로 정확하게 이송되지 못하는 문제가 있다. 기재가 베이크 모듈, 도포 모듈 등의 플레이트에 부정확하게 놓이면 기재의 전체에 대해 균일하게 가열하지 못하거나 처리액의 균일한 도포가 이루어지지 않는 등의 공정 오류가 발생된다. 이를 위해 기재를 처리 유닛 내 플레이트 또는 스핀 척의 정확한 위치로 로딩할 수 있도록 공정이 진행되기 전에 기재의 위치를 조절하는 위치 보정이 이루어진다.
도 1은 기재의 위치를 자동으로 보정하는 종래의 방법을 도시한 것이다.
기재의 이송 경로 상에는 이송 경로에 수직하여 제1 센서(110), 제2 센서(120), 제3 센서(130)가 나란히 제공된다. 제1 센서(110), 제2 센서(120), 제3 센서(130)는 공정 챔버의 게이트 또는 로드락 챔버의 게이트에 제공된다. 기재를 파지한 이송 로봇은 제1 센서(110), 제2 센서(120), 제3 센서(130)를 통과한다. 센서들은 광학 센서로 제공된다. 제1 센서(110), 제2 센서(120), 제3 센서(130)는 각각 발광부재와 수광부재를 포함한다. 제1 센서(110), 제2 센서(120), 제3 센서(130)는 기재의 이동에 따라서 발광 부재에서 수광 부재로 진행하는 광이 투과->차광->투과의 광투과 변환 상태를 가지게 된다. 따라서 제1 센서(110), 제2 센서(120), 제3 센서(130)에서 투과->차광의 변환 시점 및 차광->투과의 변환 시점을 이용하여 기재 상의 세군데 영역 길이를 측정한다. 측정된 세군데 영역의 길이를 기 측정하여 저장된 기준 길이와 비교하여, X축 방향에 대한 위치 보정을 수행한다.
상술한 위치 보정 방법은 원형의 기재에 한정하여 위치를 보정할 수 있다.
본 발명은 기재의 이송 경로 상에 제공되는 광학 센서를 이용하여 사각형 기재의 위치를 보정할 수 있는 방법을 제공하는 것을 일 목적으로 한다.
본 발명의 목적은 여기에 제한되지 않으며, 언급되지 않은 또 다른 목적들은 아래의 기재로부터 당업자에게 명확하게 이해될 수 있을 것이다.
본 발명은 기재의 이송 경로를 따라 기재를 설정 위치로 이송시키는 과정에서, 기재를 파지하는 로봇 핸드를 포함하는 반송 로봇; 및 상기 이송 경로 상에 서로 마주보게 제공되는 제1 센서 및 제2 센서를 이용하여 사각형 기재의 위치를 보정하는 방법을 제공한다. 일 실시 예에 있어서, 기재의 위치 보정 방법은, 상기 이송 경로 상에서 상기 제1 센서가 기재의 감지를 개시하는 제1 위치로 이동시키는 단계; 기재가 상기 제1 위치에 위치된 상태에서 상기 로봇 핸드를 상기 이송 경로와 수직한 일측으로 구동시키며 상기 제1 센서가 기재의 제1 이동 궤적을 측정하는 단계; 기재를 상기 이송 경로 상에서 상기 제2 센서가 기재의 감지를 개시하는 제2 위치로 이동시키는 단계; 기재가 상기 제2 위치에 위치된 상태에서 상기 로봇 핸드를 상기 일측의 타측으로 구동시키며 상기 제2 센서가 기재의 제2 이동 궤적을 측정하는 단계; 상기 제1 이동 궤적, 상기 제2 이동 궤적 및 기 설정된 기준 궤적을 비교하여 기재의 틀어짐을 판정하는 단계; 및 기재의 틀어짐이 발생된 것으로 판단되는 경우 틀어짐을 보정하는 단계를 포함한다.
일 실시 예에 있어서, 상기 기재의 틀어짐을 판정하는 단계는, 상기 제1 이동 궤적을 기 설정된 제1 기준 궤적과 비교하는 단계; 및 상기 제2 이동 궤적을 기 설정된 제2 기준 궤적과 비교하는 단계;를 포함할 수 있다.
일 실시 예에 있어서, 기재를 상기 이송 경로 상으로 직선 이동시키면서 상기 제1 센서가 제3 이동 궤적을 측정하는 단계; 및 기재를 상기 이송 경로 상으로 직선 이동시키면서 상기 제2 센서가 제4 이동 궤적을 측정하는 단계;를 더 포함할 수 있다.
일 실시 예에 있어서, 상기 기재의 틀어짐을 판정하는 단계는, 상기 제3 이동 궤적을 기 설정된 제3 기준 궤적과 비교하는 단계; 및 상기 제4 이동 궤적을 기 설정된 제4 기준 궤적과 비교하는 단계를 포함할 수 있다.
일 실시 예에 있어서, 기재의 틀어짐을 판정하는 단계는, 상기 제1 센서가 기재의 감지를 개시한 위치와 상기 제2 센서가 기재의 감지를 개시한 위치를 비교하는 단계를 더 포함할 수 있다.
일 실시 예에 있어서, 상기 제1 센서 및 상기 제2 센서는, 광학 센서로 제공되고, 기재의 상부 또는 하부 중 어느 하나에 제공되는 발광 부재와; 기재의 하부 또는 상부에서 상기 발광 부재에 대응되는 위치에 제공되는 수광 부재를 포함할 수 있다.
일 실시 예에 있어서, 상기 제1 이동 궤적과 상기 제2 이동 궤적은, 상기 제1 센서 및 상기 제2 센서의 신호 전환을 시점을 이용하여 판단할 수 있다.
일 실시 예에 있어서, 상기 반송 로봇은, 상기 로봇 핸드와 연결되고 축을 중심으로 회전 구동 가능한 아암을 포함하고, 상기 제1 이동 궤적 및 상기 제2 이동 궤적은, 상기 로봇 핸드가 상기 축을 중심으로 소정 각도 회전함에 따라 발생하는 궤적일 수 있다.
본 발명의 다른 관점에 따른 기재 위치 보정 방법은, 기재의 이송 경로를 따라 기재를 설정 위치로 이송시키는 과정에서, 기재를 파지하는 로봇 핸드와 상기 로봇 핸드와 연결되고 축을 중심으로 회전 구동 가능한 아암을 포함하는 반송 로봇; 및 상기 이송 경로 상에 편향되어 제공되는 제1 센서를 이용하여 사각형 기재의 위치를 보정하는 방법으로서, 일 실시 예에 있어서, 상기 이송 경로 상에서 상기 제1 센서가 기재의 감지를 개시하는 제1 위치로 이동시키는 단계; 기재가 상기 제1 위치에 위치된 상태에서 반송 로봇의 핸드를 상기 이송 경로와 수직한 일측으로 구동시키며 상기 제1 센서가 기재의 제1 이동 궤적을 측정하는 단계; 상기 로봇 핸드의 회전 각도와 상기 아암의 회전 축 위치와 상기 제1 이동 궤적을 이용하여 상기 기재의 위치를 산출하는 단계; 기재의 위치와 기준 위치와 비교하여 기재의 틀어짐을 판정하는 단계; 및 기재의 틀어짐이 발생된 것으로 판단되는 경우 틀어짐을 보정하는 단계를 포함할 수 있다.
일 실시 예에 있어서, 기재를 상기 이송 경로 상으로 직선 이동시키면서 상기 제1 센서가 제3 이동 궤적을 측정하는 단계를 더 포함할 수 있다.
일 실시 예에 있어서, 상기 기재의 틀어짐을 판정하는 단계는, 상기 제3 이동 궤적을 기 설정된 제3 기준 궤적과 비교하는 단계를 더 포함할 수 있다.
일 실시 예에 있어서, 상기 제1 센서의 타측에 대하여 상기 이송 경로로부터 편향되어 제공되는 제2 센서를 더 포함할 수 있다.
일 실시 예에 있어서, 기재의 틀어짐을 판정하는 단계는, 상기 제1 센서가 기재의 감지를 개시한 위치와 상기 제2 센서가 기재의 감지를 개시한 위치를 비교하는 단계를 더 포함할 수 있다.
일 실시 예에 있어서, 기재를 상기 이송 경로 상에서 상기 제2 센서가 기재의 감지를 개시하는 제2 위치로 이동시키는 단계; 기재가 상기 제2 위치에 위치된 상태에서 반송 로봇의 핸드를 상기 일측의 타측으로 구동시키며 상기 제2 센서가 기재의 제2 이동 궤적을 측정하는 단계; 및 상기 로봇 핸드의 회전 각도와 상기 아암의 회전 축 위치와 상기 제1 이동 궤적 및 상기 제2 이동 궤적을 이용하여 상기 기재의 위치를 산출하는 단계를 더 포함할 수 있다.
일 실시 예에 있어서, 기재를 상기 이송 경로 상으로 직선 이동시키면서 상기 제2 센서가 제4 이동 궤적을 측정하는 단계를 더 포함할 수 있다.
본 발명은 기재의 이송 경로 상에 제공되는 광학 센서를 이용하여 원형의 웨이퍼 뿐만 아니라 사각형 기재의 위치를 보정할 수 있다.
본 발명의 효과가 상술한 효과들로 한정되는 것은 아니며, 언급되지 아니한 효과들은 본 명세서 및 첨부된 도면으로부터 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 명확히 이해될 수 있을 것이다.
도 1은 기재의 위치를 자동으로 보정하는 종래의 방법을 도시한 것이다.
도 2는 반송 로봇의 사시도이다.
도 3은 챔버의 게이트와 게이트에 제공되는 센서를 간략하게 도시한 것이다.
도 4는 본 발명의 실시 예에 따른 기재의 위치 보정 방법을 나타내는 플로우 차트이다.
도 5 내지 도 9는 제1 케이스에 따른 기재 보정 방법을 도시한 평면도이다.
도 10 내지 도 14는 제2 케이스에 따른 기재 보정 방법을 도시한 평면도이다.
도 15 내지 도 19는 제3 케이스에 따른 기재 보정 방법을 도시한 평면도이다.
도 20은 기재 이송에서 센서가 취득하는 신호를 표시한 그림이다.
이하, 본 발명의 실시 예를 첨부된 도면을 참조하여 더욱 상세히 설명한다. 본 발명의 실시 예는 여러 가지 형태로 변형될 수 있으며, 본 발명의 범위가 아래의 실시 예들로 한정되는 것으로 해석되어서는 안 된다. 본 실시 예는 당업계에서 평균적인 지식을 가진 자에게 본 발명을 더욱 완전하게 설명하기 위해 제공되는 것이다. 따라서 도면에서의 요소의 형상은 보다 명확한 설명을 강조하기 위해 과장되었다.
도 2는 반송 로봇(200)의 사시도이다.
반송 로봇(200)은 로드 포트(미도시)와 로드락 챔버(미도시)의 사이에 제공되어 로드 포트(미도시)와 로드락 챔버(미도시)의 사이에서 기재를 이송한다. 또는 반송 로봇(200)은 로드락 챔버(미도시)와 공정 챔버(미도시)의 사이에 제공되어 로드락 챔버(미도시)와 공정 챔버(미도시)의 사이에서 기재를 이송한다.
반송 로봇(200)은 기재를 파지하는 로봇 핸드(220) 및 로봇 핸드(220)와 연결되고 축을 중심으로 회전 구동 가능한 아암(240)을 포함한다. 로봇 핸드(220)는 아암(240)의 회전 구동에 의해 아암(240)의 회전 축을 중심으로 회전할 수 있다. 아암(240)은 전진하거나 후진할 수 있다. 아암(240)의 진퇴에 의해 로봇 핸드(220)가 진퇴할 수 있다. 반송 로봇(200)은 제어부에 의해 제어될 수 있다.
도 3은 챔버의 게이트와 게이트에 제공되는 센서를 간략하게 도시한 것이다.
챔버의 진입구는 게이트(300)로 제공된다. 도시된 게이트(300)는 공정 챔버(미도시)의 게이트, 또는 로드락 챔버(미도시)의 게이트이다. 기재(S)는 게이트(300)를 통과하여 이송될 수 있다.
게이트(300)의 상부에는 죄측에서 우측 순으로 제1 발광 부재(110a), 제2 발광 부재(120a), 제3 발광 부재(130a)가 나란하게 설치된다. 게이트(300)의 하부에는 좌측에서 우측 순으로 제1 발광 부재(110a), 제2 발광 부재(120a), 제3 발광 부재(130a)의 위치의 하부에 수직하게 투영하여 제1 수광 부재(110b), 제2 수광 부재(120b), 제3 수광 부재(130b)가 나란하게 설치된다.
제1 수광 부재(110b)는 제1 발광 부재(110a)가 발광하는 광을 수광하고, 제2 수광 부재(120b)는 제2 발광 부재(120a)가 발광하는 광을 수광하고, 제3 수광 부재(130b)는 제3 발광 부재(130a)가 발광하는 광을 수광한다.
이하에서는, 제1 수광 부재(110b)와 제1 발광 부재를 제1 센서(110), 제2 수광 부재(120b)와 제2 발광 부재(120a)를 제2 센서(120), 제3 수광 부재(130b)와 제3 발광 부재(130a)를 제3 센서(130)라고 칭한다.
본 발명의 실시 예에 따른 기판 보정 방법은 게이트(300)에 제공된 제1 센서(110), 제2 센서(120), 및 제3 센서(130)를 이용하여 사각형 기재의 위치를 보정하는 방법을 제공한다. 실시 예에 있어서 3개의 센서를 도시하였다. 그러나 제1 센서(110) 와 제3 센서(130)만이 제공될 수 있다.
도 4는 본 발명의 실시 예에 따른 기재의 위치 보정 방법을 나타내는 플로우 차트이고, 도 5 내지 도 9는 제1 케이스에 따른 기재 보정 방법을 도시한 평면도이다.
도 4와 함께 도 5 내지 도 9를 참조하여, 기재 위치 보정 방법을 설명한다. 일 실시 예에 있어서, 사각형의 기재는 글라스이다.
도 5에서와 같이, 로봇 핸드(220)가 기재(S1)를 파지한 상태에서, 로봇 핸드(220)는 기재(S1)를 제1 센서(110)까지 이동시킨다. 제1 센서(110)는 제1 발광 부재(110a)가 발광하는 광을 기재(S1)가 차광함에 따라 제1 수광 부재(110b)는 기재(S1)의 접근을 감지한다. 기재(S1)의 접근이 감지되면, 로봇 핸드(220)의 이동이 멈춘다. 감지된 일 지점을 MDL1로 정의한다. 로봇 핸드(220)는 도 6에서와 같이 기재(S1)를 우측으로 틀어준다(S110). 로봇 핸드(220)는 아암(240)에 연결되어 아암 회전축(AC)을 중심으로 회전하면서 기재(S1)를 우측(+x방향)으로 튼다. 제1 수광 부재(110b)가 제1 발광 부재(110a)가 발광하는 광을 수광할 때까지 기재(S1)를 우측(+x방향)으로 틀어준다. 광이 다시 수광될 때 감지된 기재의 지점을 MDL1'으로 정의한다. 일 예에 있어서 기재(S1)는 MDL1에서 MDL1'까지 θL1만큼 이동한다. 도 20은 기재 이송에서 센서가 취득하는 신호를 표시한 그림이다. 도 20을 참조하면, 센서(110)가 MDL1 지점을 감지했을 때, 기재(S1)를 우측으로 틀어줌에 따라, t1 의 시간에서 기재(S1)에 의해 광은 차광되고, 차광 상태가 종료되고 센서(110)가 다시 광을 감지하는 시점인 MDL1'의 위치가 t2의 시간에 감지된다. 일 예에 있어서, t2에서 t1을 뺀 값인 "t2-t1"을 이용하여 MDL1에서 MDL1'으로 이동한 기재의 좌측 궤적을 측정할 수 있다(S120).
기재의 좌측 궤적 측정이 완료되면, 도 7에서와 같이, 제3 센서(130)를 이용하여 기재(S1)의 우측 일 지점을 감지한다. 제3 센서(130)가 기재(S1)를 감지하면, 감지된 지점을 MDR1으로 정의한다. 로봇 핸드(220)는 도 8에서와 같이 기재(S1)를 좌측(-x방향)으로 틀어준다(S130). 로봇 핸드(220)는 아암(240)에 연결되어 아암 회전축(AC)을 중심으로 회전하면서 기재(S1)를 좌측(-x방향)으로 튼다. 제3 수광 부재(130b)가 제3 발광 부재(130a)가 발광하는 광을 수광할 때까지 기재(S1)를 좌측(-x방향)으로 틀어준다. 광이 다시 수광될 때 감지된 기재의 지점을 MDR1'으로 정의한다. 상술한 MDL1에서 MDL1의 궤적 측정 방법과 마찬가지로, MDR1에서 MDR1'으로 이동한 기재의 좌측 궤적을 측정한다(S140).
도 9에서 도시된 바와 같이 측정된 MDL1에서 MDL1'로의 이동 궤적(△MDL1')을 기 설정되어 저장된 기준 궤적과 비교하고, MDR1에서 MDR1'로의 이동 궤적(△MDR1')과, 기 설정되어 저장된 기준 궤적과 비교한다(S150). 측정된 기재의 좌측 이동 궤적(△MDL1')과 기재의 우측 이동 궤적(△MDR1')을 기 설정된 기준 궤적과 비교함으로써 좌우 틀어진 정도를 계산 한다(S160). 기재의 틀어짐이 발견된 경우 좌우(x축) 틀어짐을 보정하는 단계를 수행한다(S170).
추가로 기재(S1)의 중심이 기재의 C1의 위치에서 +y방향으로 이동하여 C1'로 이동하면서 제1 센서(110)가 기재(S1)의 좌측 일 지점의 y방향 이동 궤적인 △MDL1''을 측정하고, 제3 센서(130)가 기재(S1)의 우측 일 지점의 y방향 이동 궤적인 △MDR1''을 측정한다. 측정된 기재의 좌측 일방향 y축 이동 궤적(△MDL1'')과 기재의 우측 일방향 y축 이동 궤적(△MDR1'')을 기 설정된 기준 궤적과 비교함으로써 좌우 틀어진 정도를 계산하고, 기재의 틀어짐이 발견된 경우 y축 틀어짐을 보정하는 단계를 수행한다. y축 틀어짐 보정 과정에서 제2 센서(120)가 더 이용될 수 있다.
도 5 내지 도 9에서 도시된 실시 예는 틀어짐이 없는 것으로 판정되어 보정 없이 이송을 계속 진행한다.
도 10 내지 도 14는 제2 케이스에 따른 기재 보정 방법을 도시한 평면도이다. 도 10 내지 도 14는 은 로봇 핸드(220)에 기재(S2)가 +x방향으로 치우쳐 놓인 경우의 보정 방법을 도시한 것이다. 첨부된 도면은 설명을 위해 다소 과장되게 도시하였다.
도 10에서와 같이, 로봇 핸드(220)가 기재(S2)를 파지한 상태에서, 로봇 핸드(220)는 기재(S2)를 제1 센서(110)까지 이동시킨다. 제1 센서(110)는 제1 발광 부재(110a)가 발광하는 광을 기재(S2)가 차광함에 따라 제1 수광 부재(110b)는 기재(S2)의 접근을 감지한다. 기재(S2)의 접근이 감지되면, 로봇 핸드(220)의 이동이 멈춘다. 감지된 일 지점을 MDL2로 정의한다. 로봇 핸드(220)는 도 11에서와 같이 기재(S2)를 우측으로 틀어준다(S110). 로봇 핸드(220)는 아암(240)에 연결되어 아암 회전축(AC)을 중심으로 회전하면서 기재(S2)를 우측(+x방향)으로 튼다. 제1 수광 부재(110b)가 제1 발광 부재(110a)가 발광하는 광을 수광할 때까지 기재(S2)를 우측(+x방향)으로 틀어준다. 광이 다시 수광될 때 감지된 기재의 지점을 MDL2'으로 정의한다. 일 예에 있어서 기재(S2)는 MDL2에서 MDL2'까지 θL2만큼 이동한다. 제1 센서(110)는 MDL2에서 MDL2'으로 이동한 기재의 좌측 궤적을 측정한다(S120).
기재의 좌측 궤적 측정이 완료되면, 도 12 에서와 같이, 제3 센서(130)를 이용하여 기재(S2)의 우측 일 지점을 감지한다. 제3 센서(130)가 기재(S2)를 감지하면, 감지된 지점을 MDR2으로 정의한다. 로봇 핸드(220)는 도 13에서와 같이 기재(S2)를 좌측(-x방향)으로 틀어준다(S130). 로봇 핸드(220)는 아암(240)에 연결되어 아암 회전축(AC)을 중심으로 회전하면서 기재(S2)를 좌측(-x방향)으로 튼다. 제3 수광 부재(130b)가 제3 발광 부재(130a)가 발광하는 광을 수광할 때까지 기재(S2)를 좌측(-x방향)으로 틀어준다. 광이 다시 수광될 때 감지된 기재의 지점을 MDR2'으로 정의한다. 상술한 MDL2에서 MDL2의 궤적 측정 방법과 마찬가지로, MDR2에서 MDR2'으로 이동한 기재의 좌측 궤적을 측정한다(S140).
도 14에서 도시된 바와 같이 측정된 MDL2에서 MDL2'로의 이동 궤적(△MDL2')을 기 설정되어 저장된 기준 궤적과 비교하고, MDR2에서 MDR2'로의 이동 궤적(△MDR2')과, 기 설정되어 저장된 기준 궤적과 비교한다(S150). 측정된 기재의 좌측 이동 궤적(△MDL2')과 기재의 우측 이동 궤적(△MDR2')을 기 설정된 기준 궤적과 비교함으로써 좌우 틀어진 정도를 계산 한다(S160). 기재의 틀어짐이 발견된 경우 좌우 틀어짐을 보정하는 단계를 수행한다(S170).
추가로 기재(S2)의 중심이 기재의 C2의 위치에서 +y방향으로 이동하여 C2'로 이동하면서 제1 센서(110)가 기재(S2)의 좌측 일 지점의 y방향 이동 궤적인 △MDL2''을 측정하고, 제3 센서(130)가 기재(S2)의 우측 일 지점의 y방향 이동 궤적인 △MDR2''을 측정한다. 측정된 기재의 좌측 일방향 y축 이동 궤적(△MDL2'')과 기재의 우측 일방향 y축 이동 궤적(△MDR2'')을 기 설정된 기준 궤적과 비교함으로써 좌우 틀어진 정도를 계산하고, 기재의 틀어짐이 발견된 경우 y축 틀어짐을 보정하는 단계를 수행한다. y축 틀어짐 보정 과정에서 제2 센서(120)가 더 이용될 수 있다.
도 15 내지 도 19는 제3 케이스에 따른 기재 보정 방법을 도시한 평면도이다. 도 15 내지 도 19는 은 로봇 핸드(220)에 기재(S2)가 +θ방향으로 치우쳐 놓인 경우의 보정 방법을 도시한 것이다. 첨부된 도면은 설명을 위해 다소 과장되게 도시하였다.
도 15에서와 같이, 로봇 핸드(220)가 기재(S3)를 파지한 상태에서, 로봇 핸드(220)는 기재(S3)를 제1 센서(110)까지 이동시킨다. 제1 센서(110)는 제1 발광 부재(110a)가 발광하는 광을 기재(S3)가 차광함에 따라 제1 수광 부재(110b)는 기재(S3)의 접근을 감지한다. 기재(S3)의 접근이 감지되면, 로봇 핸드(220)의 이동이 멈춘다. 감지된 일 지점을 MDL3로 정의한다. 로봇 핸드(220)는 도 16에서와 같이 기재(S3)를 우측으로 틀어준다(S110). 로봇 핸드(220)는 아암(240)에 연결되어 아암 회전축(AC)을 중심으로 회전하면서 기재(S3)를 우측(+x방향)으로 튼다. 제1 수광 부재(110b)가 제1 발광 부재(110a)가 발광하는 광을 수광할 때까지 기재(S3)를 우측(+x방향)으로 틀어준다. 광이 다시 수광될 때 감지된 기재의 지점을 MDL3'으로 정의한다. 일 예에 있어서 기재(S3)는 MDL3에서 MDL3'까지 θL2만큼 이동한다. 제1 센서(110)는 MDL3에서 MDL3'으로 이동한 기재의 좌측 궤적을 측정한다(S120).
기재의 좌측 궤적 측정이 완료되면, 기재(S1)는 제1 센서(110)로 진입 당시 원위치로 돌아갔다가, 도 17 에서와 같이, 로봇 핸드(220)는 기재(S3)를 제3 센서(130)까지 이동시킨다. 제3 센서(130)를 이용하여 기재(S3)의 우측 일 지점을 감지한다. 제3 센서(130)가 기재(S3)를 감지하면, 감지된 지점을 MDR3으로 정의한다. 로봇 핸드(220)는 도 18에서와 같이 기재(S3)를 좌측(-x방향)으로 틀어준다(S130). 로봇 핸드(220)는 아암(240)에 연결되어 아암 회전축(AC)을 중심으로 회전하면서 기재(S3)를 좌측(-x방향)으로 튼다. 제3 수광 부재(130b)가 제3 발광 부재(130a)가 발광하는 광을 수광할 때까지 기재(S3)를 좌측(-x방향)으로 틀어준다. 광이 다시 수광될 때 감지된 기재의 지점을 MDR3'으로 정의한다. 상술한 MDL3에서 MDL3의 궤적 측정 방법과 마찬가지로, MDR3에서 MDR3'으로 이동한 기재의 좌측 궤적을 측정한다(S140).
그리고 도 19에서 도시된 바와 같이 기재(S3)의 중심이 기재의 C3의 위치에서 +y방향으로 이동하여 C3'로 이동하면서 제1 센서(110)가 기재(S3)의 좌측 일 지점의 y방향 이동 궤적인 △MDL3''을 측정하고, 제3 센서(130)가 기재(S3)의 우측 일 지점의 y방향 이동 궤적인 △MDR3''을 측정한다.
측정된 MDL3에서 MDL3'로의 이동 궤적(△MDL3')을 기 설정되어 저장된 기준 궤적과 비교하고, MDR3에서 MDR3'로의 이동 궤적(△MDR3')과, 기 설정되어 저장된 기준 궤적과 비교한다(S150). 측정된 기재의 좌측 이동 궤적(△MDL3')과 기재의 우측 이동 궤적(△MDR3')을 기 설정된 기준 궤적과 비교함으로써 좌우(x축) 틀어진 정도를 계산 한다. 측정된 기재의 좌측 일방향 y축 이동 궤적(△MDL3'')과 기재의 우측 일방향 y축 이동 궤적(△MDR3'')을 기 설정된 기준 궤적과 비교함으로써 y축의 틀어진 정도를 계산한다. 기재의 틀어짐이 발견된 경우 x축 틀어짐과 y축 틀어짐과 +θ 축 틀어짐을 보정하는 단계를 수행한다. 보정 과정에서 제2 센서(120)가 더 이용될 수 있다.
200: 반송 로봇
S1, S2, S3: 기재
110: 제1 센서
120: 제2 센서
130: 제3 센서

Claims (15)

  1. 기재의 이송 경로를 따라 기재를 설정 위치로 이송시키는 과정에서, 기재를 파지하는 로봇 핸드를 포함하는 반송 로봇; 및 상기 이송 경로 상에 서로 마주보게 제공되는 제1 센서 및 제2 센서를 이용하여 사각형 기재의 위치를 보정하는 방법으로서,
    상기 이송 경로 상에서 상기 제1 센서가 기재의 감지를 개시하는 제1 위치로 이동시키는 단계;
    기재가 상기 제1 위치에 위치된 상태에서 상기 로봇 핸드를 상기 이송 경로와 수직한 일측으로 구동시키며 상기 제1 센서가 기재의 제1 이동 궤적을 측정하는 단계;
    기재를 상기 이송 경로 상에서 상기 제2 센서가 기재의 감지를 개시하는 제2 위치로 이동시키는 단계;
    기재가 상기 제2 위치에 위치된 상태에서 상기 로봇 핸드를 상기 일측의 타측으로 구동시키며 상기 제2 센서가 기재의 제2 이동 궤적을 측정하는 단계;
    상기 제1 이동 궤적, 상기 제2 이동 궤적 및 기 설정된 기준 궤적을 비교하여 기재의 틀어짐을 판정하는 단계; 및
    기재의 틀어짐이 발생된 것으로 판단되는 경우 틀어짐을 보정하는 단계를 포함하는 기재 위치 보정 방법.
  2. 제1 항에 있어서,
    상기 기재의 틀어짐을 판정하는 단계는,
    상기 제1 이동 궤적을 기 설정된 제1 기준 궤적과 비교하는 단계; 및
    상기 제2 이동 궤적을 기 설정된 제2 기준 궤적과 비교하는 단계;를 포함하는 기재 위치 보정 방법.
  3. 제1 항에 있어서,
    기재를 상기 이송 경로 상으로 직선 이동시키면서 상기 제1 센서가 제3 이동 궤적을 측정하는 단계; 및
    기재를 상기 이송 경로 상으로 직선 이동시키면서 상기 제2 센서가 제4 이동 궤적을 측정하는 단계;를 더 포함하는 기재 위치 보정 방법.
  4. 제3 항에 있어서,
    상기 기재의 틀어짐을 판정하는 단계는,
    상기 제3 이동 궤적을 기 설정된 제3 기준 궤적과 비교하는 단계; 및
    상기 제4 이동 궤적을 기 설정된 제4 기준 궤적과 비교하는 단계를 포함하는 기재 위치 보정 방법.
  5. 제1 항에 있어서,
    기재의 틀어짐을 판정하는 단계는,
    상기 제1 센서가 기재의 감지를 개시한 위치와 상기 제2 센서가 기재의 감지를 개시한 위치를 비교하는 단계를 더 포함하는 기재 위치 보정 방법.
  6. 제1 항에 있어서,
    상기 제1 센서 및 상기 제2 센서는,
    광학 센서로 제공되고,
    기재의 상부 또는 하부 중 어느 하나에 제공되는 발광 부재와;
    기재의 하부 또는 상부에서 상기 발광 부재에 대응되는 위치에 제공되는 수광 부재를 포함하는 기재 위치 보정 방법.
  7. 제1 항에 있어서,
    상기 제1 이동 궤적과 상기 제2 이동 궤적은
    상기 제1 센서 및 상기 제2 센서의 신호 전환을 시점을 이용하여 판단하는 기재 위치 보정 방법.
  8. 제1 항에 있어서,
    상기 반송 로봇은,
    상기 로봇 핸드와 연결되고 축을 중심으로 회전 구동 가능한 아암을 포함하고,
    상기 제1 이동 궤적 및 상기 제2 이동 궤적은, 상기 로봇 핸드가 상기 축을 중심으로 소정 각도 회전함에 따라 발생하는 궤적인 기재 위치 보정 방법.
  9. 기재의 이송 경로를 따라 기재를 설정 위치로 이송시키는 과정에서, 기재를 파지하는 로봇 핸드와 상기 로봇 핸드와 연결되고 축을 중심으로 회전 구동 가능한 아암을 포함하는 반송 로봇; 및 상기 이송 경로 상에 편향되어 제공되는 제1 센서를 이용하여 사각형 기재의 위치를 보정하는 방법으로서,
    상기 이송 경로 상에서 상기 제1 센서가 기재의 감지를 개시하는 제1 위치로 이동시키는 단계;
    기재가 상기 제1 위치에 위치된 상태에서 반송 로봇의 핸드를 상기 이송 경로와 수직한 일측으로 구동시키며 상기 제1 센서가 기재의 제1 이동 궤적을 측정하는 단계;
    상기 로봇 핸드의 회전 각도와 상기 아암의 회전 축 위치와 상기 제1 이동 궤적을 이용하여 상기 기재의 위치를 산출하는 단계;
    기재의 위치와 기준 위치와 비교하여 기재의 틀어짐을 판정하는 단계; 및
    기재의 틀어짐이 발생된 것으로 판단되는 경우 틀어짐을 보정하는 단계를 포함하는 기재 위치 보정 방법.
  10. 제9 항에 있어서,
    기재를 상기 이송 경로 상으로 직선 이동시키면서 상기 제1 센서가 제3 이동 궤적을 측정하는 단계를 더 포함하는 기재 위치 보정 방법.
  11. 제10 항에 있어서,
    상기 기재의 틀어짐을 판정하는 단계는,
    상기 제3 이동 궤적을 기 설정된 제3 기준 궤적과 비교하는 단계를 더 포함하는 기재 위치 보정 방법.
  12. 제9 항에 있어서,
    상기 제1 센서의 타측에 대하여 상기 이송 경로로부터 편향되어 제공되는 제2 센서를 더 포함하는 기재 위치 보정 방법.
  13. 제12 항에 있어서,
    기재의 틀어짐을 판정하는 단계는,
    상기 제1 센서가 기재의 감지를 개시한 위치와 상기 제2 센서가 기재의 감지를 개시한 위치를 비교하는 단계를 더 포함하는 기재 위치 보정 방법.
  14. 제12 항에 있어서,
    기재를 상기 이송 경로 상에서 상기 제2 센서가 기재의 감지를 개시하는 제2 위치로 이동시키는 단계;
    기재가 상기 제2 위치에 위치된 상태에서 반송 로봇의 핸드를 상기 일측의 타측으로 구동시키며 상기 제2 센서가 기재의 제2 이동 궤적을 측정하는 단계; 및
    상기 로봇 핸드의 회전 각도와 상기 아암의 회전 축 위치와 상기 제1 이동 궤적 및 상기 제2 이동 궤적을 이용하여 상기 기재의 위치를 산출하는 단계를 더 포함하는 기재 위치 보정 방법.
  15. 제12 항에 있어서,
    기재를 상기 이송 경로 상으로 직선 이동시키면서 상기 제2 센서가 제4 이동 궤적을 측정하는 단계를 더 포함하는 기재 위치 보정 방법.
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