KR20220055780A - Article transport apparatus and the position control method for the same - Google Patents
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Abstract
Description
본 발명의 실시예는 일정한 경로를 따라 이동하면서 물품을 임의의 위치로부터 목적하는 위치로 이송하는 데 사용되는 물품 이송 장치 및 그 위치 제어 방법에 관한 것이다.An embodiment of the present invention relates to an article transfer device and a method for controlling the position used to transfer an article from an arbitrary position to a desired position while moving along a predetermined path.
반도체(또는 디스플레이) 제조 공정은 기판(예: 웨이퍼) 상에 반도체 소자를 제조하기 위한 공정으로서, 예를 들어 노광, 증착, 식각, 이온 주입, 세정 등을 포함한다. 추가적으로, 기판 상에 형성된 각 반도체 소자에 대한 검사 및 패키징이 수행될 수 있다. 반도체 소자를 제조하기 위한 제조 라인은 하나 또는 그 이상의 층들의 클린룸들로 구성되며, 반도체 제조 공정을 수행하기 위한 제조 설비들이 각 층들에 배치된다.A semiconductor (or display) manufacturing process is a process for manufacturing a semiconductor device on a substrate (eg, a wafer), and includes, for example, exposure, deposition, etching, ion implantation, cleaning, and the like. Additionally, inspection and packaging of each semiconductor device formed on the substrate may be performed. A manufacturing line for manufacturing a semiconductor device consists of clean rooms of one or more layers, and manufacturing facilities for performing a semiconductor manufacturing process are disposed on each layer.
각 제조 설비들 간에는 물품(예: 기판, 다수의 기판이 수납된 카세트, 반도체 소자, 디스플레이 소자, 각종 부품 등)을 이송하기 위한 물품 이송 장치가 구비된다. 예를 들어, 기판 또는 카세트를 목적지로 이송하는 이송 로봇, 천장을 따라 물품을 이송하는 OHT(Overhead Hoist Transport), 지상에서 물품을 이송하는 경로 차량(Rail Guided Vehicle, RGV) 등 제조 설비들 간에는 다양한 물품 이송 장치가 구비될 수 있다.An article transport device for transporting articles (eg, a substrate, a cassette in which a plurality of substrates are accommodated, a semiconductor device, a display device, various parts, etc.) is provided between manufacturing facilities. For example, a transport robot that transports a substrate or cassette to a destination, an overhead hoist transport (OHT) that transports goods along the ceiling, and a rail guided vehicle (RGV) that transports goods on the ground An article transfer device may be provided.
이 중에서도 이송 로봇은 주로 직선 운동 및 회전을 이용하여 물품을 이송하며 물품을 적재하는 적어도 하나 이상의 이송 핸드를 구비한다. 물품은 이송 핸드에 안착되거나 파지된 상태로 이송된다. 이송 로봇은 이송 중 물품의 손상을 방지하기 위하여, 목적지로 물품을 정확하게 투입 및 인출해야 한다. 이를 위해 이송 로봇은 이송 전의 원점 위치 즉, 홈(Home)위치로부터 일정 거리 이격된 목적지에 대한 거리를 좌표 값으로 산출하고, 각 좌표 값을 이용하여 해당 목적지로 물품을 이송한다.Among them, the transfer robot mainly uses linear motion and rotation to transfer the article and includes at least one transfer hand for loading the article. The article is transferred while seated or gripped in the transfer hand. In order to prevent damage to the goods during transfer, the transfer robot must accurately insert and withdraw goods to and from the destination. To this end, the transfer robot calculates the distance to the destination separated by a predetermined distance from the origin position before transfer, that is, the home position as a coordinate value, and transfers the goods to the corresponding destination using each coordinate value.
종래의 이송 로봇은 각각의 홈 위치에 대응하여 목적지의 좌표 값을 산출하기 위하여, 예를 들어, 모터 엔코더를 이용하여 각 목적지에 대한 위치를 검출 및 설정한다. 이송 로봇의 좌표 검출 및 설정을 위해 엔코더를 이용하는 방식은 응답성이 늦고 정밀도가 떨어지며 슬립(slip) 발생에 의한 파티클 이슈에 의하여 정확한 위치를 검출할 수 없는 경우가 발생할 수 있다.A conventional transfer robot detects and sets a position for each destination using, for example, a motor encoder in order to calculate a coordinate value of a destination corresponding to each home position. The method of using an encoder for detecting and setting the coordinates of the transfer robot has a slow response, low precision, and may be unable to detect an accurate position due to particle issues caused by slip generation.
정확한 위치를 검출하지 못하게 되면 실제 이송 로봇의 위치 데이터에 오차가 발생하게 되고, 이러한 오차의 발생은 물품 이송 장치와 목적지 간의 정확한 이동이 이루어지지 않게 되므로, 해당 목적지에 정확하게 물품을 이송할 수 없게 되어 이송 중인 물품이 손상되거나 추락하는 공정 사고가 발생할 수 있다.If the correct position is not detected, an error occurs in the actual position data of the transfer robot, and the occurrence of such an error prevents accurate movement between the goods transfer device and the destination, making it impossible to accurately transfer the goods to the destination. Process accidents in which goods being transported are damaged or fall may occur.
따라서 본 발명은, 비접촉 방식으로 제공되어 슬립(slip) 현상에 의한 파티클(particle) 이슈로부터 자유로울 수 있는 물품 이송 장치와 그 위치 제어 방법을 제공하고자 한다.Accordingly, an object of the present invention is to provide a device for transporting an article that is provided in a non-contact manner so as to be free from particle issues caused by a slip phenomenon, and a method for controlling its position.
또한, 본 발명은 톱니 형상의 포지션 마커를 활용하여 정확한 위치 값과 오차 값을 검출할 수 있는 물품 이송 장치와 그 위치 제어 방법을 제공하고자 한다.Another object of the present invention is to provide an article transport apparatus capable of detecting an accurate position value and an error value using a sawtooth-shaped position marker and a method for controlling the position thereof.
또한, 본 발명은 이송 정밀도가 향상된 물품 이송 장치와 그 위치 제어 방법을 제공하고자 한다.Another object of the present invention is to provide an article transfer device with improved transfer accuracy and a method for controlling the position thereof.
해결하고자 하는 과제는 이에 제한되지 않고, 언급되지 않은 기타 과제는 통상의 기술자라면 이하의 기재로부터 명확히 이해할 수 있을 것이다.The problem to be solved is not limited thereto, and other problems not mentioned will be clearly understood by those skilled in the art from the following description.
본 발명의 실시예에 의하면, 물품을 적재하여 이송하는 이송 유닛; 상기 이송 유닛을 수평 직선 이동시키는 수평 구동부를 포함하고 상기 이송 유닛을 구동시키는 구동 유닛; 상기 이송 유닛의 이동 경로를 제공하는 이송 레일; 상기 이송 레일에 설치되어 상기 이송부의 위치를 검출하기 위한 톱니 형상의 포지션 마커; 상기 수평 구동부에 포함되고 상기 포지션 마커의 상부에 설치되어 상기 이송 유닛이 이동하는 때 상기 포지션 마커를 감지하기 위한 센서; 및 상기 센서에 의하여 감지된 포지션 마커를 바탕으로 상기 이송 유닛의 위치를 산출하는 제어 유닛;을 포함하는 물품 이송 장치가 제공될 수 있다.According to an embodiment of the present invention, a transport unit for loading and transporting articles; a driving unit including a horizontal driving unit for horizontally and linearly moving the conveying unit and driving the conveying unit; a transfer rail providing a movement path of the transfer unit; a sawtooth-shaped position marker installed on the transfer rail to detect the position of the transfer unit; a sensor included in the horizontal driving unit and installed on the position marker to detect the position marker when the transfer unit moves; and a control unit that calculates the position of the transfer unit based on the position marker sensed by the sensor.
이때, 상기 포지션 마커는 톱니 부분이 상대적으로 어둡게 구성됨으로써 명암차를 가질 수 있다.In this case, the position marker may have a difference in light and dark by being configured to be relatively dark in the sawtooth portion.
상기 포지션 마커는 상기 이송 레일을 따라 직선으로 부착될 수 있다.The position marker may be attached in a straight line along the transport rail.
또한, 상기 센서는 적외선 센서일 수 있다.Also, the sensor may be an infrared sensor.
상기 적외선 센서는 상기 포지션 마커의 명암에 따라 0 또는 1이 반복되는 펄스(pulse)를 출력할 수 있다.The infrared sensor may output a pulse in which 0 or 1 is repeated according to the contrast of the position marker.
상기 제어 유닛은 상기 펄스를 바탕으로 상기 이송 유닛의 직선 이동 거리 또는 좌우 치우침 정도를 산출할 수 있다.The control unit may calculate the linear movement distance or the degree of left-right bias of the transfer unit based on the pulse.
상기 제어 유닛은 산출된 직선 이동 거리 또는 좌우 치우침량을 바탕으로 상기 이송 유닛의 정상 작동 여부를 판단할 수 있다.The control unit may determine whether the transfer unit operates normally based on the calculated linear movement distance or left-right bias.
또한, 본 발명의 실시예에 의하면, 명암차를 갖는 톱니 모양의 포지션 마커와 상기 포지션 마커를 감지하는 센서와 이송 유닛을 포함하는 물품 이송 장치에 있어서, 정상 구동 상태의 물품 이송 장치를 이용하여 기준 데이터를 생성하는 기준 데이터 생성 단계; 상기 이송 유닛이 이동하는 때 상기 이송 유닛의 이동 경로에 설치된 상기 포지션 마커를 감지하는 포지션 마커 센싱 단계; 상기 포지션 마커 센싱 단계에서 획득된 데이터를 바탕으로 상기 이송 유닛의 위치를 검출하는 위치 검출 단계; 상기 이송 유닛의 정상 구동 여부를 판단하는 판단 단계; 상기 판단 단계의 결과를 바탕으로 상기 물품 이송 장치에 대한 후처리를 수행하는 후처리 단계;를 포함하는 물품 이송 장치의 위치 제어 방법이 제공될 수 있다.In addition, according to an embodiment of the present invention, in the article transport device including a sawtooth-shaped position marker having a difference in light and dark, a sensor for detecting the position marker, and a transport unit, using the article transport device in a normal driving state is used as a standard a reference data generation step of generating data; a position marker sensing step of detecting the position marker installed on a movement path of the transfer unit when the transfer unit moves; a position detection step of detecting the position of the transfer unit based on the data obtained in the position marker sensing step; a determination step of determining whether the transfer unit is normally driven; A post-processing step of performing post-processing on the article transport device based on the result of the determination step may be provided.
이때, 상기 센싱 단계는, 감지되는 상기 포지션 마커의 명암에 따라 0 또는 1의 값을 반복하는 펄스가 출력되는 단계를 포함할 수 있다.In this case, the sensing step may include outputting a pulse that repeats a value of 0 or 1 according to the detected contrast of the position marker.
한편, 상기 위치 검출 단계는, 상기 0과 1이 반복되는 횟수를 카운트하여 상기 이송 유닛의 직선 이동 거리를 산출해낼 수 있다.On the other hand, the position detection step, by counting the number of times the 0 and 1 is repeated can calculate the linear movement distance of the transfer unit.
또한, 상기 위치 검출 단계는, 상기 출력 단계에서 출력된 0 과 1의 비율을 비교하여 상기 이송 유닛이 이동 경로 중심으로부터 좌 또는 우방향으로 치우친 정도를 산출해낼 수 있다.In addition, the position detection step may calculate a degree to which the transfer unit is biased left or right from the center of the movement path by comparing the ratio of 0 and 1 output in the output step.
상기 후처리 단계는 검출 단계에서 검출된 상기 이송 유닛의 위치를 바탕으로 상기 이송 유닛의 위치를 보정하는 보정 단계를 포함할 수 있다.The post-processing step may include a correction step of correcting the position of the transfer unit based on the position of the transfer unit detected in the detection step.
본 발명의 실시예에 의하면, 광학용 센서를 이용하여 비접촉 방식으로 포지션 마커를 감지하므로 슬립(slip)에 의한 파티클 이슈로부터 자유로울 수 있는 물품 이송 장치와 그 위치 제어 방법이 제공될 수 있다. 따라서, 파티클에 의한 오작동 발생률을 낮출 수 있다.According to an embodiment of the present invention, since a position marker is sensed in a non-contact manner using an optical sensor, an article transport apparatus and a method for controlling the position thereof can be provided that can be free from particle issues due to slip. Accordingly, it is possible to reduce the occurrence rate of malfunction due to particles.
또한, 본 발명의 실시예에 의하면, 포지션 마커가 명암차를 갖는 톱니 형상으로 제공되고 광학용 센서(예: 적외선 센서)에 의하여 포지션 마커의 명암이 감지되고 명암에 따른 값이 출력되므로 이를 바탕으로 이송 유닛의 정확한 위치를 검출할 수 있다.In addition, according to the embodiment of the present invention, since the position marker is provided in a sawtooth shape having a difference in contrast, the contrast of the position marker is detected by an optical sensor (eg, an infrared sensor), and a value according to the contrast is output, based on this It is possible to detect the exact position of the transfer unit.
또한, 본 발명의 실시예에 의하면, 이송 유닛의 정확한 위치를 검출할 수 있으므로 물품 이송 장치에 문제가 발생한 경우 그 위치 오차값을 정확하게 검출할 수 있다. 따라서 정확한 위치를 바탕으로 이송 정밀도가 향상된 물품 이송 장치 및 그 위치 제어 방법을 제공할 수 있다.In addition, according to the embodiment of the present invention, since the exact position of the transfer unit can be detected, when a problem occurs in the article transfer apparatus, the position error value can be accurately detected. Accordingly, it is possible to provide an article transfer device and a method for controlling the position thereof with improved transfer precision based on an accurate position.
발명의 효과는 이에 한정되지 않고, 언급되지 않은 기타 효과는 통상의 기술자라면 본 명세서 및 첨부된 도면으로부터 명확히 이해할 수 있을 것이다.Effects of the present invention are not limited thereto, and other effects not mentioned will be clearly understood by those skilled in the art from this specification and the accompanying drawings.
도 1은 본 발명의 제1 실시예에 따른 물품 보관 장치의 구성을 도시한 측면도이다.
도 2는 도 1에 도시된 물품 보관 장치의 구성을 도시한 상면도이다.
도 3은 도 2에 도시된 물품 이송 장치를 설명하기 위한 확대도이다.
도 4는 본 발명의 제1 실시예에 따른 물품 이송 장치의 구성을 도시한 블록도이다.
도 5 및 도 6은 도 3 및 도4에 도시된 포지션 마커와 그를 이용한 물품 이송 장치의 위치검출 방법 설명하기 위한 도면이다.
도 7은 본 발명의 실시예에 따른 물품 이송 장치의 위치 제어 방법을 설명하기 위한 흐름도이다.
도 8은 본 발명의 제2 실시예에 따른 기판 처리 장치의 구성을 도시한 도면이다.
도 9는 도 8에 도시된 기판 처리 장치의 구성을 도시한 사시도이다.
도 10은 본 발명의 제2 실시예에 따른 물품 이송 장치의 구성을 도시한 사시도이다.
도 11은 본 발명의 제2 실시예에 따른 물품 이송 장치의 구성의 다른 예를 도시한 사시도이다.1 is a side view showing the configuration of an article storage device according to a first embodiment of the present invention.
FIG. 2 is a top view illustrating the configuration of the article storage device shown in FIG. 1 .
3 is an enlarged view for explaining the article transport apparatus shown in FIG.
4 is a block diagram showing the configuration of the article transport apparatus according to the first embodiment of the present invention.
5 and 6 are diagrams for explaining the position marker shown in FIGS. 3 and 4 and a method of detecting a position of an article transport apparatus using the same.
7 is a flowchart illustrating a method for controlling a position of an article transport apparatus according to an embodiment of the present invention.
8 is a diagram illustrating a configuration of a substrate processing apparatus according to a second embodiment of the present invention.
9 is a perspective view illustrating a configuration of the substrate processing apparatus shown in FIG. 8 .
10 is a perspective view showing the configuration of an article transport apparatus according to a second embodiment of the present invention.
11 is a perspective view showing another example of the configuration of the article transport apparatus according to the second embodiment of the present invention.
이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 실시예에 대하여 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 사람이 쉽게 실시할 수 있도록 상세히 설명한다. 그러나, 본 발명은 여러 가지 다른 형태로 구현될 수 있고 여기에서 설명하는 실시예에 한정되지 않는다.Hereinafter, with reference to the accompanying drawings, the embodiments of the present invention will be described in detail so that those of ordinary skill in the art can easily implement them. However, the present invention may be embodied in various other forms and is not limited to the embodiments described herein.
본 발명의 실시예를 설명하는 데 있어서, 관련된 공지 기능이나 구성에 대한 구체적 설명이 본 발명의 요지를 불필요하게 흐릴 수 있다고 판단되는 경우에는 그 구체적 설명을 생략하고, 유사 기능 및 작용을 하는 부분은 도면 전체에 걸쳐 동일한 부호를 사용하기로 한다.In describing an embodiment of the present invention, if it is determined that a detailed description of a related known function or configuration may unnecessarily obscure the gist of the present invention, the specific description is omitted, and parts with similar functions and actions are The same reference numerals are used throughout the drawings.
명세서에서 사용되는 용어들 중 적어도 일부는 본 발명에서의 기능을 고려하여 정의한 것이기에 사용자, 운용자 의도, 관례 등에 따라 달라질 수 있다. 그러므로, 그 용어에 대해서는 명세서 전반에 걸친 내용을 토대로 하여 해석되어야 한다. 또한, 명세서에서, 어떤 구성 요소를 포함한다고 하는 때, 이것은 특별히 반대되는 기재가 없는 한 다른 구성 요소를 제외하는 것이 아니라 다른 구성 요소를 더 포함할 수 있음을 의미한다. 그리고, 어떤 부분이 다른 부분과 연결(또는, 결합)된다고 하는 때, 이것은, 직접적으로 연결(또는, 결합)되는 경우뿐만 아니라, 다른 부분을 사이에 두고 간접적으로 연결(또는, 결합)되는 경우도 포함한다.At least some of the terms used in the specification are defined in consideration of functions in the present invention, and thus may vary according to user, operator intention, custom, and the like. Therefore, the terms should be interpreted based on the content throughout the specification. In addition, in the specification, when a certain component is included, this means that other components may be further included, rather than excluding other components, unless otherwise stated. And, when it is said that a certain part is connected (or coupled) with another part, it is not only directly connected (or coupled), but also indirectly connected (or coupled) with another part therebetween. include
한편, 도면에서 구성 요소의 크기나 형상, 선의 두께 등은 이해의 편의상 다소 과장되게 표현되어 있을 수 있다.On the other hand, in the drawings, the size or shape of the component, the thickness of the line, etc. may be expressed somewhat exaggerated for the convenience of understanding.
본 발명은 여러 산업 분야에서 다양한 물품을 이송하기 위하여 사용될 수 있다. 예를 들어, 본 발명은 반도체 제조 공장에서 물품을 임의의 위치에서 목적하는 위치로 이송하는 데 사용될 수 있다.The present invention can be used to transport a variety of articles in various industries. For example, the present invention can be used to transport articles from any location to a desired location in a semiconductor manufacturing plant.
본 발명의 제 1실시예에 의한 공정 설비는 반도체 웨이퍼와 같은 기판 또는 복수의 기판이 수납된 카세트 또는 기판 처리에 사용되는 물품(예: 레티클 등)이 수납된 파드(POD) 등을 이송하고 보관하는 데 사용되는 물품 보관 설비일 수 있다. 다만, 본 제 1실시예의 물품 이송 장치는 물품 보관 장치에서 물품을 수납 또는 인출하는 물품 이송 장치를 일 예로 들어 설명하나, 이에 한정되지 않으며 기구물을 직선 이동시키는 장치라면 다양하게 이용 가능하다.The process facility according to the first embodiment of the present invention transports and stores a substrate such as a semiconductor wafer, a cassette in which a plurality of substrates are accommodated, or a POD in which an article (eg, a reticle, etc.) used for processing a substrate is accommodated. It may be an article storage facility used to However, the article transport device of the first embodiment will be described as an example of an article transport device for storing or withdrawing articles from the article storage device, but the present invention is not limited thereto, and a device for linearly moving a device can be used in various ways.
이하 첨부된 도 1 내지 도 7을 참조하여 본 발명의 제1 실시예를 상세히 설명한다.Hereinafter, a first embodiment of the present invention will be described in detail with reference to the accompanying FIGS. 1 to 7 .
도 1은 본 발명의 제1 실시예에 따른 물품 보관 장치의 구성을 도시한 도면이다.1 is a diagram showing the configuration of an article storage device according to a first embodiment of the present invention.
도 1을 참조하면, 본 발명의 제1 실시예에 의한 물품 보관 장치(10)는 물품을 보관하기 위한 다수의 선반(11), 로드 포트(12), 물품 이송 장치를 포함한다.Referring to FIG. 1 , the
다수의 선반(11)은 카세트, 캐리어, FOUP(Front Opening Unified Pod), FOSB(Front Opening Shipping Box), 레티클 파드(Reticle Pod), 웨이퍼, 기판, 글라스, 레티클 등의 다양한 물품을 저장 또는 보관하도록 구성될 수 있다. 선반(11)은 물품을 적재하기 위한 보관 영역을 제공하며 좌우 방향 및 상하 방향으로 배열될 수 있다. 도 1에는 선반(11)이 1열로 배열되어 있으나, 선반(11)은 2열로 서로 평행하게 배치될 수도 있다. 또는, 선반(11)은 회전축을 중심으로 둘레를 따라 물품을 적재할 수 있도록 대략 원의 형상을 갖도록 배치되고 다층으로 형성되어 회전 가능하게 구성되는 회전형 선반으로 제공될 수 있다.The plurality of
각 선반(11)의 바닥면에는 정렬 핀(미도시)이 구비될 수 있다. 또한, 선반(11)에 보관될 물품의 하부면에는 정렬 홈(미도시)이 구비될 수 있다. 물품이 선반(11)에 적재되는 때, 선반(11)의 정렬 핀이 물품의 정렬 홈에 삽입됨으로써 물품을 각 선반의 정확한 위치에 적재할 수 있다.Alignment pins (not shown) may be provided on the bottom surface of each
로드 포트(12)는 물품이 안착되는 공간을 제공하며, 물품을 로딩하거나 언로딩한다. 로드 포트(12)는 물품 보관 장치(10)의 외부로부터 내부 공간으로, 또는 물품 보관 장치(10)의 내부 공간으로부터 외부로 물품을 전달하기 위한 것이다. 로트 포트(12)의 안착면에는 복수의 정렬 핀(미도시)이 구비될 수 있고, 물품의 하면에는 정렬 홈(미도시)이 구비될 수 있다. 물품이 로드 포트(12)에 안착되는 때, 상기 정렬 핀이 상기 정렬 홈에 삽입됨으로써 물품을 로드 포트(12)에 정확하게 안착시킬 수 있다.The
본 발명의 제1 실시예에 따른 물품 이송 장치는 목표하는 선반(11)에 물품을 적재하거나 선반(11)으로부터 물품을 이재할 수 있다. 물품 이송 장치는 이송 유닛(20), 구동 유닛(22), 이송 레일(30), 포지션 마커(31), 센서(40), 제어 유닛(50)을 포함한다.The article transport apparatus according to the first embodiment of the present invention can load articles on the
이송 유닛(20)은 물품을 이적재하기 위한 핸드 유닛(21)을 포함하며 선반(11)과 일정 간격 이격되게 설치된 구동 유닛(22)에 의하여 주행 및 승강할 수 있다. 구동 유닛(22)은 승강 구동부(22A)와 수평 구동부(22B)를 포함하며, 구동 유닛(22)에 의하여 이송 유닛(20)이 목표 위치의 선반에 접근할 수 있다. 목표 선반에 접근한 이송 유닛(20)은 핸드 유닛(21)을 목표 선반에 진출입시켜 물품을 로딩 또는 언로딩할 수 있다. 예를 들어, 이송 유닛(20)은 물품을 이송하기 위한 이송 로봇일 수 있다.The
핸드 유닛(21)은 물품의 하면을 지지하거나 물품의 상부 또는 측부를 파지하여 물품을 이송할 수 있도록 구성될 수 있다. 핸드 유닛(21)은 이송 유닛(20)의 주행 방향에 수직하는 방향(전후 방향)으로 이동 가능하도록 구성될 수 있으며, 이때 이송 유닛(20)은 핸드 유닛(21)을 구동하기 위한 별도의 구동부(미도시)를 구비할 수 있다. 또한, 핸드 유닛(21)은 신장과 수축이 가능한 다관절 로봇 암일 수 있다.The
구동 유닛(22)은 이송 유닛(20)을 승강 또는 하강시킬 수 있는 승강 구동부(22A)와 이송 유닛(20)을 수평 직선 방향으로 이동시킬 수 있는 수평 구동부(22B)를 포함할 수 있다. 승강 구동부(22A)와 수평 구동부(22B)는 모터 및 타이밍 벨트와 풀리를 포함하는 동력 전달 장치를 이용하여 각각 구성될 수 있다. 이에 따라 이송 유닛(20)이 목표하는 선반(11)에 물품을 적재하거나 선반(11)으로부터 물품을 이재할 수 있다.The driving
이송 유닛(20)의 하부에는 이송 유닛(20)의 주행 경로를 제공하는 이송 레일(30)이 배치된다. 이송 유닛(20)은 이송 레일(30)을 따라 직선 이동하면서, 목표하는 선반(11)으로 물품을 반송하거나 하나의 선반(11)으로부터 다른 선반(11)으로 물품을 이동시키거나 선반(11)으로부터 물품을 이재하여 로딩 포트(12)로 반송할 수 있다.A
이송 레일(30)에는 톱니 형상의 포지션 마커(Position marker, 31)가 설치될 수 있다. 도 3에 도시된 바와 같이, 포지션 마커(31)는 일정 간격으로 배치된 톱니 형상으로 제공되고 이송 레일(30)의 상면 중앙에 이송 레일(30)을 따라 직선으로 부착될 수 있다. 또한, 포지션 마커(31)는 명암차가 반복되도록 구성될 수 있다. 예를 들어, 포지션 마커(31)의 톱니 부분을 상대적으로 어둡게 배색하여 포지션 마커(31)가 명암차를 갖도록 구성될 수 있다.A
포지션 마커(31)의 일단에는 홈 센서(home sensor, 32)가 설치될 수 있다. 홈 센서(32)는 이송 유닛(20)의 홈(HOME) 위치에 부착되어, 홈 위치를 검출한다. 여기서 홈 위치는 포지션 마커(31)의 원점(31a)과 일치된다. 즉, 홈 위치는 이송 유닛(20)의 모든 작동이 완료된 후 제자리로 돌아간 위치에 대응된다.A
수평 구동부(22B)는 이송 레일(30)에 장착되어 이송 유닛(20)을 이송 레일(30)을 따라 수평 이동(주행)시킬 수 있다. 수평 구동부(22B)는 이송 유닛(20)의 위치를 검출하기 위한 센서(40)를 포함할 수 있다. 구체적으로, 수평 구동부(22B)는 포지션 마커(31)를 감지하기 위한 센서(40)가 수평 구동부(22B)의 하부에 마련될 수 있다. 센서(40)는 수평 구동부(22B)의 하부에 포지션 마커(31)의 중앙을 감지할 수 있도록 설치되는 것이 바람직하다.The
이송 유닛(20)은 수평 구동부(22B)의 구동에 의해 이송 레일(30)을 따라 수평 직선 이동한다. 이 때, 센서(40)는 수평 구동부(22B)의 하부 면에 부착되어 포지션 마커(31)의 상부를 이동하게 되며 이송 레일(30)에 설치된 포지션 마커(31)의 명암을 감지할 수 있다. 이때, 센서(40)는 광학용 센서일 수 있다. 구체적으로 센서(40)는 적외선 센서일 수 있다.The
센서(40)는 포지션 마커(31)의 명암에 따라 0 또는 1을 출력할 수 있다. 예를 들어, 센서(40)가 포지션 마커(31)의 어두운 부분인 톱니 형상 상면을 지나는 경우 센서(40)는 0의 값을 출력한다. 반대로, 센서(40)가 포지션 마커(31)의 밝은 부분인 톱니 형상이 형성되지 않은 상면을 지나는 경우 센서(40)는 1의 값을 출력한다. 앞서 설명한 바와 같이, 본 발명의 실시예에 의한 포지션 마커(31)는 일정 간격으로 반복되는 톱니 형상으로 형성되므로 직선 방향으로 이동하는 센서(40)에 의하면 센서(40)의 변위(40')에 따라 도 5에 도시된 바와 같이 일정 구간만큼의 0과 1이 교대로 반복 출력되어 펄스(pulse)형태를 나타낼 수 있다. 센서(40)에 의하여 출력된 펄스를 활용하면 이송 유닛(20)의 직선 이동량 및/또는 이송 유닛(20)의 중심으로부터 좌 또는 우방향으로 치우친 정도를 산출해낼 수 있다. 즉, 이송 유닛(20)의 위치 및/또는 이송 유닛(20)의 위치 오차를 검출할 수 있다. 따라서, 본 발명에 의하면, 검출된 이송 유닛(20)의 위치 및/또는 위치 오차를 바탕으로 이송 유닛(20)의 위치를 제어함으로써 원하는 목표 지점으로 정확하게 물품을 투입하거나 인출할 수 있다.The
도 4를 참조하면, 본 발명의 실시예에 따른 물품 이송 장치는 목표 지점에 정확하게 물품을 투입하거나 인출하기 위하여, 센서(40)와 센서(40)에 의하여 감지된 포지션 마크(31)로부터 출력된 데이터를 이용하여 이송 유닛(20)을 제어하는 제어 유닛(50)을 포함한다.Referring to FIG. 4 , the article transport apparatus according to an embodiment of the present invention outputs the output from the
제어 유닛(50)은 예컨대, 모션 컨트롤러(motion controller)와 드라이버(driver)를 포함할 수 있다. 제어 유닛(50)은 홈 센서(32)로부터 감지된 이송 유닛(20)의 홈(HOME) 위치와, 포지션 마크(31)를 감지하는 센서(40)로부터 제공되는 데이터를 기반하여 이송 유닛(20)의 위치를 검출할 수 있다. 또한 제어 유닛(50)은 이송 유닛(20)이 구동되는 때, 목표 지점의 위치를 미리 설정하고 수평 구동부(22B)를 제어하여 이송 유닛(20)의 이동을 제어할 수 있다. 또한, 제어 유닛(50)은 센서(40)로부터 제공되는 데이터를 기반하여 이송 유닛(20)을 포함하는 물품 이송 장치의 정상 구동 여부를 판단하고 제어할 수 있다.The control unit 50 may include, for example, a motion controller and a driver. The control unit 50 controls the
제어 유닛(50)은 물품 이송 장치의 정상 구동 여부를 판단하기 위하여 정상 구동시의 센서(40)로부터 출력된 데이터를 저장하여 기준 데이터로 이용할 수 있다. 또한, 제어 유닛(50)에 저장된 기준 데이터와의 오차에 대한 허용 범위를 설정, 저장할 수 있다. 따라서, 제어 유닛(50)은 이송 유닛(20)이 구동되는 때, 이송 유닛(20)의 실제 위치(직선 이동 거리, 치우침량)를 검출하고, 기준 데이터와의 비교를 통해 오차가 발생하는지를 판별할 수 있다. 만약, 오차가 발생되고, 발생된 오차가 허용 범위 이내의 크기이면 제어 유닛(50)은 이송 유닛(20)의 구동을 정상으로 판단한다. 그러나, 오차가 허용 범위를 초과하는 경우, 이송 유닛(20)의 구동을 비정상으로 판단하고 물품 이송 장치에 대한 처리를 수행할 수 있다.The control unit 50 may store data output from the
구체적으로 도 5 및 도 6을 참조하여 제어 유닛(50)이 이송 유닛(20)의 위치 및/또는 위치 오차를 검출하는 동작을 설명한다.Specifically, an operation in which the control unit 50 detects a position and/or a position error of the
도 5에 도시된 바와 같이, 센서(40)에 의하여 출력된 그래프는 0과 1이 반복되는 직사각형 펄스(pulse) 형태를 갖게 된다. 따라서, 0과 1이 출력된 횟수를 이용하면 직진 방향의 이동 거리를 산출해낼 수 있다. 예를 들어, 0과 1이 한 번씩 출력되었을 때의 이송 유닛(20)의 이동 거리는 톱니 하나의 길이에 대응되고, 0과 1이 두 번씩 출력되었을 때의 이송 유닛(20)의 이동 거리는 톱니 두 개의 길이에 대응된다. 이와 같이, 제어 유닛(50)은 0과 1이 출력된 횟수를 카운트함으로써 이송 유닛(20)의 직선 이동 거리를 산출해 낼 수 있다.As shown in FIG. 5 , the graph output by the
또한, 도 6과 같이 타이머를 활용하여 센서(40)에 의하여 출력되는 펄스의 듀티(duty) 값을 계산하여 이송 유닛(20)이 중심으로부터 좌 또는 우 방향으로 치우친 정도를 산출해낼 수 있다. 듀티는 펄스의 주기(T) 대비 high 레벨 시간의 비율을 나타내는 값으로 하기 수학식 1과 같은 계산식을 이용하여 값을 구할 수 있다.In addition, as shown in FIG. 6 , by calculating the duty value of the pulse output by the
[수학식 1][Equation 1]
즉, 주기 대비 1의 값이 출력되는 시간의 비율을 이용하면 이송 유닛(20)이 중심으로부터 좌 또는 우 방향으로 치우친 정도(치우침량)를 산출해낼 수 있다. 예를 들어, 센서(40)는 포지션 마커(30)의 중앙 상부를 이동하므로, 이송 유닛(20)이 좌 또는 우 방향으로 치우치지 않았다면 센서(40)로부터 출력된 펄스의 듀티는 50%값을 가질 것이다. 그러나, 도 6에 도시된 바와 같이, 이송 유닛(20)이 좌 또는 우 방향으로 치우친 상태라면 센서(40)로부터 출력된 펄스의 듀티는 50%보다 작거나 큰 값을 가지게 될 것이다. 이와 같이, 제어 유닛(50)은 출력된 펄스의 듀티를 계산함으로써 이송 유닛(20)의 좌우 방향 치우침량을 산출해낼 수 있다. 유사한 원리로, 하나의 주기동안 0과 1이 각각 출력되는 시간의 비를 산출하면 이송 유닛(20)의 좌우 방향 치우침량을 산출해낼 수 있다.That is, if the ratio of the period at which a value of 1 is outputted is used, the degree to which the
상술한 바와 같이 제어 유닛(50)에 의하여 산출된 이송 유닛(20)의 이동 거리와 좌우 방향 치우침량을 미리 저장된 기준 데이터와 비교하여 물품 이송 장치의 정상 구동 여부가 판단될 수 있다. 물품 이송 장치에 오작동이 발생한 경우, 기준 데이터와 동일 시간 동안 이동한 직선 거리에 오차가 생기거나, 듀티값에 오차가 생길 수 있다. 발생한 오차를 미리 설정된 오차의 범위와 비교함으로써 물품 이송 장치의 정상 구동 여부를 판단할 수 있다.As described above, by comparing the moving distance and the left-right bias amount of the
도 7은 본 발명의 실시예에 따른 물품 이송 장치의 위치 제어 방법을 도시한 흐름도이다.7 is a flowchart illustrating a method for controlling a position of an article transport apparatus according to an embodiment of the present invention.
도 7을 참조하면, 본 발명의 실시예에 따른 물품 이송 장치의 위치 제어 방법은 기준 데이터 생성 단계(S1), 포지션 마커 센싱 단계(S2), 위치 검출 단계(S3), 판단 단계(S4), 후처리 단계(S5)를 포함한다.Referring to Figure 7, the method for controlling the position of the article transport apparatus according to an embodiment of the present invention includes a reference data generation step (S1), a position marker sensing step (S2), a position detection step (S3), a determination step (S4), Post-processing step (S5) is included.
기준 데이터 생성 단계(S1)는 정상 구동 상태의 물품 이송 장치를 이용하여 기준 데이터를 획득하고 저장하는 단계로 S10, S20, S30, S40 단계를 포함한다.The reference data generation step S1 includes steps S10, S20, S30, and S40 of acquiring and storing reference data using the article transport device in a normal driving state.
S10 단계는 정상 구동 상태의 이송 유닛(20)을 홈 센서(32), 즉, 홈 위치에서부터 포지션 마커(31)가 부착된 이송 레일(30)을 따라 목표 지점을 향하여 이동시키는 단계이다. 이때, 이송 유닛(20)은 수평 구동부(22B)에 의하여 직선 이동하게 된다.Step S10 is a step of moving the
S20 단계는 S10 단계와 동시에 수행되는 단계로 이송 유닛(20)이 홈 위치로부터 목적지로 이동하는 동안 수평 구동부(22B)에 설치된 센서(40)가 포지션 마커(31)를 감지하고 포지션 마커(31)의 명암에 따라 시간 펄스를 출력하는 센싱 과정을 수행하는 단계다. 이때, 센서(40)는 감지되는 포지션 마커(31)의 명암에 따라 0 또는 1의 값을 출력할 수 있으며, 일정 간격으로 배치된 포지션 마커(31)에 의하여 출력되는 값은 0과 1의 값이 일정 간격으로 반복되는 직사각형 펄스(pulse)의 형태로 출력된다.Step S20 is a step performed simultaneously with step S10. While the
S30 단계는 이송 유닛(20)이 목적지에 도착하면 제어 유닛(50)이 센서(40)로부터 출력된 펄스를 전달받아 전달받은 펄스를 기반으로 위치 데이터(이동 거리, 좌우 방향 치우침량)를 산출하는 과정을 수행하는 단계다.In step S30, when the
S40 단계는 S30 단계에서 산출된 위치 데이터를 저장하는 단계이다. 저장된 데이터는 기준 데이터로 활용될 수 있다.Step S40 is a step of storing the location data calculated in step S30. The stored data may be utilized as reference data.
포지션 마커 센싱 단계(S2)는 이송 유닛(20)이 이동하는 때 이송 유닛(20)의 이동 경로를 따라 설치된 포지션 마커(31)를 센싱하는 단계로 S50 단계와 S60 단계를 포함한다.The position marker sensing step ( S2 ) is a step of sensing the
S50 단계는 공정 시 이송 유닛(20)을 목적지로 이동시키는 단계이다. 이때, 이송 유닛(20)은 제어 유닛(50)의 제어를 받는 수평 구동부(22B)에 의하여 이동된다.Step S50 is a step of moving the
S60 단계는 S50 단계와 동시에 수행되는 단계로 이송 유닛(20)이 홈 위치로부터 목적지로 이동하는 동안 수평 구동부(22B)에 설치된 센서(40)가 포지션 마커(31)를 감지하고 포지션 마커(31)의 명암에 따라 시간 펄스를 출력하는 센싱 과정을 수행하는 단계이다. 이때, 센서(40)는 감지되는 포지션 마커(31)의 명암에 따라 0 또는 1의 값을 출력할 수 있으며, 일정 간격으로 배치된 포지션 마커에 의하여 출력되는 값은 0과 1의 값이 일정 간격으로 반복되는 직사각형 펄스(pulse)의 형태로 출력된다.Step S60 is a step performed at the same time as step S50. While the
위치 검출 단계(S3)는 위치 데이터 산출 단계인 S70 단계를 포함한다.The position detection step S3 includes a position data calculation step S70.
S70 단계는 이송 유닛(20)이 목적지에 도착하면 제어 유닛(50)이 센서(40)로부터 출력된 펄스를 전달받아 전달받은 펄스를 기반으로 위치 데이터(이동 거리, 치우침량)를 산출하는 과정을 수행하는 단계다. 이때, 제어 유닛(50)은 전달된 펄스의 0과 1이 반복되는 횟수를 카운트함으로써 이송 유닛(20)의 직선 이동 거리를 산출할 수 있으며, 전달된 펄스의 0과 1의 비율을 계산하여 이송 유닛(20)이 이동 경로 중심으로부터 좌 또는 우방향으로 치우친 정도를 산출할 수 있다.In step S70, when the
판단 단계(S4)는 물품 이송 장치의 정상 작동 여부를 판단하는 단계로 S80 단계와 S85 단계를 포함한다.The determination step (S4) is a step of determining whether the article transport apparatus is operating normally, and includes steps S80 and S85.
S80 단계는 위치 검출 단계(S3)에서 산출된 위치 데이터를 기준 데이터와 비교하는 단계이며 S85 단계를 포함한다.Step S80 is a step of comparing the location data calculated in the location detection step S3 with reference data, and includes step S85.
S85 단계는 위치 검출 단계(S3)에서 산출된 위치 데이터를 기준 데이터의 오차값이 허용 오차 범위 이내의 것인지 판별한다. 허용 오차 범위는 제어 유닛(50)에 기설정될 수 있다.In step S85, it is determined whether an error value of the reference data for the position data calculated in the position detection step S3 is within an allowable error range. The tolerance range may be preset in the control unit 50 .
후처리 단계(S5)는 판단 단계(S4)의 결과에 따라 후처리를 수행하는 단계로 S90 단계와 S100 단계를 포함한다. 즉, 오차값이 허용 오차 범위 이내의 것일 경우 S90 단계를 수행하고, 오차값이 허용 오차 범위를 벗어날 경우 S100 단계를 수행한다.The post-processing step S5 is a step of performing post-processing according to the result of the determination step S4, and includes steps S90 and S100. That is, if the error value is within the allowable error range, step S90 is performed, and if the error value is out of the allowable error range, step S100 is performed.
S90 단계는 오차값이 허용 오차 범위 이내이므로 정상 상태로 판단되어 진행하던 공정을 그대로 수행하는 단계이다.In step S90, since the error value is within the allowable error range, it is determined as a normal state and the process is performed as it is.
S100 단계는 오차값이 허용 오차 범위를 벗어나므로 비정상 상태로 판단되어 정상 상태로 되돌리기 위한 과정을 수행하는 단계이다. 예를 들어, S100 단계는 제어 유닛(50)이 오차값을 바탕으로 이송 유닛(20)의 위치를 제어함으로써 이송 유닛(20)의 위치 보정을 수행하는 보정 단계일 수 있다. 또는, 사용자에게 장치의 비정상 상태를 알리기 위한 알림 발생 단계일 수 있다. 또는, 장치의 비정상 원인을 찾기 위한 장치 점검 단계로 대체될 수 있다.Step S100 is a step in which the error value is out of the allowable error range, so it is determined as an abnormal state, and a process for returning to the normal state is performed. For example, step S100 may be a correction step in which the control unit 50 performs position correction of the
한편, 본 발명의 실시예에서는 이송 유닛(20)의 수평 구동부(22B)가 이송 레일(30)의 상면에 장착된 형태로 제공된 것을 예로 들어 설명하였으나, 이송 유닛(20)의 수평 구동부(22B)는 이송 레일(30)의 측면에 장착되거나 이송 레일(30)을 감싸는 형태로 제공될 수도 있다. 또한, 수평 구동부(22B)의 제공 형태에 따라 센서(40)의 설치 위치가 변경될 수 있다. 이때, 센서(40)는 수평 구동부(22B)의 이동에 따라 포지션 마커(31)의 중앙 상부를 이동할 수 있는 위치에 설치되는 것이 바람직하다.On the other hand, in the embodiment of the present invention, the
도 8 내지 도 11은 본 발명의 제 2실시예에 따른 기판 처리 장치의 구성을 도시한 도면이다.8 to 11 are diagrams illustrating the configuration of a substrate processing apparatus according to a second embodiment of the present invention.
본 발명의 제 2실시예에 의한 공정 설비는 반도체 웨이퍼 또는 평판 표시 패널과 같은 기판에 대해 포토 리소그래피 공정을 수행하는 데 사용된다. 본 제 2실시예의 물품 이송 장치는 도포 공정 및 현상 공정을 수행하는 기판 처리 설비에서 기판을 이송하는 기판 이송 장치를 일 예로 들어 설명하며 기판으로서 원형의 웨이퍼가 사용된 경우를 예로 들어 설명한다.The process equipment according to the second embodiment of the present invention is used to perform a photolithography process on a substrate such as a semiconductor wafer or a flat panel display panel. The article transfer apparatus of the second embodiment will be described by taking as an example a substrate transfer apparatus that transfers a substrate in a substrate processing facility that performs a coating process and a developing process, and a case in which a circular wafer is used as the substrate as an example.
도 8을 참조하면, 본 발명의 제2 실시예에 의한 기판 처리 장치(100)는 포토 리소그래피 공정을 처리하는 스피너 설비로, 로딩/언로딩부(102)와, 인덱스(Index, 106)와, 버퍼부(108)와, 다수의 공정 유닛(122-126,132-136)들을 포함하는 기판 처리부(120, 130)을 포함한다. 또 기판 처리 장치(100)는 공정 유닛(122-126,132-136)들 사이에 배치되는 기판 이송 장치를 포함한다.Referring to FIG. 8 , the
로딩/언로딩부(102)는 다수의 로드 포트들을 포함한다. 각 로드 포트에는 복수 매의 웨이퍼가 탑재되는 카세트(Cassette, 104)가 안착될 수 있다. 카세트(104)는 공정 유닛에서 처리된 웨이퍼들 또는 공정 유닛에 투입할 웨이퍼들을 수납한다.The loading/
인덱스(106)는 로딩/언로딩부(102)와 버퍼부(108) 사이에 배치되고, 인덱스 로봇(110)이 설치된다. 인덱스 로봇(110)은 하부에 설치된 이송 레일(118)을 따라 직선 이동하면서, 로딩/언로딩부(102)와 버퍼부(108) 간에 웨이퍼를 이송한다. 인덱스 로봇(110)은 로딩/언로딩부(102)에 안착된 카세트(104)로부터 적어도 하나의 웨이퍼를 인출하여 버퍼부(108)에 적재한다. 또한, 인덱스 로봇(110)은 버퍼부(108)로부터 적어도 하나의 웨이퍼를 인출하여 로딩/언로딩부(102)에 안착된 카세트(104)에 적재한다.The
인덱스 로봇(110)은 이송할 웨이퍼를 각각 적재하는 복수 개의 이송 암(112)와, 이송 암(112)들을 각각 구동하는 암 구동부(114) 및 구동부(116)를 포함한다. 이송암(112)들 하부에는 암 구동부(114)가 설치되고, 암 구동부(114)의 하부에는 구동축(미도시됨)에 의해 구동부(116)가 연결된다. 암 구동부(114)는 이송 암(112)들을 카세트(104) 또는 버퍼부(108) 방향으로 각각 수평 이동시키며, 각 이송 암(112)은 암 구동부(114)에 의해 개별 구동된다. 구동부(116)의 하부에는 이송 레일(118)이 설치되고, 인덱스 로봇(110)은 이송 레일(118)을 따라 수평 이동된다. 또 구동부(116)는 인덱스 로봇(110)을 상하로 수직 이동 및 회전시킨다.The
버퍼부(108)는 인덱스 로봇(110)이 설치된 영역의 일측에 설치된다. 버퍼부(108)는 인덱스 로봇(110)에 의해 이송된 웨이퍼들을 임시로 수납하고, 공정 유닛들(120, 130)에서 처리된 웨이퍼들을 임시로 수납한다.The
기판 이송 장치는 웨이퍼를 공정 유닛들로 이송하거나 공정 유닛(122 ~ 126, 132 ~ 136)들로부터 처리된 웨이퍼를 버퍼부(108)로 이송한다. 기판 이송 장치는 이송 유닛(200), 이송 레일(300), 포지션 마커(310), 센서(400), 제어 유닛을 포함한다.The substrate transfer apparatus transfers a wafer to the process units or transfers a wafer processed from the
이송 유닛(200)은 이송 유닛(200)의 경로를 제공하는 이송 레일(300)을 따라 직선 이동하면서, 버퍼부(108)와 공정 유닛(122 ~ 126, 132 ~ 136)들 간에, 각 공정 유닛(122 ~ 126, 132 ~ 136)들 상호 간에 웨이퍼를 이송할 수 있다. 즉, 이송 유닛(200)은 버퍼부(108)로부터 적어도 하나의 웨이퍼를 인출하여 공정 유닛(122 ~ 126, 132 ~ 136)들에 제공하고, 하나의 공정 유닛(122 ~ 126, 132~ 136)에서 처리된 웨이퍼를 다른 공정 유닛(122 ~ 126, 132 ~ 136)으로 제공할 수 있다. 또한, 이송 유닛(200)은 공정 유닛(122 ~ 126, 132 ~ 136)에서 처리된 웨이퍼를 버퍼부(108)에 적재할 수 있다. 예를 들어, 이송 유닛(200)은 물품을 이송하기 위한 이송 로봇일 수 있다.The
그리고 기판 처리부(120, 130)는 다수의 공정 유닛(122 ~ 126, 132 ~ 136)들을 포함한다. 기판 처리부(120, 130)는 웨이퍼 상에 포토 레지스트와 같은 감광액을 도포하는 도포 공정과, 노광 공정이 수행된 웨이퍼로부터 노광된 영역 또는 그 반대 영역의 포토 레지스트를 제거하는 현상 공정을 수행한다. 공정 유닛(122 ~ 126, 132 ~ 136)들은 예를 들어, 도포 유닛, 현상 유닛 및 베이크 유닛들을 포함할 수 있다.In addition, the
도 9에 도시한 바와 같이, 기판 처리부(120 ~ 130)는 제 1처리부(180a)와 제 2처리부(180b)가 서로 적층된 구조를 가질 수 있다. 제 1처리부(180a)는 일 측에 도포 공정을 수행하는 도포 유닛(130a)들이 제공되고, 타 측에 베이크 유닛(120a)들이 제공될 수 있다. 제 2처리부(180b)는 일 측에 현상 공정을 수행하는 현상 유닛(130b)들이 제공되며, 타 측에 베이크 유닛(120b)들이 제공될 수 있다. 상술한 구조로 인해, 기판 처리 장치(100)는 웨이퍼를 인덱스부(106), 제 1처리부(180a), 인터페이스부(미도시), 노광 유닛(미도시), 인터페이스부, 제 2처리부(180b), 그리고 인덱스부(106)로 순차적으로 이동시킬 수 있다.As shown in FIG. 9 , the
또 제 1처리부(180a)는 중앙에 제 1이송 유닛(200a)이 배치되고, 제 2처리부(180b) 중앙에는 제 2이송 유닛(200b)이 배치된다. 제 1 및 제 2 이송 유닛(200a, 200b)은 제 1 및 제 2 이동 통로(150a, 150b)가 일 방향으로 길게 각각 제공된다.In addition, the
제 1이동 통로(150a)의 일 측에는 베이크 유닛(120a)들이 제 1이동 통로(150a)를 따라 일렬로 배치되고, 제 1이동 통로(150a)의 타 측에는 도포 유닛(130a)들이 제 1이동 통로(150a)를 따라 일렬로 배치된다. 이와 함께, 베이크 유닛(120a)들 및 도포 유닛(130a)들은 상하로 복수 개가 적층되도록 배치된다. 제 1이이동 통로(150a)에는 인터페이스부, 도포 유닛(130a), 베이크 유닛(120a), 그리고 버퍼부(108)들 간에 웨이퍼를 이송하는 제 1이송 유닛(210a)이 제공된다. 제 1이송 유닛(210a)이 일 방향으로 직선 이동되도록 제 1이동 통로(150a)에는 제 1이송 레일(300a)이 제공될 수 있다.On one side of the first moving
또한, 제 2이동 통로(150b)의 일 측에는 베이크 유닛(120b)들이 제 2이동 통로(150b)를 따라 일렬로 배치되고, 제 2 이동 통로(150b)의 타 측에는 현상 유닛(130b)들이 제 2이동 통로(150b)를 따라 일렬로 배치된다. 이와 함께, 베이크 유닛(120b)들 및 현상 유닛(130b)들은 상하로 복수 개가 적층되도록 배치될 수 있다. 제 2이동 통로(150b)에는 인터페이스부, 현상 유닛(130b), 베이크 유닛(120b), 그리고 버퍼부(108)들 간에 웨이퍼를 이송하는 제 2이송 유닛(200b)이 제공된다. 제 2이송 유닛(200b)이 일 방향으로 직선 이동되도록 제 2이동 통로(150b)에는 제 2 이송 레일(300b)이 제공될 수 있다.Also, on one side of the second moving
구체적으로 도 8 및 도 11을 참조하면, 이송 유닛(200: 200a, 200b)은 핸드 구동부(211), 다수의 이송 핸드(212), 구동축(213), 수직 및 회전 구동부(214) 및 수평 구동부(215)를 포함한다. 수평 구동부(215)는 이송 레일(300)을 따라 직선 이동되도록 이송 레일(300)에 설치될 수 있다.Specifically, referring to FIGS. 8 and 11 , the transfer units 200 ( 200a and 200b ) include a
핸드 구동부(211)는 이송 핸드들(212)을 각각 수평 이동시키며, 각 이송 핸드(212)들은 핸드 구동부(211)에 의해 개별 구동된다. 핸드 구동부(211)의 상부에는 이송 핸드(212)들이 설치된다. 이송 핸드(212)들은 수직 방향으로 서로 마주하게 배치되고, 각각 하나의 웨이퍼를 적재할 수 있다. 이송 핸드(212)들 중 일부는 각각 버퍼부(108)로부터 웨이퍼를 인출한 후 유휴 상태의 베이크 유닛에 제공한다. 또 이송 핸드(212)들 중 나머지는 각각 공정 완료된 공정 유닛으로부터 웨이퍼를 인출한 후 버퍼부(108)에 적재할 수 있다.The
한편, 핸드 구동부(211)의 하단에는 구동축(213)이 연결된다. 구동축(213)은 상부가 핸드 구동부(211)와 결합하고 하부가 수직 및 회전 구동부(214)와 결합된다. 구동축(213)은 수직 및 회전 구동부(214)에 의해 상하로 수직 이동 및 회전하여 핸드 구동부(211)를 상하 이동 및 회전시킨다. 이에 따라, 이송 핸드(212)들이 함께 상하 이동 및 회전한다.On the other hand, the
수평 구동부(215)는 이송 레일(300)에 결합되어 이송 레일(300)을 따라 수평 이동한다. 수평 구동부(215)에 의하여 이송 유닛(200)은 이송 레일(300)을 따라 수평 이동할 수 있다. 수평 구동부(215)는 이송 유닛(200)의 위치를 검출하기 위한 센서(400)를 포함할 수 있다. 구체적으로, 수평 구동부(215)는 후술할 포지션 마커(310)를 감지하기 위한 센서(400)가 수평 구동부(215)의 안쪽 면에 마련될 수 있다. 센서(400)는 수평 구동부(215)의 안쪽 면에 포지션 마커(310)의 중앙을 감지할 수 있도록 설치되는 것이 바람직하다. 즉, 센서(400)는 그 위치에 관계없이 수평 구동부(215) 내부에서 포지션 마커(310)를 감지할 수 있는 위치에 고정될 수 있다면 그 어디든 설치 가능하다.The
이송 레일(300)에는 톱니 형상의 포지션 마커(Position marker, 310)가 설치될 수 있다. 도 10에 도시된 바와 같이, 포지션 마커(310)는 일정 간격으로 배치된 톱니 형상으로 제공되고 이송 레일(300)의 상면 중앙에 이송 레일(300)을 따라 직선으로 부착될 수 있다. 또는, 도 11에 도시된 바와 같이, 포지션 마커(310)는 일정 간격으로 배치된 톱니 형상으로 제공되고 이송 레일(300)의 일 측면 중앙에 이송 레일(300)을 따라 직선으로 부착될 수 있다. 또한, 포지션 마커(310)는 명암차가 반복되도록 구성될 수 있다. 예를 들어, 포지션 마커(310)의 톱니 부분을 상대적으로 어둡게 배색하여 포지션 마커(310)가 명암차를 갖도록 구성될 수 있다.A
포지션 마커(310)의 일단에는 홈 센서(home sensor, 312)가 설치될 수 있다. 홈 센서(312)는 이송 유닛(200)의 홈(HOME) 위치에 부착되어, 홈 위치를 검출한다. 여기서 홈 위치는 포지션 마커(310)의 원점(310')과 일치된다. 즉, 홈 위치는 이송 유닛(200)의 모든 작동이 완료된 후 제자리로 돌아간 위치에 대응된다. 본 발명의 실시예에서는 홈 센서(312)가 이송 레일(300)의 상면에 설치된 것을 예로 들어 설명하였지만, 홈 센서(312)는 이송 레일(300)의 일 측면에 설치될 수도 있다.A
이송 로봇(210)은 수평 구동부(215)의 구동에 의해 이송 레일(300)을 따라 수평 직선 이동한다. 이 때, 센서(400)는 수평 구동부(215)의 안쪽 면에 부착되어 포지션 마커(310)의 상부를 이동하게 되며 이송 레일(300)에 설치된 포지션 마커(310)의 명암을 감지할 수 있다. 이때, 센서(400)는 광학용 센서일 수 있다. 구체적으로 센서(400)는 적외선 센서일 수 있다.The
본 발명의 제2 실시예에 의한 이송 유닛(200), 수평 구동부(215), 이송 레일(300), 포지션 마커(310), 센서(400), 제어 유닛(500)은 차례로 앞서 살펴본 제 1실시예의 이송 유닛(20), 수평 구동부(22B), 이송 레일(20), 포지션 마커(31), 센서(40), 제어 유닛(50)에 대응되어 그 구성과 구동 원리 등이 동일하다. 따라서, 센서(400)와 제어 유닛(500)의 구성과 구동 원리, 본 발명의 제2 실시예에 따른 물품 이송 장치의 위치 제어 방법 역시 동일하므로 이하 설명을 생략한다.The
이와 같이, 본 발명의 실시예에 의하면, 광학용 센서를 이용하여 비접촉 방식으로 포지션 마커를 감지하므로 슬립(slip)에 의한 파티클 이슈로부터 자유로울 수 있는 물품 이송 장치와 그 위치 제어 방법이 제공될 수 있다. 또한, 포지션 마커가 명암차를 갖는 톱니 형상으로 제공되고 광학용 센서에 의하여 포지션 마커의 명암이 감지되고 명암에 따른 값이 출력되므로 이를 이용하여 이송 유닛의 정확한 위치를 검출할 수 있다. 또한, 이송 유닛의 정확한 위치를 검출할 수 있으므로 물품 이송 장치에 문제가 발생한 경우 그 위치 오차값을 정확하게 검출할 수 있다. 따라서 정확한 위치를 바탕으로 이송 정밀도가 향상된 물품 이송 장치 및 그 위치 제어 방법을 제공할 수 있다.As such, according to an embodiment of the present invention, an article transport device and a method for controlling the position thereof can be provided, which can be free from particle issues due to slip because the position marker is sensed in a non-contact manner using an optical sensor. . In addition, since the position marker is provided in a sawtooth shape having a difference in light and dark, the light and dark of the position marker is sensed by an optical sensor, and a value according to the light is output, so the exact position of the transfer unit can be detected using this. In addition, since the exact position of the transfer unit can be detected, when a problem occurs in the article transfer device, the position error value can be accurately detected. Accordingly, it is possible to provide an article transfer device and a method for controlling the position thereof with improved transfer precision based on an accurate position.
이상에서는 본 발명을 설명하였으나, 본 발명은 개시된 실시예 및 첨부된 도면에 의하여 한정되지 않으며 본 발명의 기술적 사상을 벗어나지 않는 범위 이내에서 통상의 기술자에 의하여 다양하게 변형될 수 있다. 또한, 본 발명의 실시예에서 설명한 기술적 사상은 각각 독립적으로 실시될 수도 있고 둘 이상이 서로 조합되어 실시될 수도 있다.Although the present invention has been described above, the present invention is not limited by the disclosed embodiments and the accompanying drawings, and various modifications may be made by those skilled in the art without departing from the technical spirit of the present invention. In addition, the technical ideas described in the embodiments of the present invention may be implemented independently, or two or more may be implemented in combination with each other.
10: 물품 보관 장치
20: 이송 유닛
22: 구동 유닛
22A: 승강 구동부
22B: 수평 구동부
30: 이송 레일
31: 포지션 마커
32: 홈 센서
40: 센서
50: 제어 유닛
100: 기판 처리 장치
200(200a, 200b): 이송 유닛
215: 수평 구동부
300: 이송 레일
310: 포지션 마커
312: 홈 센서
400: 센서
500: 제어 유닛10: Luggage storage device
20: transfer unit
22: drive unit
22A: elevating
30: transport rail
31: position marker
32: home sensor
40: sensor
50: control unit
100: substrate processing device
200 (200a, 200b): transfer unit
215: horizontal driving unit
300: transport rail
310: position marker
312: home sensor
400: sensor
500: control unit
Claims (12)
상기 이송 유닛을 수평 직선 이동시키는 수평 구동부를 포함하고 상기 이송 유닛을 구동시키는 구동 유닛;
상기 이송 유닛의 이동 경로를 제공하는 이송 레일;
상기 이송 레일에 설치되어 상기 이송부의 위치를 검출하기 위한 톱니 형상의 포지션 마커;
상기 수평 구동부에 포함되고 상기 포지션 마커의 상부에 설치되어 상기 이송 유닛이 이동하는 때 상기 포지션 마커를 감지하기 위한 센서; 및
상기 센서에 의하여 감지된 포지션 마커를 바탕으로 상기 이송 유닛의 위치를 산출하는 제어 유닛;
을 포함하는 물품 이송 장치.
a transport unit for loading and transporting articles;
a driving unit including a horizontal driving unit for horizontally and linearly moving the conveying unit and driving the conveying unit;
a transfer rail providing a movement path of the transfer unit;
a sawtooth-shaped position marker installed on the transfer rail to detect the position of the transfer unit;
a sensor included in the horizontal driving unit and installed on the position marker to detect the position marker when the transfer unit moves; and
a control unit calculating a position of the transfer unit based on the position marker sensed by the sensor;
An article transport device comprising a.
상기 포지션 마커는 톱니 부분이 상대적으로 어둡게 구성됨으로써 명암차를 갖는 것을 특징으로 하는 물품 이송 장치.
According to claim 1,
The position marker is an article transport device, characterized in that it has a light and dark difference by the toothed portion is configured to be relatively dark.
상기 포지션 마커는 상기 이송 레일을 따라 직선으로 부착되는 것을 특징으로 하는 물품 이송 장치.
3. The method of claim 2,
The position marker is an article transport device, characterized in that it is attached in a straight line along the transport rail.
상기 센서는 적외선 센서인 것을 특징으로 하는 물품 이송 장치.
According to claim 1,
wherein the sensor is an infrared sensor.
상기 적외선 센서는 상기 포지션 마커의 명암에 따라 0 또는 1이 반복되는 펄스(pulse)를 출력하는 것을 특징으로 하는 물품 이송 장치.
5. The method of any one of claims 2 or 4,
The infrared sensor is an article transport device, characterized in that outputting a pulse (pulse) of 0 or 1 is repeated according to the brightness of the position marker.
상기 제어 유닛은 상기 펄스를 바탕으로 상기 이송 유닛의 직선 이동 거리 또는 좌우 치우침 정도를 산출하는 것을 특징으로 하는 물품 이송 장치.
6. The method of claim 5,
and the control unit calculates a linear movement distance or a degree of left-right bias of the transfer unit based on the pulse.
상기 제어 유닛은 산출된 직선 이동 거리 또는 좌우 치우침량을 바탕으로 상기 이송 유닛의 정상 작동 여부를 판단하는 것을 특징으로 하는 물품 이송 장치.
7. The method of claim 6,
and the control unit determines whether the transfer unit operates normally based on the calculated linear movement distance or left-right bias.
정상 구동 상태의 물품 이송 장치를 이용하여 기준 데이터를 생성하는 기준 데이터 생성 단계;
상기 이송 유닛이 이동하는 때 상기 이송 유닛의 이동 경로에 설치된 상기 포지션 마커를 감지하는 포지션 마커 센싱 단계;
상기 포지션 마커 센싱 단계에서 획득된 데이터를 바탕으로 상기 이송 유닛의 위치를 검출하는 위치 검출 단계;
상기 이송 유닛의 정상 구동 여부를 판단하는 판단 단계;
상기 판단 단계의 결과를 바탕으로 상기 물품 이송 장치에 대한 후처리를 수행하는 후처리 단계;
를 포함하는 물품 이송 장치의 위치 제어 방법.
A method for controlling the position of an article transport device comprising: a sawtooth-shaped position marker having a difference in contrast; a sensor sensing the position marker; and a transport unit,
a reference data generation step of generating reference data using an article transport device in a normal driving state;
a position marker sensing step of detecting the position marker installed on a movement path of the transfer unit when the transfer unit moves;
a position detection step of detecting the position of the transfer unit based on the data obtained in the position marker sensing step;
a determination step of determining whether the transfer unit is normally driven;
a post-processing step of performing post-processing on the article transport device based on the result of the determination step;
A method of controlling the position of an article transport device comprising a.
상기 센싱 단계는,
감지되는 상기 포지션 마커의 명암에 따라 0 또는 1의 값을 반복하는 펄스가 출력되는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 물품 이송 장치의 위치 제어 방법.
9. The method of claim 8,
The sensing step is
and outputting a pulse that repeats a value of 0 or 1 according to the detected brightness and darkness of the position marker.
상기 위치 검출 단계는,
상기 0과 1이 반복되는 횟수를 카운트하여 상기 이송 유닛의 직선 이동 거리를 산출해내는 것을 특징으로 하는 물품 이송 장치의 위치 제어 방법.
10. The method of claim 9,
The position detection step is
The method of controlling the position of an article transport apparatus, characterized in that the linear movement distance of the transfer unit is calculated by counting the number of times 0 and 1 are repeated.
상기 위치 검출 단계는,
상기 출력 단계에서 출력된 0 과 1의 비율을 비교하여 상기 이송 유닛이 이동 경로 중심으로부터 좌 또는 우방향으로 치우친 정도를 산출해내는 것을 특징으로 하는 물품 이송 장치의 위치 제어 방법.
10. The method of claim 9,
The position detection step is
Comparing the ratio of 0 and 1 output in the output step, the position control method of the article transport apparatus according to claim 1, wherein the degree of deviation of the transport unit from the center of the movement path in the left or right direction is calculated.
상기 후처리 단계는 검출 단계에서 검출된 상기 이송 유닛의 위치를 바탕으로 상기 이송 유닛의 위치를 보정하는 보정 단계를 포함하는 물품 이송 장치의 위치 제어 방법.9. The method of claim 8,
The post-processing step includes a correction step of correcting a position of the transfer unit based on the position of the transfer unit detected in the detection step.
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KR101280950B1 (en) | 2011-03-18 | 2013-07-02 | 주식회사 코로 | Transferring robot monitoring system |
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