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(19)【発行国】日本国特許庁(JP)
(12)【公報種別】特許公報(B2)
(11)【特許番号】
(24)【登録日】2023-04-25
(45)【発行日】2023-05-08
(54)【発明の名称】搬送ロボット
(51)【国際特許分類】
   H01L 21/677 20060101AFI20230426BHJP
   B25J 9/06 20060101ALI20230426BHJP
【FI】
H01L21/68 A
B25J9/06 D
【請求項の数】 2
(21)【出願番号】P 2019069957
(22)【出願日】2019-04-01
(65)【公開番号】P2020170744
(43)【公開日】2020-10-15
【審査請求日】2021-10-06
(73)【特許権者】
【識別番号】000000262
【氏名又は名称】株式会社ダイヘン
(74)【代理人】
【識別番号】100114557
【弁理士】
【氏名又は名称】河野 英仁
(74)【代理人】
【識別番号】100078868
【弁理士】
【氏名又は名称】河野 登夫
(72)【発明者】
【氏名】小林 巧
【審査官】宮久保 博幸
(56)【参考文献】
【文献】特開2018-171690(JP,A)
【文献】特開2013-157562(JP,A)
【文献】特開2001-001291(JP,A)
【文献】特開2008-100292(JP,A)
【文献】特開2013-163231(JP,A)
【文献】特開2011-151122(JP,A)
(58)【調査した分野】(Int.Cl.,DB名)
H01L 21/677
B25J 9/06
(57)【特許請求の範囲】
【請求項1】
第1回転軸に一端部が回転可能に連結された第1アームと、前記第1アームの他端部に設けられた第2回転軸に一端部が回転可能に連結された第2アームと、前記第2アームの他端部に設けられた第3回転軸に一端部が回転可能に連結された基板を搬送するためのハンドとを有する搬送ロボットにおいて、
前記搬送ロボットは、手動操作によって前記第1回転軸、前記第2回転軸又は前記第3回転軸のいずれかを回転させることにより前記ハンドの位置を変化させる各軸手動操作と、手動操作によって前記ハンドを直線的に動作させる直線手動操作とをユーザが選択できるように構成されており、
前記ハンドの動作範囲に応じて設定された第1領域及び第2領域と、ユーザが手動操作にて前記搬送ロボットを操作する際の操作モードが前記各軸回転手動操作の場合に選択される第1条件と、ユーザが手動操作にて前記搬送ロボットを操作する際の操作モードが前記直線手動操作の場合に選択される第2条件とを記憶する記憶部を備え、
ユーザが手動操作をする際に、前記操作モードに応じて前記第1条件又は前記第2条件を読み出し、前記ハンドの特定点の位置が読み出した条件に適合するか否かを監視し、
前記第2条件は、下記(1)~(3)の条件を全て満たす搬送ロボット。
(1)前記直線手動操作を行わないハンドの前記特定点が前記第1領域に存在すること。
(2)前記直線手動操作を行うハンドの前記特定点が前記第1領域内又は前記第2領域内に存在すること。
(3)前記直線手動操作を行うハンドの前記特定点が前記第2領域内に存在している場合に、基準位置での前記ハンドの前記特定点と前記第3回転軸とを結ぶ直線と、動作位置での前記ハンドの前記特定点と前記第3回転軸とを結ぶ直線とがなす角度の適切値に対する誤差が許容誤差内であること。
【請求項2】
前記第1条件は、前記ハンドの特定点が前記第1領域内に存在することであることを特徴とする請求項1に記載の搬送ロボット。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【0001】
本発明は、基板を搬送する搬送ロボットに関する。
【背景技術】
【0002】
従来から、半導体ウエハ、ガラス基板等の基板を処理する基板処理装置には、これら基板を処理するチャンバーに基板を搬送するための搬送ロボットが設けられている。
【0003】
例えば、特許文献1には、搬送ロボットの動作範囲に予め干渉領域を設定し、ティーチング位置への動作の開始位置と目的位置と干渉領域との組み合わせのパターンを記憶し、開始位置から目的位置までの動作がパターンのいずれに当てはまるかを判定し、判定したパターンに応じて、干渉領域を避けるように開始位置から目的位置までの動作軌跡を決定する搬送ロボットが開示されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【0004】
【文献】特開2010-162682号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【0005】
しかし、搬送ロボットが手動で操作される場合、すなわち、目的位置が予め設定されておらず、ユーザによる直接操作が行われる場合は、特許文献1に係る搬送ロボットを適用することは出来ない。
【0006】
また、複数の回転軸を有するスカラ型の搬送ロボットは自由度が高いことから手動での操作が難しいので、手動で操作する場合には、ユーザの操作ミスによる周辺装置との干渉を防止する工夫が必要である。
【0007】
本発明は、斯かる事情に鑑みてなされたものであり、その目的とするところは、基板搬送の際に、搬送ロボットのハンドと周囲との干渉を防ぐことができる搬送ロボットを提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【0008】
本発明に係る搬送ロボットは、第1回転軸に一端部が回転可能に連結された第1アームと、前記第1アームの他端部に設けられた第2回転軸に一端部が回転可能に連結された第2アームと、前記第2アームの他端部に設けられた第3回転軸に一端部が回転可能に連結された基板を搬送するためのハンドとを有する搬送ロボットにおいて、前記搬送ロボットは、手動操作によって前記第1回転軸、前記第2回転軸又は前記第3回転軸のいずれかを回転させることにより前記ハンドの位置を変化させる各軸手動操作と、前記ハンドを直線的に動作させる直線手動操作とをユーザが選択できるように構成されており、前記ハンドの動作範囲に応じて設定された第1領域及び第2領域と、ユーザが手動操作にて前記搬送ロボットを操作する際の操作モードが各軸回転手動操作の場合に選択される第1条件と、ユーザが手動操作にて前記搬送ロボットを操作する際の操作モードが直線手動操作の場合に選択される第2条件とを記憶する記憶部とを備え、ユーザが手動操作をする際に、前記操作モードに応じて前記第1条件又は前記第2条件を読み出し、前記ハンドの特定点の位置が読み出した条件に適合するか否かを監視することを特徴とする。
【0009】
本発明に係る搬送ロボットにおいて、前記第1条件は、前記ハンドの特定点が前記第1領域内に存在することであることを特徴とする。
【0010】
本発明に係る搬送ロボットにおいて、前記第2条件は、下記(1)~(3)の条件を全て満たすことを特徴とする。
(1)前記直線手動操作を行わないハンドの特定点が第1領域に存在すること。
(2)前記直線手動操作を行うハンドの特定点が第1領域内又は第2領域内に存在すること。
(3)前記直線手動操作を行うハンドの特定点が第2領域内に存在している場合に、角度Aの適切値に対する誤差が許容誤差内であること。
【発明の効果】
【0011】
本発明によれば、前記搬送ロボットが手動操作される際の操作モードに応じて選択される前記第1条件又は前記第2条件に基づいて、前記ハンドの特定点の位置が監視されるので、前記搬送ロボットの前記ハンドと周囲との干渉を防止できる。
【図面の簡単な説明】
【0012】
図1】本実施形態における基板処理装置の要部構成を示す概略的な構成図である。
図2】本実施形態に係る基板処理装置の搬送ロボットを概略的に示す斜視図である。
図3】本実施形態に係る基板処理装置の制御部の要部構成を示す機能ブロック図である。
図4】第1領域を説明する説明図である。
図5】第2領域を説明する説明図である。
図6】第2領域を説明する説明図である。
図7】本実施形態に係る基板処理装置において制御部による搬送ロボットの動作制御を説明するフローチャートである。
【発明を実施するための形態】
【0013】
以下、本実施形態に係る搬送ロボットを、図面に基づいて説明する。
【0014】
図1は、搬送ロボットが用いられる基板処理装置の要部構成を示す概略的な構成図である。図1において、符号100は基板処理装置を示す。
基板処理装置100は、本体30と制御部40とを備えている。本体30は搬送ロボット10と、トランスファーチャンバー20(搬送チャンバー)とを備える。図1においては、便宜上、トランスファーチャンバー20の上部を省略している。
【0015】
また、本体30はチャンバーC1~C8を備えている。チャンバーC1~C8のうち、チャンバーC1~C7は基板(図示せず)を処理するための処理チャンバーであり、チャンバーC8は、大気中に格納されている基板をトランスファーチャンバー20内に運び込むためのロードロックである。また、基板は、例えば、半導体ウエハ、ガラス基板等である。
【0016】
トランスファーチャンバー20は、側壁22等によって囲まれた密閉空間であり、内側には搬送ロボット10が配置されている。トランスファーチャンバー20において搬送ロボット10が設けられた設置面21は、例えば六角形状である。トランスファーチャンバー20の側壁22は設置面21の端部に周設されており、トランスファーチャンバー20と連通するように、チャンバーC1~C8が側壁22へ気密に取り付けられている。
【0017】
搬送ロボット10は、チャンバーC8を介してトランスファーチャンバー20内に運び込んだ基板をチャンバーC1~C7の何れかに搬入する。搬入された基板に対して、チャンバーC1~C7がエッチングなどの処理を行う。また、搬送ロボット10は斯かる処理後の基板をチャンバーC1~C7外へ搬出する。なお、搬入及び搬出は、搬送動作の一例である。
なお、自動運転時には、トランスファーチャンバー20内及びチャンバーC1~C7内は真空状態であるが、ティーチング時は、トランスファーチャンバー20内及びチャンバーC1~C7内を大気環境にして行う。
ただし、真空状態であっても、トランスファーチャンバー20の外側からトランスファーチャンバー20内及びチャンバーC1~C7内を見ることができるのであれば、真空状態でもトランスファーチャンバー20の外側からティーチングすることは可能である。
【0018】
搬送ロボット10は、多関節式のいわゆるスカラ型のロボットであり、複数の回転軸を有し、各回転軸を独立して回転できるように構成されている。図2は、本実施形態に係る基板処理装置100の搬送ロボット10を概略的に示す斜視図である。
【0019】
搬送ロボット10は、設置面21と直交するZ軸方向(以下、上下方向とも言う。)に上下動する基台筒部18を有しており、基台筒部18の中心には第1回転軸17が設けられている。第1回転軸17には、棒状の第1アーム16の一端部が回転可能に連結されており、第1アーム16は第1回転軸17を中心として回転できる。第1アーム16の他端部には第2回転軸15が設けられている。第2回転軸15には、棒状の第2アーム14の一端部が回転可能に連結されており、第2アーム14は第2回転軸15を中心として回転できる。すなわち、第2回転軸15の下部は第1アーム16の他端部に取り付けられ、第2回転軸15の上部には第2アーム14の一端部が取り付けられている。また、第1アーム16の長さと第2アーム14の長さは同じである。
【0020】
また、第2アーム14の他端部には第3回転軸13が設けられている。第3回転軸13には、ハンド11,12の一端部が回転可能に連結されており、ハンド11,12は第3回転軸13を中心として回転できる。すなわち、第3回転軸13は、ハンド11及びハンド12を夫々個別的に回転させるように構成されている。
例えば、前記上下方向において、第3回転軸13の最も上方にハンド12の一端部が取り付けられ、ハンド12の前記一端部の下方にハンド11の一端部が取り付けられ、最も下方に第2アーム14の他端部が取り付けられている。
なお、ハンド11,12は、例えば、図2に示すような短冊形状の薄板材からなるが、形状は限定されない。
また、第1回転軸17、第2回転軸15及び第3回転軸13には、それぞれ対応する駆動手段(例えばモータ)が備わっているが、図示及び説明を省略している。
【0021】
本実施形態に係る基板処理装置100においては、第1回転軸17、第2回転軸15及び第3回転軸13が夫々独立して回転可能であるので、各回転軸を単独で回転させることができる。これにより、ハンド11,12の位置を変化させることができる。
例えば、第3回転軸13を回転中心としてハンド11,12をそれぞれ独立して回転させることができるので、図2に示すように、第3回転軸13に対するハンド11の向き(ハンドの一端部(基端側)から他端部(先端側)に向かう方向)とハンド12の向き(ハンドの一端部(基端側)から他端部(先端側)に向かう方向)とを別の向きにすることができる。また、後述する図5の基準位置に示すように、ハンド11の向きとハンド12の向きとを同じ向きにすることができる。
なお、本実施形態では、指定した回転軸を手動で回転動作させる操作を「各軸手動操作」という。
また、複数の回転軸を同時に回転させることができる。この際、各回転軸の動作量を制御することにより、ハンド11,12を直線的に動作させることができる。本実施形態では、このような動作を「直線手動操作」という。
なお、ハンド11,12にはそれぞれ特定点(例えば、後述する中心点TCP)が定められており、「直線手動操作」を行う際には、特定点の位置が直線的に動作するように制御される。
【0022】
また、ユーザは、ティーチングペンダント50を用いて搬送ロボット10の位置をティーチング(教示)することができる。その際、ティーチングペンダント50に設けられたボタンによって、各軸手動操作又は直線手動操作に切り替えることができる。すなわち、操作モードを選択することができる。
また、各軸手動操作又は直線手動操作を行う対象を指定することができる。
各軸手動操作では、上述したように、どの回転軸を回転させるかを指定する。また、直線手動操作では、ハンド11,12の何れか一方のハンドを指定する。
このような「各軸手動操作」及び「直線手動操作」は、公知の技術を用いることができる。
【0023】
なお、直線手動操作を行う際の座標系は限定されない。
例えば、搬送ロボット10の設置位置を基準とし、それぞれ直交するX軸(水平面内の軸)、Y軸(水平面内でX軸に直交する軸)及びZ軸(上下方向の軸)に基づいた座標系を設定することができる。この座標系では、搬送ロボット10の動作位置が変わっても座標系は変わらない。本実施形態では、このような座標系を「固定座標系」という。
また、ハンド11,12の一方の進行方向を基準方向であるX軸(水平面内の軸)として、それぞれ直交するX軸(水平面内の軸)、Y軸(水平面内でX軸に直交する軸)及びZ軸(上下方向の軸)に基づいた座標系を設定することができる。この座標系では、搬送ロボット10の動作位置が変わると座標系も変わる。本実施形態では、このような座標系を「変動座標系」という。
ティーチング時に座標系を使い分けることによって、ティーチングを行い易くすることができる。
【0024】
本実施形態の搬送ロボット10には2つのハンド11,12が備わっているので、例えば、一方のハンドでチャンバーC1内の処理済みの基板をチャンバーC1外に搬出する。また、他方のハンドに保持した未処理の基板を新たにチャンバーC1内に搬入することができる。
ユーザは、このような動作をさせるために、ティーチングペンダント50を用いて搬送ロボット10の動作位置等をティーチングする。
ティーチングされた搬送ロボット10の動作位置等の情報は記憶される。動作位置以外の情報としては、例えば、動作速度等である。このようにティーチングされる動作位置,動作速度等の情報は、順次記憶されていき、最終的にティーチングプログラムとなる。
例えば、1番目の動作位置等の情報を第1教示位置情報「p1」、2番目の動作位置等の情報を第2教示位置情報「p2」、・・・、n-1番目の動作位置等の情報を第n教示位置情報「pn-1」、n番目の動作位置等の情報を第n教示位置情報「pn」・・・とするティーチングプログラム「P」を作成し、記憶しておけば、ティーチングプログラム「P」を読み出して実行することによって、ティーチングした搬送ロボット10の動作を再現することができる。
以下、ティーチングに関係する構成について説明する。
【0025】
制御部40は、ハンド11,12の回転等を含む搬送ロボット10の動作を制御することにより、基板の搬送及び処理を行う。図3は、本実施形態に係る基板処理装置100の制御部40の要部構成を示す機能ブロック図である。
【0026】
制御部40は、例えば、処理部41と、判定部42と、選択部43と、監視部44と、停止制御部45と、通報部46と、記憶部47とを有する。
【0027】
記憶部47は、例えば、フラッシュメモリ、EEPROM(登録商標)、HDD、MRAM(磁気抵抗メモリ)、FeRAM(強誘電体メモリ)、又は、OUM等の不揮発性の記憶媒体により構成されている。
【0028】
記憶部47は、ティーチングされた搬送ロボット10の動作位置等の情報をティーチングプログラムとして記憶する。
また、記憶部47は、搬送ロボット10が動作する際に周囲との干渉を防ぐために、搬送ロボット10の動作を制限するための第1領域R1に関する情報及び第2領域R2に関する情報を記憶している。この第1領域R1に関する情報及び第2領域R2に関する情報は、監視部44がハンド11,12の位置を監視する際に用いられる。
以下、この第1領域R1に関する情報及び第2領域R2に関する情報について詳しく説明する。
【0029】
<第1領域R1>
図4は、第1領域R1を説明する説明図である。図4においては、便宜上、トランスファーチャンバー20の上部を省略している。
第1領域R1(図4中、ハッチング部分)は、トランスファーチャンバー20内において、前記Z軸方向と直交する水平面内で、Z軸方向視(図4の平面視)で搬送ロボット10の設置面21より小さい範囲の領域である。換言すれば、第1領域R1は、搬送ロボット10の第1回転軸17を中心とし、設置面21と平行な3次元の領域である。第1領域R1は前記Z軸方向視(図4の平面視)で、設置面21の形状と類似する形状をなしている。
【0030】
より詳しくは、第1領域R1は、前記水平面内において、ハンド11,12夫々の上の特定点から前記ハンドの先端までの第1最大距離Lより長い距離だけ、設置面21の端に周設された側壁22から設置面21の中央側に離れた位置を結ぶ外郭線R11にて囲まれる領域である。
なお、第1領域R1におけるZ軸方向(上下方向)の範囲は、搬送ロボット10の動作範囲に応じて適宜定めればよい。
【0031】
ハンド11,12夫々の特定点は、例えば、ハンド11,12の中心点TCP(Tool Center Point)である。本実施形態はこれに限定されるわけではなく、前記特定点は、第3回転軸13近傍の点等であっても良いし、重心点であってもよい。以下においては、前記特定点がハンド11,12の中心点TCPである場合を例に説明する。
【0032】
上述した、ハンド11,12夫々の特定点からハンド11,12の先端までの最大距離をL(第1最大距離L)とした場合(図2参照)、側壁22から第1領域R1(外郭線R11)までの距離L1(図4参照)は第1最大距離Lより大きい。
本実施形態では、このような第1領域R1を定めるために必要な情報を第1領域R1に関する情報という。
【0033】
<第2領域R2>
図5及び図6は、第2領域R2を説明する説明図である。
トランスファーチャンバー20の側壁22には、チャンバーC1~C7が気密に取り付けられている。すなわち、トランスファーチャンバー20とチャンバーC1~C7とは連通している。以下、チャンバーC1を例に挙げて、詳しく説明する。
【0034】
チャンバーC1は、例えば、中空の六面体であり、一面が開口して連通口C13を形成している。トランスファーチャンバー20の側壁22には連通口C13に対応する貫通孔が形成されており、前記貫通孔及び連通口C13を介してチャンバーC1及びトランスファーチャンバー20は連通している。ハンド11,12は基板Wを保持して搬送し、チャンバーC1内に基板Wを搬入又チャンバーC1から基板Wを搬出する搬送動作を行う。
なお、図5及び図6では、説明を簡略化するために、チャンバーC1の奥行き方向をX軸方向、X軸方向及びZ軸方向(上下方向)と直交する方向をY軸方向とする固定座標系であるとして説明する。
【0035】
また、図5の例では、図示を簡略化するために、ハンド11の向きとハンド12の向きとを同じ向きにした場合を図示しているが、チャンバーC1内に挿入するハンドは、いずれか一方である。すなわち、ハンド12を用いて基板Wを搬入又は搬出する場合は、ハンド12が進入ハンドとなり、直線手動操作であれば第1領域R1の外郭線R11を超えてチャンバーC1側の領域に進入することができる。このとき、他方のハンド11が退避ハンドとなって、第1領域R1の外郭線R11を超えることができない。そのため、ハンド11を第3回転軸13の軸心周りに回転させて第1領域R1内に留まるようにする。ここでは、チャンバーC1を対象として説明したが、他のチャンバーの場合も同様である。
【0036】
また、図5では、搬送ロボット10の基準位置も合わせて図示している。図5において一点破線で図示しているハンド11,12が、ハンド11,12の基準位置である。
搬送ロボット10の基準位置は、例えば、基台筒部18がZ軸方向において最低位置に位置し、且つ、第1アーム16と第2アーム14とが平面視で重なるように位置し、且つ、ハンド11,12の他端部(先端側)が第2回転軸15と反対方向を向いた位置である。
なお、上述したように、第1アーム16の長さと第2アーム14の長さは同じなので、搬送ロボット10の基準位置では、平面視で第1アーム16と第2アーム14とが重なっている。
【0037】
第2領域R2は、チャンバーC1の寸法に対応する領域であり、チャンバーC1の連通口C13の寸法(Y軸方向、Z軸方向)、チャンバーC1の奥行き(X軸方向)に基づいて設定される3次元の領域である。図5及び図6に示す例では、範囲R21(X軸方向)、範囲R22(Y軸方向)及び範囲R23(Z軸方向)で定まる3次元の領域である。また、図5では、Z軸方向視(図4の平面視)の第2領域R2を破線で囲んでいる。
このように、第2領域R2は各チャンバーに対応して定まる領域であるので、チャンバー毎に第2領域R2が異なる。以下、具体的に説明する。
【0038】
範囲R22は、例えば、チャンバーC1の対向面C12からX軸方向に、L2だけ離れた位置から外郭線R11までの範囲である。ここで、L2は第1最大距離Lより少し長い。
一方、ハンド11,12の中心点TCPと第3回転軸13とを結ぶ直線の何れかの位置からY軸方向へのハンド11,12の端までの距離のうち、最も長い距離を第2最大距離Mとする。この場合、範囲R21は、連通口C13のY軸方向(図5参照)における両端間に対応する範囲であって、一の端からL3だけ他の端側に離れた位置と、前記他の端からL3だけ前記一の端側に離れた位置との間の範囲である。ここで、L3は第2最大距離Mより少し長い。
また、範囲R23は、連通口C13のZ軸方向(図6参照)における両端間に対応する範囲であって、一の端から所定距離だけ他の端側に離れた位置と、前記他の端から所定距離だけ前記一の端側に離れた位置との間の範囲である。ここで、前記所定距離は、前記Z軸方向におけるハンド11,12の厚みの和に、2枚の基板Wの厚みを足した値より少し長い距離である。
【0039】
また、動作位置でのハンド11,12の向きは、基準位置におけるハンド11,12の中心点TCPと第3回転軸13とを結ぶ直線と、動作位置でのハンド11,12の中心点TCPと第3回転軸13とを結ぶ直線とがなす角度Aにて定まる。
なお、搬送ロボット10の基準位置と各チャンバーとの位置関係が異なるため、角度Aの適切値は、対象となるチャンバーによって異なる値となる。
【0040】
また、ハンド11,12に保持した基板WをチャンバーC1内に搬入又は基板WをチャンバーC1から搬出する際のハンド11,12及び基板WとチャンバーC1(内部の壁面だけでなく連通口C13を含む)との距離が短い。そのため、第2領域R2のような領域を設定して、ティーチング時にハンド11,12及び基板WがチャンバーC1と接触しないようにしている。
具体的には、ハンド11,12の中心点TCPが第2領域R2内にあり、且つ、前記角度Aの適切値に対する誤差が許容誤差内であれば、ティーチング時にハンド11,12及び基板WがチャンバーC1と接触しないようにしている。
本実施形態では、このような第2領域R2を定めるために必要な情報を第2領域R2に関する情報という。そのため、各チャンバー毎の第2領域R2だけでなく、各チャンバー毎の角度Aの適切値、許容誤差も第2領域R2に関する情報となる。
【0041】
判定部42は、ユーザがティーチングペンダント50を用いて搬送ロボット10の位置をティーチングする際に、「各軸手動操作」が設定されているか、「直線手動操作」が設定されているかを判定する。
【0042】
選択部43は、判定部42で判定された操作モードに対応した判定条件を選択する。
例えば、判定部42が「各軸手動操作」が設定されていると判定したときは、選択部43は第1条件を選択する。また、判定部42が「直線手動操作」が設定されていると判定したときは、選択部43は第1条件及び第2条件を選択する。
<第1条件>
第1条件は、ハンド11,12の両方の中心点TCPが第1領域R1内に存在することである。すなわち、ハンド11,12の何れか一方の中心点TCPが第1領域R1外に出ようとしたときには異常となる。
<第2条件>
第2条件は、次の3つの条件の全てを満足することである。3つの条件の全てを満足しない場合は異常となる。
(1)「直線手動操作」を行わないハンドの中心点TCPが第1領域R1内に存在すること。例えば、進入ハンドをハンド12とし、ハンド12で基板Wを保持してチャンバーC1に基板Wを搬入させるためのティーチングを行う際には、ハンド11が退避ハンド(「直線手動操作」を行わないハンド)となるので、ハンド11の中心点TCPが第1領域R1外に出ようとしたときには異常となる。
(2)「直線手動操作」を行うハンドの中心点TCPが第1領域R1内又は第2領域R2内に存在すること。
(3)「直線手動操作」を行うハンドの中心点TCPが第2領域R2内に存在している場合に、角度Aの適切値に対する誤差が許容誤差内であること。
【0043】
監視部44は、ユーザがティーチングペンダント50を用いて搬送ロボット10の位置をティーチングする際に、選択部43によって選択された条件を満たすか否かを監視する。例えば、「直線手動操作」のとき、監視部44は、第1条件及び第2条件を満たしているか監視する。
選択部43によって選択された条件を満たしていないときは、異常と判定し、異常信号を停止制御部45及び通報部46に送る。
【0044】
停止制御部45は、監視部44から異常信号が送られたときに、搬送ロボット10の動作を停止させる。すなわち、ユーザが搬送ロボット10のティーチングを行うために、「各軸手動操作」又は「直線手動操作」を行おうとしても、その操作命令を受け付けない。
【0045】
通報部46は、監視部44から異常信号が送られたときに、ユーザへの通報を行う。
ユーザへの通報としては、ティーチングペンダント50上に異常である旨の表示等をさせることができる。また、出力部60を介してユーザへの通報を行うこともできる。出力部60は、例えば、表示部、スピーカ、ランプ等である。
【0046】
処理部41は、例えばCPU(Central Processing Unit)を用い、ROM(図示せず)に予め格納されている制御プログラムをRAM(図示せず)上にロードして実行することによって、上述した各部の制御を行ない、装置全体を本実施形態に係る基板処理装置100として動作させる。また、処理部41は、FPGA(Field Programmable Gate Array)等の処理手段が含まれたものであってもよい。
なお、制御プログラムは、予めROM(図示せず)に格納しているだけでなく、USBメモリ等の可搬型記録媒体Uで提供できるように構成してもよい。
【0047】
図7は、本実施形態に係る基板処理装置100において制御部40による搬送ロボット10の動作制御を説明するフローチャートである。説明の便宜上、ユーザがティーチングペンダント50を操作してティーチングを行う場合であって、ハンド11が前記退避ハンドであり、ハンド12が前記進入ハンドである場合を例として説明する。
【0048】
ユーザはティーチングペンダント50を操作してティーチングを開始する(ステップS101)。ユーザはティーチングペンダント50を操作して、手動での搬送ロボット10の操作指示を行う。この際、制御部40の処理部41はティーチングペンダント50を介して搬送ロボット10の操作指示を受け付ける(ステップS102)。
【0049】
次いで、判定部42は、受け付けた搬送ロボット10の操作指示が「各軸手動操作」であるか「直線手動操作」であるかの判定を行う(ステップS103)。判定部42による判定方法については既に説明しており、詳しい説明を省略する。
【0050】
受け付けた搬送ロボット10の操作指示が前記各軸手動操作であると判定部42が判定した場合(ステップS103:YES)、選択部43は前記第1条件を選択し(ステップS104)、処理部41は記憶部47から第1条件を読み出す。
【0051】
以降、制御部40は、搬送ロボット10を制御し、ステップS102で受け付けた操作指示を実行する(ステップS105)。
この間、所定の時間間隔にて、監視部44は、ハンド11,12の中心点TCPの位置が第1条件を満たしているか否か、すなわち、ハンド11,12の中心点TCPが第1領域R1内に存在しているか否かの判定(監視)を行う(ステップS106)。
【0052】
監視部44によって、ハンド11,12の中心点TCPが第1領域R1内に存在していると判定された場合(ステップS106:YES)、処理部41は、ステップS102で受け付けた操作指示の実行が完了したか否かを判定する(ステップS107)。
【0053】
処理部41は、ステップS102で受け付けた操作指示の実行が完了していないと判定した場合(ステップS107:NO)、処理をステップS105に戻す。また、処理部41は、ステップS102で受け付けた操作指示の実行が完了したと判定した場合(ステップS107:YES)、処理をステップS108に進める。
例えば、第n-1番目の教示位置から第n番目の教示位置に向かう操作指示を実行中であれば、操作指示の実行が完了していないと判定する。また、第n番目の教示位置に到達して、その教示位置情報が記憶されたときに、操作指示の実行が完了したと判定する。
【0054】
ステップS107において、操作指示の実行が完了したと判定された後、ユーザからティーチングを終了する旨の終了指示を受け付けた場合(ステップS108:YES)、処理部41は、それまでティーチングされた教示位置情報をまとめて、1つのティーチングプログラムとして記憶する。
【0055】
一方、ステップS107において、操作指示の実行が完了したと判定された後、ユーザからティーチングを終了する旨の終了指示を受け付けていないと判定した場合(ステップS108:NO)、処理をステップS102に戻す。
【0056】
しかし、ステップS106において、ハンド11,12の中心点TCPが第1領域R1内に存在していないと監視部44によって判定された場合(ステップS106:NO)、すなわち、ハンド11,12の何れか一つの中心点TCPが第1領域R1から離脱する場合、停止制御部45は、受け付けた操作指示に応じた搬送ロボット10の動作を停止させる(ステップS109)。
【0057】
続いて、通報部46は、出力部60を介して、ハンド11,12の何れか一つの中心点TCPが第1領域R1から離脱することをユーザに通報する(ステップS110)。以降、処理は終了する。
【0058】
再び、ステップS103の説明に戻る。
受け付けた搬送ロボット10の操作指示が前記各軸手動操作でないと判定部42が判定した場合(ステップS103:NO)、すなわち、受け付けた操作指示が前記直線手動操作である場合、選択部43は前記第2条件を選択する(ステップS111)。処理部41は記憶部47から第2条件を読み出す。
【0059】
以降、制御部40は、搬送ロボット10を制御し、ステップS102で受け付けた操作指示を実行する(ステップS112)。
この間、監視部44は、所定の時間間隔にて、退避ハンド(ハンド11)の中心点TCPが第2条件を満たしているか否か、すなわち、退避ハンド(ハンド11)の中心点TCPが第1領域R1内に存在しているか否かの判定(監視)を行う(ステップS113)。
【0060】
ハンド11の中心点TCPが第1領域R1内に存在していないと監視部44によって判定された場合(ステップS113:NO)、すなわち、ハンド11の中心点TCPが第1領域R1から離脱する場合、停止制御部45は、受け付けた操作指示に応じた搬送ロボット10の動作を停止させる(ステップS109)。また、通報部46は、出力部60を介して、ハンド11の中心点TCPが第1領域R1から離脱することをユーザに通報する(ステップS110)。
【0061】
しかし、監視部44は、退避ハンド(ハンド11)の中心点TCPが第1領域R1内に存在していると判定した場合(ステップS113:YES)、進入ハンド(ハンド12)の中心点TCPが第1領域R1内又は第2領域R2内に存在しているか否かの判定(監視)を行うために、ステップS114及びS115を実行する。
【0062】
進入ハンド(ハンド12)の中心点TCPが第1領域R1内に存在していると監視部44によって判定された場合、(ステップS114:YES)、処理はステップS117に進む。
その後、処理部41は、ステップS102で受け付けた操作指示の実行が完了したか否かを判定する(ステップS117)。
【0063】
処理部41は、ステップS102で受け付けた操作指示の実行が完了していないと判定した場合(ステップS117:NO)、処理をステップS112に戻す。また、処理部41は、ステップS102で受け付けた操作指示の実行が完了したと判定した場合(ステップS117:YES)、処理をステップS118に進める。
ステップS117及びステップS118の処理は、上述のステップS107及びステップS108と同様なので説明を省略する。
【0064】
また、監視部44は、進入ハンド(ハンド12)の中心点TCPが第1領域R1内に存在していないと判定した場合、(ステップS114:NO)、ハンド12の位置が第2領域R2内に存在しているか否かの判定(監視)を行う(ステップ:S115)。
【0065】
しかし、進入ハンド(ハンド12)の中心点TCPが第2領域R2内に存在していないと監視部44によって判定された場合(ステップS115:NO)は、進入ハンド(ハンド12)の中心点TCPが第1領域R1内及び第2領域R2内に存在していないことになるので、第2の条件を満足しておらず、停止制御部45は、受け付けた操作指示に応じた搬送ロボット10の動作を停止させるために、ステップS109に進む。停止制御部45は、受け付けた操作指示に応じた搬送ロボット10の動作を停止させる(ステップS109)。
ステップS109の後、通報部46は、出力部60を介して、進入ハンド(ハンド12)の中心点TCPが第1領域R1又は第2領域R2から離脱することをユーザに通報する(ステップS110)。
【0066】
監視部44は、ハンド12の位置が第2領域R2内に存在していると判定した場合(ステップS115:YES)、進入ハンド(ハンド12)の向き(角度A)が前記許容誤差内であるか否かの判定(監視)を行う(ステップS116)。
【0067】
ハンド12の向きが前記許容誤差内でないと監視部44によって判定された場合(ステップS116:NO)、ステップS109~110の処理が行われる。これら処理については既に説明しており、詳しい説明を省略する。
【0068】
また、監視部44によって、ハンド12の向きが前記許容誤差内であると判定された場合(ステップS116:YES)、処理部41は、ステップS102で受け付けた操作指示の実行が完了したか否かを判定する(ステップS117)。
【0069】
処理部41は、ステップS102で受け付けた操作指示の実行が完了していないと判定した場合(ステップS117:NO)、処理をステップS112に戻す。また、処理部41は、ステップS102で受け付けた操作指示の実行が完了したと判定した場合(ステップS117:YES)、前記RAMを確認することにより、ユーザからティーチングの終了指示を受け付けたか否かを判定する(ステップS118)。処理部41は、ユーザからティーチングの終了指示を受け付けていないと判定した場合(ステップS118:NO)、処理をステップS102に戻す。また、処理部41によってユーザからティーチングの終了指示を受け付けたと判定された場合(ステップS118:YES)、処理は終了する。
【0070】
以上のように、搬送ロボット10が手動操作される際の操作モードに応じて選択される第1条件又は第2条件に基づいて、前記ハンドの特定点の位置が監視されるので、搬送ロボット10のハンドと周囲との干渉を防止できる。
【0071】
なお、上述した判定部42、選択部43、監視部44、停止制御部45及び通報部46は、ハードウェアロジックによって構成してもよいし、処理部41が所定のプログラムを実行することにより、ソフトウェア的に構築されてもよい。
【0072】
以上の記載においては、基板処理装置100が2つのハンド11,12を有する場合を例に挙げて説明したが、本実施形態はこれに限るものでなく、1つのハンドのみを有する構成であっても良い。
1つのハンドを有する場合には、前記進入ハンドと退避ハンドとを分けて処理する必要がなくなるので、図7のフローチャートにおいて、ステップS113を省略した処理にて対応すれば良い。
【符号の説明】
【0073】
10 搬送ロボット
11 ハンド
12 ハンド
13 第3回転軸
15 第2回転軸
17 第1回転軸
20 トランスファーチャンバー
21 設置面
22 側壁
42 判定部
43 選択部
44 監視部
45 停止制御部
46 通報部
100 基板処理装置
C1~C8 チャンバー
C13 連通口
W 基板
図1
図2
図3
図4
図5
図6
図7