TW201910078A - 機器人之診斷方法 - Google Patents

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Abstract

一種機器人之診斷方法，其係用以檢測由無效運動所引起之偏離量，其特徵在於具備：第1步驟，其準備具備具有至少1個關節部之機器手臂之機器人、由上述機器人所搬送之工件、以及具備檢測上述工件之中心位置之處理部之預對準器；以及第6步驟，於進行上述第1至上述第5步驟之後，以上述第2步驟中檢測之上述工件之中心位置、以及上述第4步驟中之基於來自上述機器人控制部之指令值的工件之中心位置、與上述第5步驟中檢測之工件之中心位置為基礎，來檢測上述1個關節部中由無效運動所引起之偏離量。

Description

機器人之診斷方法
本發明係關於一種機器人之診斷方法，尤其係關於一種用以檢測由無效運動所引起之偏離量之機器人之診斷方法。
先前，已知用以檢測由無效運動所引起之偏離量之機器人之診斷方法。此種診斷方法係利用例如專利文獻1中記載之晶圓搬送裝置來進行。
專利文獻1之晶圓搬送裝置反覆進行從指導指令位置偏移至任意位置之目標位置之晶圓檢測動作，將其反覆進行直至晶圓邊緣位置檢測感測器之檢測範圍外。而且，將所生成之目標位置與搬送手臂實際移動之位置加以儲存。收集從指導指令位置起之X方向、Y方向之全部之該等資訊後，根據偏移動作之目標位置、與晶圓中心位置結果中所判斷之搬送手臂實際移動之位置之差即位置誤差，手臂驅動控制部製成修正表。
[現有技術文獻]
[專利文獻]
[專利文獻1]日本專利特開第2009-49251號公報
然而，專利文獻1中，為檢測由無效運動所引起之偏離量，必須 進行如上所述之複雜程序。藉此，存在上述偏離量之檢測花費人力或時間之問題。
因此，本發明之目的在於提供一種能夠以簡單之程序來檢測由無效運動所引起之偏離量之機器人之診斷方法。
為解決上述課題，本發明之機器人之診斷方法係用以檢測由無效運動所引起之偏離量之機器人之診斷方法，其特徵在於具備：第1步驟，準備：機器人，該機器人具備具有至少1個關節部之機器手臂、安裝於上述機器手臂上之末端執行器、及控制上述機器手臂及上述末端執行器之機器人控制部；工件，其由上述機器人搬送；以及預對準器，其包括載置上述工件之轉盤、用以使上述轉盤旋轉之驅動部、對藉由上述驅動部旋轉之狀態之上述工件之外緣部分進行檢測之感測器、及基於由上述感測器所檢測之上述外緣部分來檢測上述工件之中心位置之處理部；第2步驟，藉由上述末端執行器於上述轉盤上載置上述工件，且藉由上述預對準器來檢測上述工件之中心位置；第3步驟，於至少進行上述第1及上述第2步驟之後，藉由上述末端執行器保持載置於上述轉盤上之工件；第4步驟，於至少進行上述第1及上述第2步驟之後，基於來自上述機器人控制部之指令值，使上述至少1個關節部中1個關節部向第1方向僅旋轉既定之角度；第5步驟，於進行上述第1至上述第4步驟之後，藉由上述末端執行器於上述轉盤上載置上述工件，且藉由上述預對準器來再次檢測上述工件之中心位置；以及第6步驟，於進行上述第1至上述第5步驟之後，以上述第2步驟中檢測之上述工件之中心位置、以及上述第4步驟中之基於來自上述機器人控制部之指令值的工件之中心位置、與上述第5步驟中檢測之工件之中心位置為基礎，來檢測上述1個關節部中由無效運動所引起之偏離量。
藉由上述構成，可以第2步驟中檢測之工件之中心位置、以及第 4步驟中之基於來自機器人控制部之指令值的工件之中心位置、與第5步驟中檢測之工件之中心位置為基礎，來檢測1個關節部中由無效運動所引起之偏離量。其結果為，能夠以簡單之程序來檢測由無效運動所引起之偏離量。
上述第4步驟亦可於進行上述第1至上述第3步驟之後進行。藉此，可使上述本發明所發揮之效果顯著。
例如，上述第3步驟係於進行上述第1、上述第2及上述第4步驟之後進行，於上述第5步驟中，使上述末端執行器返回至與上述第2步驟於上述轉盤上載置上述工件時相同之位置後，亦可於上述轉盤上載置上述工件。
於上述第1步驟中，進而準備用以收納上述工件之收納部，於上述第2步驟中，藉由進行既定之第1動作將上述機器手臂以及上述末端執行器設為能夠保持收納於上述收納部中之工件之姿勢，且因此藉由於上述末端執行器保持上述工件後進行既定之第2動作，將上述機器手臂及上述末端執行器設為能夠於上述轉盤載置上述工件之姿勢後，於上述轉盤載置上述工件，且藉由上述預對準器來檢測上述工件之中心位置，於進行上述第1至上述第3步驟後之上述第4步驟中，藉由再次進行上述既定之第1動作，將上述機器手臂及上述末端執行器設為可於上述收納部中收納上述工件之姿勢，且因此於上述收納部中收納上述工件後，基於來自上述機器人控制部之指令值，使上述至少1個關節部中之1個關節部向第1方向僅旋轉既定之角度，於進行上述第4步驟之後之上述第5步驟中，藉由使收納於上述收納部中之工件由上述末端執行器來保持後，再次進行上述既定之第2動作，將上述機器手臂及上述末端執行器設為可於上述轉盤載置上述工件之姿勢後，於上述轉盤上載置上述工件，且藉由上述預對準器來再次檢測上述工件之中心位置，於進行上述第1至上述第5步驟之後之第6步驟中，亦可以上述第2步驟中檢測之上述工件之中心位置、以及上述第4步驟中之基於來自上述機器人控制部之指令值的工件之中心位置、與上述第5步 驟中檢測之工件之中心位置為基礎，來檢測能夠於上述收納部中收納工件之姿勢下的上述1個關節部中由無效運動所引起之偏離量。
藉由上述構成，可檢測能夠於收納部中收納工件之姿勢下之由無效運動所引起之偏離量。
於上述第4步驟中使上述1個關節部旋轉之第1方向亦可與如下方向相反，即，於上述第2步驟中即將於上述轉盤上載置上述工件之前，上述1個關節部旋轉之方向。
藉由上述構成，能夠正確地檢測由無效運動所引起之偏離量。
於上述第1步驟中，上述工件、上述機器人、以及上述預對準器亦可於作為半導體製造現場之無塵室內準備。
藉由上述構成，能夠不從作為半導體製造現場之無塵室中取出至外部，而於該無塵室內檢測由無效運動所引起之偏離量。因此，於作為半導體製造現場之無塵室內，可使上述本發明所發揮之效果顯著。
於上述第1步驟中，上述收納部亦可於作為半導體製造現場之無塵室內準備。
藉由上述構成，能夠不從作為半導體製造現場之無塵室中取出至外部，而於該無塵室內檢測能夠於收納部中收納工件之姿勢下的由無效運動所引起之偏離量。
例如，上述工件亦可為半導體晶圓。
依據本發明，能夠提供一種能夠以簡單之程序來檢測由無效運動所引起之偏離量之機器人之診斷方法。
10‧‧‧機器人
12‧‧‧基台
20‧‧‧機器手臂
20a、20b‧‧‧機器手臂
30‧‧‧末端執行器
32‧‧‧安裝板
34‧‧‧末端執行器本體
40‧‧‧機器人控制部
60‧‧‧預對準器
62‧‧‧轉盤
64‧‧‧感測器
80‧‧‧收納部
AX‧‧‧關節部
AR‧‧‧箭頭
L‧‧‧軸線
L1、L2、L3‧‧‧軸線
P‧‧‧中心位置
W‧‧‧半導體晶圓
圖1係用以對本發明之第1實施形態之機器人之診斷方法中之第1步驟進行說明之概略圖，(A)為俯視圖，(B)為從機器人側看工件及末端執行器時之側視圖。
圖2係用以對本發明之第1實施形態之機器人之診斷方法中之第2步驟進行說明之概略圖，(A)為俯視圖，(B)為從機器人側看工件及末端執行器時之側視圖。
圖3係用以對本發明之第1實施形態之機器人之診斷方法中之第3及第4步驟進行說明之概略圖，(A)為俯視圖，(B)為從機器人側看工件及末端執行器時之側視圖。
圖4係用以對本發明之第1實施形態之機器人之診斷方法中之第5及第6步驟進行說明之概略圖，(A)為俯視圖，(B)為從機器人側看工件及末端執行器時之側視圖。
圖5係用以對本發明之第1實施形態之機器人之診斷方法中之第4至第6步驟進行說明之概略圖，(A)為部分性之俯視圖，(B)為表示第4步驟中之中心位置關係之圖，(C)為表示第5及第6步驟中之中心位置關係之圖。
圖6係用以對本發明之第2實施形態之機器人之診斷方法中之第2步驟進行說明之概略圖，(A)為俯視圖，(B)為從機器人側看工件及末端執行器時之側視圖。
圖7係用以對本發明之第2實施形態之機器人之診斷方法中之第4步驟進行說明之概略圖，(A)為俯視圖，(B)為從機器人側看工件及末端執行器時之側視圖。
圖8係用以對本發明之第2實施形態之機器人之診斷方法中之第5步驟之恢復為平台姿勢之狀態進行說明之概略圖，(A)為俯視圖，(B)為從機器人側 看工件及末端執行器時之側視圖。
圖9係用以對本發明之第2實施形態之機器人之診斷方法中之第5及第6步驟進行說明之概略圖，(A)為俯視圖，(B)為從機器人側看工件及末端執行器時之側視圖。
圖10係用以對本發明之第2實施形態之機器人之診斷方法中之第4至第6步驟進行說明的第4步驟之概略圖，(A)為部分性之俯視圖，(B)為表示中心位置關係之圖。
圖11係用以對本發明之第2實施形態之機器人之診斷方法中之第4至第6步驟進行說明的第5及第6步驟之概略圖，(A)為部分性之俯視圖，(B)為表示中心位置關係之圖。
圖12係用以對本發明之第3實施形態之機器人之診斷方法進行說明之概略圖，係將機器手臂及末端執行器設為能夠於收納部中收納工件之姿勢時之俯視圖。
圖13係用以對本發明之第3實施形態之機器人之診斷方法進行說明之概略圖，係將機器手臂及末端執行器設為能夠於轉盤載置工件之姿勢時之平面圖。
1.第1實施形態
以下，基於隨附圖式，對本發明之實施形態進行說明。此外，以下，於所有圖中對同一或相當之要素標註同一參照符號，省略其重複之說明。基於圖1至圖5，對本發明之第1實施形態之機器人之診斷方法進行說明。本發明之第1實施形態之機器人之診斷方法係用以對在作為半導體製造現場之無塵室內進行作業之機器人，檢測由無效運動所引起之偏離量。此外，此處所謂「由無效運動所引起之偏離量」，廣泛表示與機器人之理想動作之偏離量。「無效運動」 中，例如包含由於機器手臂之各軸中齒隙或扭轉等而產生者，但並不限定於此。
圖1係用以對本發明之第1實施形態之機器人之診斷方法中之第1步驟進行說明之概略圖，(A)為俯視圖，(B)為從機器人側看工件及末端執行器時之側視圖。圖2係用以對該方法之第2步驟進行說明之概略圖。圖3係用以對該方法之第3及第4步驟進行說明之概略圖。圖4係用以對該方法之第5及第6步驟進行說明之概略圖。圖5係用以對該方法之第4至第6步驟進行說明之概略圖，(A)為部分性之俯視圖，(B)為表示第4步驟中之中心位置關係之圖，(C)為表示第5及第6步驟中之中心位置關係之圖。
(第1步驟)
首先，如圖1所示，於作為半導體製造現場之無塵室內，進行如下之第1步驟：準備機器人10、由機器人10所搬送之半導體晶圓W、以及用以檢測半導體晶圓W之中心位置之預對準器60。
機器人10具備：具有至少1個關節部AX之機器手臂20、安裝於機器手臂20上之末端執行器30、以及控制機器手臂20及末端執行器30之機器人控制部40。本實施形態之機器人10為所謂水平多關節型之3軸機器人，具備3個關節部(第1關節部AX1、第2關節部AX2及第3關節部AX3)。機器人10進而具備基台12、以及設置於基台12之上表面的可於上下方向伸縮之升降軸(未圖示)。該升降軸係由未圖示之氣缸等來構成為能夠伸縮，於該升降軸之上端部安裝有機器手臂20。
機器手臂20包含由於水平方向延伸之長條狀構件所構成之第1手臂20a及第2手臂20b。
第1手臂20a之長邊方向之一端部係以能夠圍繞鉛直之軸線L1轉動之方式安裝於升降軸上。藉此構成第1關節部AX1。第1手臂20a係以可藉由未 圖示之電動馬達轉動驅動之方式構成。於第1手臂20a之長邊方向之另一端部安裝有第2手臂20b。第2手臂20b之長邊方向之一端部係以能夠圍繞鉛直之軸線L2轉動之方式安裝於第1手臂20a上。藉此構成第2關節部AX2。第2手臂20b係以可藉由未圖示之電動馬達轉動驅動之方式構成。
末端執行器30係以能夠圍繞鉛直之軸線L3轉動之方式安裝於第2手臂20b之長邊方向之另一端部。藉此構成第3關節部AX3。末端執行器30係以可藉由未圖示之電動馬達轉動驅動之方式來構成。末端執行器30具有：以能夠轉動之方式安裝於第2手臂20a之上表面之安裝板32、以及安裝於安裝板32上之末端執行器本體34。末端執行器本體34之前端側分成2股，俯視時構成為Y字狀。末端執行器本體34之基端部固定於安裝板52上。
升降軸之升降以及第1手臂20a、第2手臂20b及末端執行器30之轉動係由機器人控制部40來控制。
預對準器60包括：載置半導體晶圓W之轉盤62、用以使轉盤62旋轉之驅動部(未圖示)、對藉由該驅動部旋轉之狀態之半導體晶圓W之外緣部分進行檢測之感測器64、以及基於由感測器64所檢測之該外緣部分來檢測半導體晶圓W之中心位置之處理部(未圖示)。
預對準器60之感測器64例如係包含從圖中紙面近前側朝向裏側投射光線之投光器、以及接收由該投光器所照射之光線之受光器的光學感測器，藉由利用受光器來接收之光線被遮蔽來檢測半導體晶圓W之外緣部分。
半導體晶圓W係於半導體製程中使用之薄板，定義為半導體元件之基板之材料。雖半導體晶圓W之形狀為任意，但此處如圖示般，以圓板狀之情形為例進行說明。
(第2步驟)
其次，如圖2(A)及(B)所示，使第2關節部AX2(1個關節部)向與後 述第1方向相反之方向旋轉(即，於圖1及圖2(A)所示之俯視中向左旋轉(逆時針旋轉))後，進行如下之第2步驟：藉由末端執行器30於轉盤62載置半導體晶圓W，且藉由預對準器60來檢測半導體晶圓W之中心位置。
此外，當使第2關節部AX2向與第1方向相反之方向旋轉時，亦可視需要藉由使第1關節部AX1及第3關節部AX3旋轉，將機器手臂20以及末端執行器30設為能夠於轉盤62載置半導體晶圓W之姿勢。另外，此處為了避免說明變得繁瑣，對該第2步驟中檢測之半導體晶圓W之中心位置及末端執行器30之中心位置分別與轉盤62之中心位置一致之情形進行說明，但並不限定於此。即，該半導體晶圓W之中心位置以及該末端執行器30之中心位置亦可不與轉盤62之中心位置一致。
(第3及第4步驟)
進而，進行如下之第3步驟：藉由末端執行器30保持載置於轉盤62之半導體晶圓W。此外，此處所謂之「保持」，係指載置於末端執行器30之上表面抬起半導體晶圓W。藉此，與例如從外緣部分夾持半導體晶圓W來保持之情形不同，於保持半導體晶圓W時之動作中，該半導體晶圓W之中心位置不移動。其結果為，能夠正確地檢測由無效運動所引起之偏離量。
本實施形態中，於進行上述第1至第3步驟之後，進行如下之第4步驟：基於來自機器人控制部40之指令值，使第2關節部AX2向第1方向僅旋轉(即，於圖2(A)及圖3(A)所示之俯視中向右旋轉(順時針旋轉))既定之角度。將此時之狀態示於圖3(A)及(B)中。
(第5步驟)
接著，如圖4(A)及(B)所示，進行第1至第4步驟之後，進行如下之第5步驟：藉由末端執行器30於轉盤62載置半導體晶圓W，且藉由預對準器60再次檢測半導體晶圓W之中心位置。
(第6步驟)
最後，進行用以檢測由無效運動所引起之偏離量之第6步驟。對於該第6步驟，基於圖5來詳細說明。
圖5(A)至(C)中，將轉盤62之中心以「□」表示。該轉盤之中心「□」係一直固定於圖5(B)及(C)所示之位置P0上。
將第4步驟中之基於來自機器人控制部40之指令值的理想移動量於圖5(B)中以虛線箭頭(AR1)來表示。將第2步驟中檢測之半導體晶圓W之中心(此處與轉盤之中心「□」一致)、以及第4步驟中之基於來自機器人控制部40之指令值(AR1)的半導體晶圓W之中心以「(‧)」來表示，將此時之末端執行器30之中心以「(×)」來表示。此外，圖5(A)中，分別以虛線來表示將中心位置設為「(‧)」之半導體晶圓W、以及將中心位置設為「(×)」之末端執行器30。
圖5(C)中，將第5步驟中檢測之半導體晶圓W之中心以「‧」來表示，將此時之末端執行器30之中心以「×」來表示。此外，圖5(A)中，分別以實線來表示將中心位置設為「‧」之半導體晶圓W、以及將中心位置設為「×」之末端執行器30。
將從第2步驟中檢測之半導體晶圓W之中心(此處，如上所述與轉盤之中心「□」一致)至第5步驟中檢測之半導體晶圓W之中心「‧」為止之實際移動量以實線箭頭AR1來表示。進而，將基於上述半導體晶圓W之中心「(×)」及「×」檢測之由無效運動所引起之偏離量於圖5(C)中以中空箭頭ARL來表示。
本實施形態中，半導體晶圓W之中心「(‧)」與末端執行器30之中心「(×)」為相同位置(P1)，因此彼此重疊記載。同樣地，半導體晶圓W之中心「‧」與末端執行器30之中心「×」為相同位置P1，因此彼此重 疊記載。
第2步驟中檢測之半導體晶圓W之中心位置係如上所述與轉盤62之中心「□」相同之位置P0。而且，理想而言，半導體晶圓W之中心位置可移動與移動量(AR1)相應的量，如「(‧)」所示到達位置(P1)。然而，根據第2關節AX2中由無效運動所引起之偏離量，半導體晶圓W之中心位置不為該位置(P1)，實際上存在於位置P1。
如圖5(C)所示，於進行第1至第5步驟之後，可以第2步驟中檢測之半導體晶圓W之中心位置P0(本實施形態中，係與一直固定之轉盤62之中心「□」相同之位置)、以及第4步驟中之基於來自機器人控制部40之指令值「(AR1)」的半導體晶圓W之中心位置(P1)(即，「(‧)」所存在之位置)、與第5步驟中檢測之半導體晶圓W之中心位置P1(即，「‧」所存在之位置)為基礎，來檢測第2關節部AX2中由無效運動所引起之偏離量ARL。此處，例如，可藉由求出圖5(B)所示之虛線箭頭(AR1)之長度與圖5(C)所示之實線箭頭AR1之長度之差，來檢測由無效運動所引起之偏離量ARL。
(效果)
本實施形態之機器人之診斷方法中，可以第2步驟中檢測之半導體晶圓W(工件)之中心位置P0、以及第4步驟中之基於來自機器人控制部40之指令值(AR1)的半導體晶圓W之中心位置(P1)、與第5步驟中檢測之半導體晶圓W之中心位置P1為基礎，來檢測第2關節部AX2(1個關節部)中由無效運動所引起之偏離量ARL。其結果為，本實施形態之機器人之診斷方法能夠以簡單之程序來檢測由無效運動所引起之偏離量。
另外，本實施形態之機器人之診斷方法中，基於來自機器人控制部40之指令值(AR1)使第2關節部AX2向第1方向僅旋轉既定之角度之第4步驟係於進行第1至第3步驟之後進行。藉此，例如無需如後述第2實施形態般， 使機器手臂20及末端執行器30恢復為既定之平台姿勢，因此可使上述本發明所發揮之效果顯著。
進而，本實施形態中，於第4步驟中使第2關節部AX2(1個關節部)旋轉之第1方向係與如下方向相反，即，於第2步驟中即將於轉盤62上載置半導體晶圓W之前，第2關節部AX2旋轉之方向。藉此，例如可正確地檢測第2關節部AX2中由齒隙引起之最大偏離量。
而且，本實施形態之機器人之診斷方法中，於第1步驟中，半導體晶圓W、機器人10、以及預對準器60係於作為半導體製造現場之無塵室內準備。藉此，能夠不從作為半導體製造現場之無塵室中取出至外部，而於該無塵室內檢測由無效運動所引起之偏離量。因此，可使上述本發明所發揮之效果顯著。
2.第2實施形態
基於圖6至圖10，對本發明之第2實施形態之機器人之診斷方法進行說明。本實施形態之機器人之診斷方法係與上述第1實施形態之情形同樣地，用以對在作為半導體製造現場之無塵室內對半導體晶圓進行作業之機器人，檢測由無效運動所引起之偏離量。本實施形態中，第1步驟中準備之裝置等係與上述第1實施形態之情形相同，因此對同一部分標註相同之參照編號，不重複同樣之說明。另外，對以與第1實施形態同樣之程序來進行之步驟，亦適當地不重複進行說明。
圖6係用以對本發明之第2實施形態之機器人之診斷方法中第2步驟進行說明之概略圖，(A)為俯視圖，(B)為從機器人側看工件及末端執行器時之側視圖。圖7係用以對該方法之第4步驟進行說明之概略圖。圖8係用以對該方法之第5步驟之恢復為平台姿勢之狀態進行說明之概略圖。圖9係用以對該方法之第5及第6步驟進行說明之概略圖。圖10係用以對該方法之第4至第6步 驟進行說明的第4步驟之概略圖，(A)為部分性之俯視圖，(B)為表示中心位置關係之圖。圖11係用以對該方法之第4至第6步驟進行說明的第5及第6步驟之概略圖，(A)為部分性之俯視圖，(B)為表示中心位置關係之圖。
(第1步驟)
首先，與第1實施形態之情形同樣地，於作為半導體製造現場之無塵室內中，進行如下之第1步驟：準備機器人10、由機器人10所搬送之半導體晶圓W、以及用以檢測半導體晶圓W之中心位置之預對準器60。此外，機器人10、半導體晶圓W及預對準器60各自之詳細結構等係與上述第1實施形態相同，因此此處不重複其說明。
(第2步驟)
其次，與上述第1實施形態同樣地，使第2關節部AX2(1個關節部)向與第1方向相反之方向旋轉後，進行如下之第2步驟：藉由機器手臂20及末端執行器30於轉盤62載置半導體晶圓W，且藉由預對準器60來檢測半導體晶圓W之中心位置。將進行該第2步驟之後之狀態於圖6(A)及(B)中表示。此外，與上述第1實施形態之情形同樣地，於本實施形態中亦為了避免說明變得繁瑣，對該第2步驟中檢測之半導體晶圓W之中心位置以及末端執行器30之中心位置分別與轉盤62之中心位置一致之情形進行說明，但並不限定於此。
(第3及第4步驟)
本實施形態中，與上述第1實施形態之情形不同，第3步驟係於進行第1、第2及第4步驟之後進行。即，進行第1及第2步驟之後，首先，進行如下之第4步驟：基於來自機器人控制部40之指令值，使第2關節部AX2向第1方向僅旋轉(即，於圖6(A)及圖7(A)中向右旋轉(順時針旋轉))既定之角度。將如上所述於進行第3步驟之前進行第4步驟後之狀態示於圖7(A)及(B)中。接著，於進行該第4步驟之後，進行如下之第3步驟：藉由末端執行器30保持載 置於轉盤62之半導體晶圓W。
(第5步驟)
本實施形態中，於以第1步驟、第2步驟、第4步驟及第3步驟之順序進行後之第5步驟中，使末端執行器30返回至與第2步驟中於轉盤62載置半導體晶圓W時相同之位置。為了使其實現，例如，如圖8(A)所示，將機器手臂20及末端執行器30恢復為既定之平台姿勢。此處所謂之「平台姿勢」，係指於恢復為該平台姿勢後，藉由基於機器人控制部40之指令值來變更機器手臂20及末端執行器30之姿勢，可無偏離量地進行基於上述指令值之理想動作之姿勢。藉此，藉由如圖8(A)所示般恢復為平台姿勢，可如圖9(A)及(B)所示，與第2步驟之狀態同樣地，使末端執行器30之中心位置與轉盤62之中心位置再次無偏離量地一致。此時，如圖9(B)所示，半導體晶圓W之中心位置成為從轉盤62及末端執行器30之中心位置向左側偏離之狀態。接著，於第5步驟中，如上所述使機器手臂20及末端執行器30恢復為既定之平台姿勢後，於轉盤62載置半導體晶圓W，且藉由預對準器62再次檢測半導體晶圓W之中心位置。
(第6步驟)
最後，進行用以檢測由無效運動所引起之偏離量之第6步驟。對於該第6步驟，基於圖10及圖11來詳細說明。
圖10(A)及(B)係表示進行上述第4步驟後之中心關係之圖。該圖中，將轉盤62之中心以「□」來表示。該轉盤之中心「□」係與上述第1實施形態之情形同樣地，一直固定於圖10(B)所示之位置P0上。
將第4步驟中之基於來自機器人控制部40之指令值的理想移動量於圖10(B)中以虛線箭頭(AR2)來表示。將第2步驟中檢測之半導體晶圓W之中心(此處與轉盤之中心「□」一致)、以及第4步驟中之進行基於來自機器人控制部40之指令值(AR2)之第4步驟後的末端執行器30之中心於圖10 (B)中以「(×)」來表示。此外，於本實施形態中，於進行藉由末端執行器30保持半導體晶圓W之第3步驟之前，基於來自機器人控制部40之指令值，使機器手臂20之第2關節部AX2旋轉而使末端執行器30移動，因此於進行第4步驟後之狀態中不搬送半導體晶圓W。此外，圖10(A)中，分別以實線來表示將中心位置設為「‧」之半導體晶圓W、以及將中心位置設為「×」之末端執行器30。另外，以虛線來表示將中心位置設為「(×)」之末端執行器30。
圖11(A)及(B)係表示進行上述第5步驟後之中心關係之圖。該圖中，轉盤之中心「□」亦與上述圖12(A)及(B)之情形同樣地，一直固定於圖11(B)所示之位置P0上。
圖11(A)及(B)中，將第5步驟中檢測之半導體晶圓W之中心以「‧」來表示，將此時之末端執行器30之中心以「×」來表示。末端執行器30之中心「×」係於使機器手臂20及末端執行器30恢復為平台姿勢後，以轉盤62之中心「□」作為目標位置而移動，因此與該轉盤62之中心「□」無偏離量地一致。此外，圖11(A)中，分別以實線來表示將中心位置設為「‧」之半導體晶圓W、以及將中心位置設為「×」之末端執行器30。另外，以虛線來表示將中心位置設為「(‧)」之半導體晶圓W。
將從第2步驟中檢測之半導體晶圓W之中心(此處，如上所述與轉盤之中心「□」一致)至第5步驟中檢測之半導體晶圓W之中心「‧」為止之實際移動量以實線箭頭AR3來表示。進而，將基於上述半導體晶圓W之中心位置「(×)」及「×」檢測之由無效運動所引起之偏離量於圖11(B)中以中空箭頭ARL來表示。
如圖10(B)及圖11(B)所示，於進行第1至第5步驟之後，可以第2步驟中檢測之半導體晶圓W之中心位置P0(本實施形態中，係與一直固定之轉盤62之中心「□」相同之位置)、以及第4步驟中之基於來自機器人控 制部40之指令值「(AR1)」的半導體晶圓W之中心位置(P3)(即，圖11(B)中「(‧)」所存在之位置)、與第5步驟中檢測之半導體晶圓W之中心位置P3(即，圖11(B)中「‧」所存在之位置)為基礎，來檢測第2關節部AX2中由無效運動所引起之偏離量ARL。此處，例如，可藉由求出圖10(B)所示之虛線箭頭(AR2)之長度與圖11(B)所示之實線箭頭AR3之長度之差，來檢測由無效運動所引起之偏離量ARL。
(效果)
本實施形態之機器人之診斷方法所發揮之效果係與第1實施形態之情形同樣，因此此處不重複其說明。
3.第3實施形態
基於圖12及圖13，對本發明之第3實施形態之機器人之診斷方法進行說明。本實施形態之機器人之診斷方法係與上述第1及第2實施形態之情形同樣地，用以對在作為半導體製造現場之無塵室內對半導體晶圓進行作業之機器人，檢測由無效運動所引起之偏離量。本實施形態中，對與上述第1及第2實施形態同一部分標註相同之參照編號，不重複相同之說明。又，對於與第1及第2實施形態同樣之程序，亦適當地不重複說明。
圖12係用以對本發明之第3實施形態之機器人之診斷方法進行說明之概略圖，係將機器手臂及末端執行器設為能夠於收納部中收納工件之姿勢時之平面圖。圖13係將該機器手臂及末端執行器設為能夠於轉盤上載置工件之姿勢時之俯視圖。
(第1步驟)
本實施形態中，於第1步驟中，除上述第1及第2實施形態中準備之機器人10、半導體晶圓W以及預對準器60以外，進而準備用以收納半導體晶圓W之收納部80。收納部80由彼此鄰接而配置之第1收納部80a、第2收納部80b、第3收 納部80c及第4收納部80d構成，於第1收納部80a、第2收納部80b、第3收納部80c及第4收納部80d之各自中預先收納有半導體晶圓W。
(第2步驟)
本實施形態之第2步驟中，藉由進行既定之第1動作將機器手臂20及末端執行器30設為能夠保持收納於第1收納部80a中之半導體晶圓W之姿勢，且因此於末端執行器30上保持半導體晶圓W。將此時之狀態表示於圖12中。進而，從該狀態，藉由進行既定之第2動作將機器手臂20及末端執行器30設為能夠於轉盤62載置半導體晶圓W之姿勢後，於轉盤62載置半導體晶圓W，且藉由預對準器60檢測半導體晶圓W之中心位置。將此時之狀態表示於圖13中。
本實施形態中，於進行第1至第3步驟後之第4步驟中，使載置於轉盤62之半導體晶圓W由末端執行器30來保持後，再次進行既定之第1動作，藉此可將機器手臂20及末端執行器30設為能夠於第1收納部80a中收納半導體晶圓W之姿勢，且因此於第1收納部80a中收納半導體晶圓W後，基於來自機器人控制部40之指令值，使第2關節部AX2向第1方向僅旋轉既定之角度。
(第5步驟)
本實施形態中，於進行第4步驟後之第5步驟中，使收納於第1收納部80a中之半導體晶圓W由末端執行器30來保持後，再次進行既定之第2動作，藉此將機器手臂20及末端執行器30設為能夠於轉盤62載置半導體晶圓W之姿勢後，於轉盤62上載置半導體晶圓W，且藉由預對準器60再次檢測半導體晶圓W之中心位置。
(第6步驟)
本實施形態中，於進行第1至第5步驟後之第6步驟中，以第2步驟中檢測之半導體晶圓W之中心位置、以及第4步驟中之基於來自機器人控制部40之指令值的半導體晶圓W之中心位置、與第5步驟中檢測之半導體晶圓W之中心位置為 基礎，來檢測於能夠將半導體晶圓W收納於第1收納部80a之姿勢下的第2關節部AX2中由無效運動所引起之偏離量。此外，由於此處之無效運動可以與第1實施形態之情形相同之方式求出，因此不重複其說明。
(效果)
本實施形態之機器人之診斷方法中，藉由進行如上所述之程序，可檢測能夠於第1收納部80a中收納半導體晶圓W之姿勢下的由無效運動所引起之偏離量。此處，如圖12及圖13所示，於在複數個收納部(第1收納部80a、第2收納部80b、第3收納部80c及第4收納部80d)之各自中收納有半導體晶圓W之情形時，能夠於各個收納部中收納半導體晶圓W之姿勢下的由無效運動所引起之偏離量分別不同。因此，上述本實施形態之效果有效。此外，雖於上述第3實施形態中，檢測能夠於第1收納部80a中收納半導體晶圓W之姿勢下的由無效運動所引起之偏離量，但並不限定於該情形，能夠於第2收納部80b、第3收納部80c及第4收納部80d中收納半導體晶圓W之姿勢下的由無效運動所引起之偏離量亦可同樣地檢測。
4.變形例
上述實施形態中，雖已對在作為半導體製造現場之無塵室內準備機器人20、半導體晶圓W、預對準器60及收納部80之情形進行說明，但並不限定於此。即，機器人20、半導體晶圓W、預對準器60及收納部80亦可於其他場所中準備。於此種情形時，亦可為半導體晶圓W以外之工件。
上述實施形態中，雖已對檢測第1關節部AX1中由無效運動所引起之偏離量之情形進行說明，但對於第2關節部AX2及第3關節部AX3中由無效運動所引起之偏離量，亦可以同樣之程序來檢測。又，於1軸型、2軸型及4軸以上之類型之機器人中亦同樣地能夠使用本發明。
根據上述說明，對本領域技術人員而言，本發明之多種改良或 其他實施形態明確。因此，上述說明應僅作為例示來解釋，係出於對本領域技術人員指導實行本發明之最佳態樣之目的而提供。只要不脫離本發明之精神，則可實質性變更其結構及/或功能之詳情。

Claims (8)

  1. 一種機器人之診斷方法，其係用以檢測由無效運動所引起之偏離量者，其特徵在於具備：第1步驟，其準備：機器人，該機器人具備具有至少1個關節部之機器手臂、安裝於上述機器手臂上之末端執行器、以及控制上述機器手臂及上述末端執行器之機器人控制部；工件，其由上述機器人搬送；以及預對準器，其包括載置上述工件之轉盤、用以使上述轉盤旋轉之驅動部、對藉由上述驅動部旋轉之狀態之上述工件之外緣部分進行檢測之感測器、以及基於由上述感測器所檢測之上述外緣部分來檢測上述工件之中心位置之處理部；第2步驟，藉由上述末端執行器於上述轉盤上載置上述工件，且藉由上述預對準器來檢測上述工件之中心位置；第3步驟，於至少進行上述第1及上述第2步驟之後，藉由上述末端執行器保持載置於上述轉盤上之工件；第4步驟，於至少進行上述第1及上述第2步驟之後，基於來自上述機器人控制部之指令值，使上述至少1個關節部中1個關節部向第1方向僅旋轉既定之角度；第5步驟，於進行上述第1至上述第4步驟之後，藉由上述末端執行器於上述轉盤上載置上述工件，且藉由上述預對準器來再次檢測上述工件之中心位置；以及第6步驟，於進行上述第1至上述第5步驟之後，以上述第2步驟中檢測之上述工件之中心位置、以及上述第4步驟中之基於來自上述機器人控制部之指令值的工件之中心位置、與上述第5步驟中檢測之工件之中心位置為基礎，來檢 測上述1個關節部中由無效運動所引起之偏離量。
  2. 如請求項1所述之機器人之診斷方法，其中上述第4步驟係於進行上述第1至上述第3步驟之後進行。
  3. 如請求項1所述之機器人之診斷方法，其中上述第3步驟係於進行上述第1、上述第2及上述第4步驟之後進行，並且於上述第5步驟中，使上述末端執行器返回至與上述第2步驟中於上述轉盤上載置上述工件時相同之位置後，於上述轉盤上載置上述工件。
  4. 如請求項2所述之機器人之診斷方法，其中於上述第1步驟中，進而準備用以收納上述工件之收納部；於上述第2步驟中，藉由進行既定之第1動作將上述機器手臂及上述末端執行器設為能夠保持收納於上述收納部中之工件之姿勢，且因此藉由於上述末端執行器保持上述工件後進行既定之第2動作，將上述機器手臂及上述末端執行器設為能夠於上述轉盤載置上述工件之姿勢後，於上述轉盤載置上述工件，且藉由上述預對準器來檢測上述工件之中心位置；於進行上述第1至上述第3步驟之後之上述第4步驟中，藉由再次進行上述既定之第1動作，將上述機器手臂及上述末端執行器設為可於上述收納部中收納上述工件之姿勢，且因此於上述收納部中收納上述工件後，基於來自上述機器人控制部之指令值，使上述至少1個關節部中1個關節部向第1方向僅旋轉既定之角度；於進行上述第4步驟後之上述第5步驟中，藉由使收納於上述收納部中之工件由上述末端執行器保持後，再次進行上述既定之第2動作，將上述機器手臂及上述末端執行器設為可於上述轉盤上載置上述工件之姿勢後，於上述轉盤上載置上述工件，且藉由上述預對準器來再次檢測上述工件之中心位置；並且於進行上述第1至上述第5步驟之後之第6步驟中，以上述第2步驟中檢測之 上述工件之中心位置、以及上述第4步驟中之基於來自上述機器人控制部之指令值的工件之中心位置、與上述第5步驟中檢測之工件之中心位置為基礎，來檢測在能夠於上述收納部中收納工件之姿勢下之上述1個關節部中由無效運動所引起之偏離量。
  5. 如請求項1所述之機器人之診斷方法，其中於上述第4步驟中使上述1個關節部旋轉之第1方向係與如下方向相反，即，於上述第2步驟中即將於上述轉盤上載置上述工件之前，上述1個關節部旋轉之方向。
  6. 如請求項1所述之機器人之診斷方法，其中於上述第1步驟中，上述工件、上述機器人、以及上述預對準器係於作為半導體製造現場之無塵室內準備。
  7. 如請求項6所述之機器人之診斷方法，其中於上述第1步驟中，上述收納部係於作為半導體製造現場之無塵室內準備。
  8. 如請求項1至7中任一項所述之機器人之診斷方法，其中上述工件為半導體晶圓。
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