TWI795940B - 晶圓治具、機器人系統、通信方法以及機器人教示方法 - Google Patents
晶圓治具、機器人系統、通信方法以及機器人教示方法 Download PDFInfo
- Publication number
- TWI795940B TWI795940B TW110137428A TW110137428A TWI795940B TW I795940 B TWI795940 B TW I795940B TW 110137428 A TW110137428 A TW 110137428A TW 110137428 A TW110137428 A TW 110137428A TW I795940 B TWI795940 B TW I795940B
- Authority
- TW
- Taiwan
- Prior art keywords
- light
- aforementioned
- wafer
- hand
- robot
- Prior art date
Links
Images
Classifications
-
- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
- H01L21/00—Processes or apparatus adapted for the manufacture or treatment of semiconductor or solid state devices or of parts thereof
- H01L21/67—Apparatus specially adapted for handling semiconductor or electric solid state devices during manufacture or treatment thereof; Apparatus specially adapted for handling wafers during manufacture or treatment of semiconductor or electric solid state devices or components ; Apparatus not specifically provided for elsewhere
- H01L21/683—Apparatus specially adapted for handling semiconductor or electric solid state devices during manufacture or treatment thereof; Apparatus specially adapted for handling wafers during manufacture or treatment of semiconductor or electric solid state devices or components ; Apparatus not specifically provided for elsewhere for supporting or gripping
- H01L21/687—Apparatus specially adapted for handling semiconductor or electric solid state devices during manufacture or treatment thereof; Apparatus specially adapted for handling wafers during manufacture or treatment of semiconductor or electric solid state devices or components ; Apparatus not specifically provided for elsewhere for supporting or gripping using mechanical means, e.g. chucks, clamps or pinches
- H01L21/68707—Apparatus specially adapted for handling semiconductor or electric solid state devices during manufacture or treatment thereof; Apparatus specially adapted for handling wafers during manufacture or treatment of semiconductor or electric solid state devices or components ; Apparatus not specifically provided for elsewhere for supporting or gripping using mechanical means, e.g. chucks, clamps or pinches the wafers being placed on a robot blade, or gripped by a gripper for conveyance
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B25—HAND TOOLS; PORTABLE POWER-DRIVEN TOOLS; MANIPULATORS
- B25J—MANIPULATORS; CHAMBERS PROVIDED WITH MANIPULATION DEVICES
- B25J11/00—Manipulators not otherwise provided for
- B25J11/0095—Manipulators transporting wafers
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B25—HAND TOOLS; PORTABLE POWER-DRIVEN TOOLS; MANIPULATORS
- B25J—MANIPULATORS; CHAMBERS PROVIDED WITH MANIPULATION DEVICES
- B25J13/00—Controls for manipulators
- B25J13/08—Controls for manipulators by means of sensing devices, e.g. viewing or touching devices
- B25J13/087—Controls for manipulators by means of sensing devices, e.g. viewing or touching devices for sensing other physical parameters, e.g. electrical or chemical properties
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B25—HAND TOOLS; PORTABLE POWER-DRIVEN TOOLS; MANIPULATORS
- B25J—MANIPULATORS; CHAMBERS PROVIDED WITH MANIPULATION DEVICES
- B25J13/00—Controls for manipulators
- B25J13/08—Controls for manipulators by means of sensing devices, e.g. viewing or touching devices
- B25J13/088—Controls for manipulators by means of sensing devices, e.g. viewing or touching devices with position, velocity or acceleration sensors
- B25J13/089—Determining the position of the robot with reference to its environment
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B25—HAND TOOLS; PORTABLE POWER-DRIVEN TOOLS; MANIPULATORS
- B25J—MANIPULATORS; CHAMBERS PROVIDED WITH MANIPULATION DEVICES
- B25J15/00—Gripping heads and other end effectors
- B25J15/0014—Gripping heads and other end effectors having fork, comb or plate shaped means for engaging the lower surface on a object to be transported
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B25—HAND TOOLS; PORTABLE POWER-DRIVEN TOOLS; MANIPULATORS
- B25J—MANIPULATORS; CHAMBERS PROVIDED WITH MANIPULATION DEVICES
- B25J19/00—Accessories fitted to manipulators, e.g. for monitoring, for viewing; Safety devices combined with or specially adapted for use in connection with manipulators
- B25J19/02—Sensing devices
- B25J19/021—Optical sensing devices
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B25—HAND TOOLS; PORTABLE POWER-DRIVEN TOOLS; MANIPULATORS
- B25J—MANIPULATORS; CHAMBERS PROVIDED WITH MANIPULATION DEVICES
- B25J9/00—Programme-controlled manipulators
- B25J9/16—Programme controls
- B25J9/1612—Programme controls characterised by the hand, wrist, grip control
-
- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
- H01L21/00—Processes or apparatus adapted for the manufacture or treatment of semiconductor or solid state devices or of parts thereof
- H01L21/67—Apparatus specially adapted for handling semiconductor or electric solid state devices during manufacture or treatment thereof; Apparatus specially adapted for handling wafers during manufacture or treatment of semiconductor or electric solid state devices or components ; Apparatus not specifically provided for elsewhere
- H01L21/67005—Apparatus not specifically provided for elsewhere
- H01L21/67242—Apparatus for monitoring, sorting or marking
- H01L21/67259—Position monitoring, e.g. misposition detection or presence detection
-
- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
- H01L21/00—Processes or apparatus adapted for the manufacture or treatment of semiconductor or solid state devices or of parts thereof
- H01L21/67—Apparatus specially adapted for handling semiconductor or electric solid state devices during manufacture or treatment thereof; Apparatus specially adapted for handling wafers during manufacture or treatment of semiconductor or electric solid state devices or components ; Apparatus not specifically provided for elsewhere
- H01L21/68—Apparatus specially adapted for handling semiconductor or electric solid state devices during manufacture or treatment thereof; Apparatus specially adapted for handling wafers during manufacture or treatment of semiconductor or electric solid state devices or components ; Apparatus not specifically provided for elsewhere for positioning, orientation or alignment
- H01L21/681—Apparatus specially adapted for handling semiconductor or electric solid state devices during manufacture or treatment thereof; Apparatus specially adapted for handling wafers during manufacture or treatment of semiconductor or electric solid state devices or components ; Apparatus not specifically provided for elsewhere for positioning, orientation or alignment using optical controlling means
Landscapes
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Robotics (AREA)
- Mechanical Engineering (AREA)
- Human Computer Interaction (AREA)
- Microelectronics & Electronic Packaging (AREA)
- Physics & Mathematics (AREA)
- Condensed Matter Physics & Semiconductors (AREA)
- General Physics & Mathematics (AREA)
- Manufacturing & Machinery (AREA)
- Computer Hardware Design (AREA)
- Power Engineering (AREA)
- General Health & Medical Sciences (AREA)
- Orthopedic Medicine & Surgery (AREA)
- Health & Medical Sciences (AREA)
- Manipulator (AREA)
- Container, Conveyance, Adherence, Positioning, Of Wafer (AREA)
- Numerical Control (AREA)
Abstract
一種晶圓治具係利用於具有手部之機器人,前述手部具有投光部以及受光部。前述受光部檢測自前述投光部照射之檢測光。晶圓治具係具備朝前述受光部照射通知光之光源。藉由前述光源朝前述受光部照射前述通知光,而對前述手部側輸出資訊。
Description
本發明係關於一種治具之使用,該治具係使用於操作晶圓之機器人上。
過往,已知一種機器人系統,係配置於製造半導體晶圓(半導體基板)之無塵室內,且對搬送半導體晶圓之機器人自動教示半導體晶圓之搬送位置。專利文獻1揭示有此種之基板搬送用機械手臂。
專利文獻1之基板搬送用機械手臂,具備可保持教示治具之手部以及支撐手部之臂部。於該機械手臂中,自教示治具導出之教示治具用信號傳輸電纜,藉由設於手基端部之連接器連接部連接,且被導入臂之內部而與控制器連接。於專利文獻1之構成中,教示治具用信號傳輸電纜係於教示動作中被保持為恆定姿勢。專利文獻1可藉此避免電纜被周邊裝置絆住而損壞治具或裝置等之問題。
[先前技術文獻]
[專利文獻]
[專利文獻1]:日本特開2010-137300號公報。
[發明所欲解決之課題]
於專利文獻1之構成中,為了傳輸電氣信號,需要連接治具與機器人控制器之間的電纜。因此,於治具之小型化等方面存在困難。此外,需要電纜之構成有時可能不適合於操作例如厭惡產生灰塵之半導體之用途。
爰此,本發明之目的在於提供一種與機器人之間不需要通信電纜之晶圓治具以及使用該晶圓治具之機器人系統。
[解決課題之手段]
本發明所欲解決之課題誠如以上說明,以下對用以解決該課題之手段及其功效進行說明。
根據本發明之第一觀點,提供以下構成之晶圓治具。亦亦即,前述晶圓治具係利用於具有手部之機器人,前述手部具有投光部以及檢測自前述投光部照射之檢測光之受光部。前述晶圓治具係具備朝前述受光部照射通知光之光源。前述晶圓治具係藉由前述光源朝前述受光部照射前述通知光,對前述手部側輸出資訊。
根據本發明之第二觀點,提供以下構成之晶圓治具。亦亦即,前述晶圓治具係利用於具有手部之機器人,前述手部具有投光部以及檢測自前述投光部照射之檢測光之受光部。前述晶圓治具具備治具受光部,前述治具受光部可檢測自前述手部之前述投光部照射之光。
根據本發明第三種觀點,提供以下構成之晶圓治具。亦亦即,前述晶圓治具係利用於具有手部之機器人,前述手部具有投光部以及檢測自前述投光部照射之檢測光之受光部。前述晶圓治具具有光切換部。前述光切換部可切換前述受光部接收來自前述投光部之前述檢測光之狀態與不接收前述檢測光之狀態。藉由前述光切換部之切換而朝前述手部側輸出資訊。
根據本發明之第四種觀點,提供以下之通信方法。亦亦即,於前述通信方法中,前述晶圓治具於機器人與晶圓治具之間朝前述手部側傳送資訊。前述機器人具有手部,前述手部具備投光部以及受光部。前述受光部檢測自前述投光部照射之檢測光。前述晶圓治具可藉由前述手部保持。前述通信方法包含第一步驟以及第二步驟。於前述第一步驟中,成為藉由前述手部保持前述晶圓治具之狀態。於前述第二步驟中,前述晶圓治具所具備之光源朝前述受光部照射與前述資訊對應之通知光。
藉此,晶圓治具係可利用機器人具備之構成之一部分(投光部以及受光部)與機器人(進而控制機器人之控制部)進行通信。由於不需要通信電纜,因此可實現晶圓治具之小型化、簡潔化以及輕量化,並且可適宜地維持機器人之運動自由度。
[發明功效]
根據本發明,可提供一種與機器人之間不需要通信電纜之晶圓治具以及使用該晶圓治具之機器人系統。
其次,參照圖式對本發明之實施形態進行說明。圖1為顯示本發明之機器人系統100之構成之立體圖。圖2為顯示機器人系統100之一部分之構成之方塊圖。圖3為顯示第一實施形態之晶圓治具2之構成之俯視圖。圖4為顯示第一實施形態之晶圓治具2之構成之側視圖。圖5為顯示使用第一實施形態之晶圓治具2檢測對象物9之狀況之局部立體圖。
圖1所示之機器人系統100係於無塵室等作業空間內使機器人1進行作業之系統。該機器人系統100可進行自動教示,該自動教示例如可有效且正確地教示機器人1 (具體為後述之手部10)之位置。
機器人系統100係具備機器人1、晶圓治具(通信治具)2以及控制器(控制部)5。
機器人1係例如具有作為晶圓移載機器人之功能,該晶圓移載機器人係用以搬送保管於省略圖示之保管裝置之晶圓。於本實施形態中,機器人1係藉由SCARA型水平多關節機器人實現。SCARA係選擇順應性關節機械手臂(Selective Compliance Assembly Robot Arm)之簡稱。
如圖1所示,機器人1具備手部(末端效應器)10、機械手臂11以及姿勢檢測部12。
手部10係末端效應器之一種,通常於俯視時形成為V字形或U字形。手部10係被支撐於機械手臂11(具體為後述之第二連桿16)之前端。手部10係以沿上下方向延伸之第三軸c3作為中心相對於第二連桿16旋轉。
於本實施形態之機器人1中,如圖1所示,於手部10之前端側設置有定位感測器(光學式感測器)6。藉由定位感測器6,可以非接觸方式進行晶圓等物體之有無等之確認(定位)。於本實施形態中,定位感測器6係例如由透射型感測器構成,該透射型感測器具有投光部61以及受光部62。
投光部61以及受光部62係於俯視時自手部10之中心偏向一側(手部10之前端側)之位置上隔開適宜之間隔排列配置。其中,手部10之中心係指於手部10保持圓形之晶圓之情況下之俯視與晶圓之中心一致之位置。
投光部61係朝受光部62照射例如紅外光等之檢測光。受光部62藉由無線或有線與控制器5連接。受光部62係朝控制器5輸出顯示檢測光之接收與否之電氣信號。
於投光部61與受光部62之間不存在物體之情況下,來自投光部61之檢測光到達受光部62,因此受光部62輸出有受光之電氣信號。於投光部61與受光部62之間存在物體之情況下,來自投光部61之檢測光被物體遮擋,因此受光部62輸出無受光之電氣信號。
機械手臂11主要具有基座13、升降軸14以及複數個連桿(在此,第一連桿15以及第二連桿16)。
基座13係固定於地面(例如無塵室之地板)。基座13係具有作為支撐升降軸14之基座構件之功能。
升降軸14係沿上下方向相對於基座13移動。藉由升降軸14的升降可變更第一連桿15、第二連桿16以及手部10之高度。
第一連桿15係被支撐於升降軸14之上部。第一連桿15係以朝上下方向延伸之第一軸c1作為中心相對於升降軸14旋轉。藉此,可於水平面內變更第一連桿15之姿勢。
第二連桿16係被支撐於第一連桿15之前端。第二連桿16以朝上下方向延伸之第二軸c2作為中心相對於第一連桿15旋轉。藉此,可於水平面內變更第二連桿16之姿勢。
姿勢檢測部12具備複數個旋轉感測器12a。旋轉感測器12a係例如由編碼器構成。每個旋轉感測器12a檢測驅動手部10、第一連桿15以及第二連桿16之省略圖示之驅動馬達之每個旋轉位置。各旋轉感測器12a係與控制器5電性連接,且將檢測之旋轉位置傳送至控制器5。
晶圓治具2係模擬成晶圓之治具,整體形成為大致圓板狀。如圖3所示,晶圓治具2具有本體21、對象物檢測感測器22、阻擋物(遮擋部)23以及發射器(光源)24。
本體21係形成為圓形之平板狀。本體21之直徑係與作為機器人1之搬送對象之晶圓之直徑相等。只要本體21之形狀實質上模擬成晶圓即可,本體21之材料不需要與晶圓相同。
對象物檢測感測器22係用以檢測對象物9。對象物檢測感測器22係例如由反射型感測器構成,該反射型感測器具備發光部以及受光部。對象物檢測感測器22之發光部以及受光部係設於本體21之下部且圓形之本體21之中心部。對象物檢測感測器22照射之光之光軸係位於本體21之中心軸上。
如圖5所示,對象物9例如形成為細長之圓錐台狀。對象物9係於手部10之可移動範圍內之適宜位置沿上下方向配置。對象物9上端之面係被形成為可反射光。也可於對象物9之上面黏貼反射片等。
阻擋物23係為了用以阻擋投光部61照射之檢測光。阻擋物23係以朝本體21之下方突出之方式設置。
發射器24係用以將檢測光照射於受光部62。發射器24例如具有與投光部61相同之構成,且朝受光部62照射紅外光等之通知光。發射器24係以朝本體21之下方突出之方式設置。
阻擋物23以及發射器24係隔開適宜之間隔排列配置於俯視時自本體21之中心偏向一側之位置。
具體而言,如圖3所示,於藉由手部10保持晶圓治具2之狀態下,阻擋物23以及發射器24皆位於定位感測器6之檢測光之光路(自投光部61朝向受光部62之光路)上。此時,阻擋物23係於光路上位於靠近投光部61之側,發射器24位於靠近受光部62之側。
阻擋物23係於面對投光部61之狀態下,遮擋來自投光部61之檢測光。發射器24係於面對受光部62之狀態下朝受光部62照射通知光。
於本實施形態中,如圖3所示,於藉由手部10保持晶圓治具2之狀態下,阻擋物23以及發射器24,以平行於手部10之延伸方向之軸A1作為對稱軸對稱地設置。然而,阻擋物23以及發射器24之配置不限於此。
如圖3所示,本實施形態之晶圓治具2係具備放大器25以及蓄電池26。
放大器25係用以放大對象物檢測感測器22之檢測信號。放大器25係設於本體21上。放大器25電性連接於對象物檢測感測器22以及蓄電池26。放大器25係利用來自蓄電池26之電力進行動作,將自對象物檢測感測器22接收之檢測信號放大。放大後之檢測信號之電壓,藉由省略圖示之比較器與預定電壓進行比較。比較器將比較結果作為動作信號輸出至蓄電池26。
蓄電池26將電力供給於對象物檢測感測器22、放大器25以及發射器24等。
蓄電池26係根據來自比較器之信號切換發射器24之亮燈/熄燈。因此,比較器實質上具有作為光源控制部之功能,係用以控制發射器24以實現本發明之通信方法。
如上述構成之晶圓治具2係可經由設於手部10之定位感測器6與控制器5進行通信。詳細容待後述。
控制器5係作為具備CPU(Central Processing Unit;中央處理單元)、ROM(Read Only Memory;唯讀記憶體)、RAM(Random Access Memory;隨機存取記憶體)、輔助記憶裝置等之公知之電腦而構成。輔助記憶裝置例如作為HDD(Hard Disk Drive;硬碟驅動機)、SSD(Solid State Drives;固態硬碟)等而構成。輔助記憶裝置記憶有用以控制機器人1之機器人控制程式等。
控制器5係根據預定之動作程式或自用戶輸入之移動指令等,朝驅動前述機器人1之各部分之各驅動馬達輸出指令值進行控制,使手部10移動至預定之指令位置。
接著,對機器人教示方法詳細進行說明,該機器人教示方法係於本實施形態之機器人系統100中,藉由本發明之通信方法且根據自晶圓治具2之檢測結果獲得之手部10之檢測位置,校正指示機器人1之指令位置。
於非使用時,晶圓治具2係被保管於適宜之保管位置。機器人1根據來自控制器5之控制指令,保持位於保管位置之晶圓治具2(第一步驟)。機器人1將保持之晶圓治具2搬送至預定之位置。搬送後,晶圓治具2之對象物檢測感測器22係位於對象物9附近。
隨後,機器人1一面使手部10與晶圓治具2一起於俯視時適宜之範圍內朝各種各樣之方向移動一面藉由對象物檢測感測器22掃描對象物9。於本實施形態中,對象物9上面之形狀為圓形。因此,只要可藉由對象物檢測感測器22檢測該圓之至少三點之位置,即可確定圓之中心。於本實施形態中,俯視時對象物9上面之圓之中心係作為後述之位置校正用之基準位置。
於掃描過程中,於晶圓治具2上,若藉由對象物檢測感測器22檢測出對象物9,則發射器24亮燈,若未被檢測出,則發射器熄燈(第二步驟)。發射器24之通知光可藉由手部10側之受光部62檢測。受光部62朝控制器5輸出顯示通知光之接收與否之電氣信號。藉此,控制器5可通過受光部62辨識對象物檢測感測器22是否有檢測出對象物9。
於對象物檢測感測器22檢測出對象物9之情況下,也可以預定頻率閃爍以取代使發射器24亮燈。於此情況下,控制器5可容易區分來自發射器24之通知光以及來自投光部61之檢測光。
因機器人1之公差等,可能於指示機器人1之手部10之位置與手部10之實際位置之間產生偏移。根據本實施形態,可根據藉由晶圓治具2掃描對象物9之結果確定前述偏移,校正指示機器人1之指令位置。
以下,簡單地進行說明。控制器5預先記憶指示機器人1之指令位置,該指令位置係與藉由對象物檢測感測器22檢測對象物9之三點分別對應。控制器5係以公知方法計算與通過三點之指令位置之圓之中心對應之指令位置。於如此算出之指令位置與為了使手部10之中心與對象物9之中心一致而於之前使用之指令位置之間存在偏移之情況下,控制器5利用計算取得該偏移量。該偏移量係例如可以平面向量顯示。控制器5係藉由自原始指令位置減去偏移量之向量以校正指令位置之位移。控制器5將校正後之指令位置提供於機器人1,可提高機器人1之動作精度。
晶圓治具2係模仿成晶圓之形狀,因此手部10可以與操作通常之晶圓相同之方式操作晶圓治具2。因此,可容易自動進行前述掃描以及位置校正之一系列動作。
晶圓治具2經由定位感測器6(具體為受光部62)將藉由對象物檢測感測器22檢測出對象物9之情況通知控制器5。如此,由於藉由光通信進行資訊之傳輸,因此可省去電纜。藉此,可實現構成之簡潔化、輕量化。此外,由於不需要電纜,因此可抑制灰塵之產生。此外,由於為使用機器人過往較多具有之定位感測器6之構成,因此也容易應用於現有機器人。
如以上說明,本實施形態之晶圓治具2係使用於具有手部10之機器人1,該手部10具備投光部61以及受光部62。晶圓治具2具有發射器24,該發射器24係朝受光部62照射通知光。晶圓治具2藉由發射器24朝受光部62照射通知光,對手部10側輸出資訊。
藉此,晶圓治具2可利用機器人1具備之構成之一部分(投光部61以及受光部62)與機器人1進行通信。由於可省去通信電纜,因此可實現晶圓治具2之小型化、簡潔化以及輕量化,並且可適宜地保持機器人1之運動自由度。
此外,本實施形態之晶圓治具2具備阻擋物23。當藉由手部10保持晶圓治具2時,阻擋物23將投光部61與受光部62之間的光路遮擋。
藉此,於晶圓治具2之使用時,可防止受光部62接收來自投光部61之檢測光。
此外,本實施形態之晶圓治具2係具備檢測對象物9之對象物檢測感測器22。晶圓治具2之發射器24係輸出對象物檢測感測器22是否有檢測出對象物9作為資訊。
藉此,可於機器人1側辨識是否於晶圓治具2側檢測出對象物9。
此外,於本實施形態中,對象物檢測感測器22係設於該晶圓治具2之中心。
藉此,由於自與晶圓治具2之中心對應之位置檢測對象物9,因此可正確地把握檢測出對象物9之晶圓治具2之位置。
此外,於本實施形態中,於藉由手部10保持晶圓治具2之狀態下,對象物檢測感測器22係位於手部10之中心。
藉此,可獲得通常作為位置控制之基準使用之手部10之中心位置上之檢測結果。因此,例如藉由將檢測結果使用於位置控制,可提高機器人1之動作精度。
此外,於本實施形態之晶圓治具2中,藉由發射器24之亮燈/熄燈表現對象物檢測感測器22是否檢測出對象物9之資訊。
藉此,可以簡單之構成自晶圓治具2側傳送資訊。
接著,對第二實施形態進行說明。圖6為顯示第二實施形態之晶圓治具2x之構成之俯視圖。圖7為顯示第二實施形態之晶圓治具2x之構成之側視圖。圖8為顯示使用第二實施形態之晶圓治具2x檢測對象物9x之狀況之局部立體圖。再者,於本實施形態之說明中,有時對與前述實施形態相同或類似之構件賦予與圖式相同之符號,並省略說明。
於本實施形態之晶圓治具2x中,如圖6所示,於本體21x上形成有狹縫部27。當藉由手部10保持晶圓治具2x時,狹縫部27係沿手部10之長度方向,以自本體21x之中心部朝前端側開口之方式形成。狹縫部27係於本體21x之厚度方向貫通本體21x。
本實施形態之晶圓治具2x,具備兩個對象物檢測感測器22。兩個對象物檢測感測器22皆為光感測器。對象物檢測感測器22係以於藉由手部10保持晶圓治具2x之狀態下不干擾手部10之方式配置。
每個對象物檢測感測器22具備投光部以及受光部。以下,於各投光部賦予符號22x、22a,且於各受光部賦予符號22y、22b進行說明。一個對象物檢測感測器22係由投光部22x以及受光部22y構成,另一個對象物檢測感測器22係由投光部22a以及受光部22b構成。
由於投光部22x、22a、受光部22y、22b之各構成分別與前述定位感測器6具備之投光部61、受光部62相同,故而省略說明。
受光部22y係隔著軸A1相對於投光部22x配置於相反側。受光部22b係隔著軸A1相對於投光部22a配置於相反側。兩個對象物檢測感測器22係以俯視時對象物檢測感測器22的光路呈X字狀交叉之方式配置。光路相交之點與本體21x之中心一致。
放大器25具有兩個通道。受光部22y電性連接於放大器25之第一通道Ch1。受光部22b電性連接於放大器25之第二通道Ch2。
於本實施形態中,例如如圖7以及圖8所示,對象物9x係由可貫通本體21x之狹縫部27之桿狀構件構成。對象物9x係藉由遮擋光之材料形成為圓桿狀。
於本實施形態之晶圓治具2x中,於無論在第一通道Ch1還是第二通道Ch2中皆未藉由對象物檢測感測器22檢測出對象物9x之情況下,以熄燈之方式控制發射器24。
於已藉由第一通道Ch1之對象物檢測感測器22檢測出對象物9x但於第二通道Ch2之對象物檢測感測器22中未檢測出之情況下,控制發射器24使之以預定之第一頻率(例如10Hz)閃爍。
於在第一通道Ch1之對象物檢測感測器22中未檢測出對象物9x但於第二通道Ch2之對象物檢測感測器22中檢測出對象物9x之情況下,控制發射器24使之以預定之第二頻率(例如20Hz)閃爍。
於藉由第一通道Ch1以及第二通道Ch2兩者之對象物檢測感測器22檢測出對象物9x之情況下,控制發射器24使之以預定之第三頻率(例如30Hz)閃爍。
如上述,發射器24之閃爍周期,根據兩個對象物檢測感測器22之檢測結果之組合而變化。
為了進行發射器24之閃爍控制,晶圓治具2x具備未圖示之小型電腦。該電腦例如具備CPU、ROM、RAM。電腦具有作為光源控制部之功能,且經由發射器24將資訊傳送至控制器5。
於本實施形態中,與前述第一實施形態不同,可同時監視兩個對象物檢測感測器22之檢測結果。藉此,藉由僅使晶圓治具2(手部10)直線狀地一次移動之簡單動作即可確定對象物9x之中心位置。因此,可於短時間內完成位置校正。
如以上說明,於本實施形態之晶圓治具2x中,藉由重複發射器24之亮燈/熄燈之周期表現資訊。
藉此,可將各種各樣之資訊自晶圓治具2x傳輸至控制器5。
此外,本實施形態之晶圓治具2係具備複數個對象物檢測感測器22。重複發射器24之亮燈/熄燈之周期,根據各象物檢測感測器22之檢測結果之組合而變化。
藉此,可以簡單之構成將複數個對象物檢測感測器22之檢測結果傳送至控制器5。
此外,本實施形態之晶圓治具2x係具備兩個對象物檢測感測器22。於晶圓治具2x之厚度方向觀察之情況下,兩個對象物檢測感測器22之光軸交叉。於藉由手部10保持晶圓治具2之狀態下,於晶圓治具2之厚度方向觀察之情況下之光軸之交叉部位係位於手部10之中心。
藉此,藉由以兩個對象物檢測感測器22檢測對象物9x,可容易地確定手部10之中心位置與對象物9x之位置關係。
接著,對第三實施形態進行說明。圖9為顯示使用第三實施形態之晶圓治具2y檢測對象物9之狀況之局部立體圖。再者,於本實施形態之說明中,有時對與前述實施形態相同或類似之構件賦予圖式相同之符號,並省略說明。
如圖9所示,本實施形態之晶圓治具2y具備光切換部28,以取代第一實施形態之阻擋物23以及發射器24。
光切換部28係以朝晶圓治具2y之本體21之下方突出之方式設置。光切換部28位於定位感測器6之檢測光之光路(自投光部61朝受光部62之光路)上。
光切換部28例如由液晶快門、機械式快門等構成,可切換定位感測器6之檢測光之通過以及遮擋。
光切換部28係例如根據對象物檢測感測器22之檢測結果進行開閉,適宜地切換受光部62是否接收來自投光部61之檢測光。藉此,晶圓治具2y與前述實施形態相同,可朝手部10側輸出資訊。
以上,對本發明之較佳實施形態以及變形例進行了說明,但前述構成例如可變更如下。
阻擋物23也可由具有與受光部62相同之構成之接收器(治具受光部)構成。於此情況下,控制器5可經由投光部61對阻擋物23(亦即,晶圓治具2、2x)提供指令。亦即,自機器人1朝晶圓治具2之通信,不使用電纜也可實現。對晶圓治具2、2x發出之指令可任意,例如可列舉對象物檢測感測器22之檢測之開始/停止等。
也可省略阻擋物23,以兼具阻擋物23之方式構成發射器24。於晶圓治具2之使用時以熄燈之方式控制投光部61之構成中,不需要阻擋物23。
於俯視(手部10之厚度方向)觀察之情況下,若來自投光部22x以及投光部22a之檢測光交叉且此交叉點位於手部10(晶圓治具2x)之中心,則檢測光之光軸彼此實際上也可不交叉。例如,可將兩個對象物檢測感測器22之光軸設於本體21x之厚度方向上之不同位置。
只要晶圓治具2x具有之兩個對象物檢測感測器22不干擾手部10,也可設於本體21x之下面。於可朝下方遠離本體21x配置對象物檢測感測器22之光軸之情況下,還可省略狹縫部27。
對象物檢測感測器22可為非接觸式之感測器,也可為接觸式之感測器。
也可取代對象物檢測感測器22或者於此基礎上將各種感測器安裝於晶圓治具2上。例如,可考慮晶圓治具2具有非接觸式之測距儀,且使發射器24以與檢測之距離對應之周期閃爍。
藉由發射器24之控制表現資訊之方法可多種多樣。也可根據以二進制表現資訊之形式控制發射器24之亮燈/熄燈。也可根據光強度之強弱以及光源之波長之不同等表現資訊,以取代發射器24之亮燈/熄燈。
晶圓治具2、2x、2y,也可使用於檢測對象物9、9x以外之目的(換言之,機器人1之位置校正以外之目的)。
蓄電池26可作為一次蓄電池構成,也可作為二次蓄電池構成。於作為二次蓄電池構成蓄電池26之情況下,較佳為,於晶圓治具2之保管位置或其他之位置配置用以對蓄電池26進行充電之充電裝置。藉此,可實現自動充電。
晶圓治具2、2x、2y也可經由搭載於手部10之負載感測器等之其他光學式感測器朝控制器5傳送資訊, 以取代定位感測器6。
本說明書中揭示之要素之功能,可使用包含以執行揭示之功能之方式構成或編程之通用處理器、專用處理器、積體電路、ASIC(Application Specific Integrated Circuit;特殊應用積體電路)、常規電路以及/或者這些組合之電路或處理電路執行。由於包含電晶體或其他電路,因此處理器可被視作為處理電路或電路。於本發明中,電路、單元或手段係執行所列舉之功能之硬體、或者也可為以執行列舉之功能之方式被編程之硬體。硬體可為本說明書中揭示之硬體,或者也可為以執行列舉之功能之方式被編程或構成之其他已知硬體。於硬體係被認為電路之一種之處理器之情況下,電路、手段或單元係硬體與軟體之組合,且軟體係被使用於硬體以及/或者處理器之構成。
1:機器人
2,2x,2y:晶圓治具
5:控制器(控制部)
6:定位感測器
9,9x:對象物
10:手部
11:機械手臂
12:姿勢檢測部
12a:旋轉感測器
13:基座
14:升降軸
15:第一連桿
16:第二連桿
21,21x:本體
22:對象物檢測感測器(感測器)
22a,22x:投光部
22b,22y:受光部
23:阻擋物(遮擋部)
24:發射器(光源)
25:放大器
26:蓄電池
27:狹縫部
28:光切換部
61:投光部
62:受光部
100:機器人系統
A1:軸
c3:第三軸
Ch1:第一通道
Ch2:第二通道
[圖1]為顯示本發明之機器人系統之構成之立體圖。
[圖2]為顯示機器人系統之一部分之構成之方塊圖。
[圖3]為顯示第一實施形態之晶圓治具之構成之俯視圖。
[圖4]為顯示第一實施形態之晶圓治具之構成之側視圖。
[圖5]為顯示使用第一實施形態之晶圓治具檢測對象物之狀況之局部立體圖。
[圖6]為顯示第二實施形態之晶圓治具之構成之俯視圖。
[圖7]為顯示第二實施形態之晶圓治具之構成之側視圖。
[圖8]為顯示使用第二實施形態之晶圓治具檢測對象物之狀況之局部立體圖。
[圖9]為顯示使用第三實施形態之晶圓治具檢測對象物之狀況之局部立體圖。
2:晶圓治具
9:對象物
10:手部
16:第二連桿
21:本體
22:對象物檢測感測器(感測器)
23:阻擋物(遮擋部)
24:發射器(光源)
25:放大器
26:蓄電池
61:投光部
62:受光部
Claims (21)
- 一種晶圓治具,係利用於具有手部之機器人,前述手部具有投光部以及檢測自前述投光部照射之檢測光之受光部;前述晶圓治具係具備:光源,係朝前述受光部照射通知光;前述晶圓治具係藉由前述光源朝前述受光部照射前述通知光從而輸出資訊。
- 如請求項1所記載之晶圓治具,其中前述晶圓治具具備遮擋部;當藉由前述手部保持前述晶圓治具時,前述遮擋部將前述投光部與前述受光部之間的光路遮擋。
- 如請求項1所記載之晶圓治具,其中具備檢測對象物之對象物檢測感測器;前述光源係輸出前述對象物檢測感測器是否有檢測出前述對象物作為前述資訊。
- 如請求項3所記載之晶圓治具,其中前述對象物檢測感測器係設於前述晶圓治具之中心。
- 如請求項3所記載之晶圓治具,其中於藉由前述手部保持前述晶圓治具之狀態下,前述對象物檢測感測器係位於前述手部之中心。
- 如請求項1所記載之晶圓治具,其中藉由重複前述光源所照射的前述通知光之亮燈/熄燈之周期、或重複前述通知光之光強度之強弱之周期,以表現前述資訊。
- 如請求項6所記載之晶圓治具,其中具備複數個感測器;前述周期係跟據各感測器之檢測結果之組合而變化。
- 如請求項7所記載之晶圓治具,其中複數個感測器具備兩個光感測器,於沿前述晶圓治具之厚度方向觀察之情況下,兩個前述光感測器之光軸交又;於藉由前述手部保持前述晶圓治具之狀態下,於沿前述晶圓治具之厚度方向觀察之情況下之前述光軸之交叉部位係位於前述手部之中心。
- 如請求項1所記載之晶圓治具,其中具備治具受光部,前述治具受光部可檢測自前述手部之前述投光部照射之光。
- 如請求項9所記載之晶圓治具,其中前述治具受光部具有作為遮擋部之功能,當藉由前述手部保持前述晶圓治具時,前述遮擋部將前述投光部與前述受光部之間的光路遮擋。
- 如請求項1所記載之晶圓治具,其中進一步具備:治具受光部,係可藉由從前述手部之前述投光部照射之光,來接收來自前述機器人之前述手部之指令。
- 如請求項1所記載之晶圓治具,其中前述受光部以及前述投光部係由感測器所具備,前述感測器係用以檢測有無晶圓被前述機器人的前述手部所支撐。
- 如請求項12所記載之晶圓治具,其中前述感測器係包括定位感測器。
- 一種機器人系統,係具備:請求項1所記載之晶圓治具;機器人,係可藉由前述手部保持前述晶圓治具;以及控制部,係對前述機器人提供指令進行控制;前述控制部經由前述受光部自前述晶圓治具側接收資訊。
- 一種晶圓治具,係利用於具有手部之機器人,前述手部具有投光部以及檢測自前述投光部照射之檢測光之受光部;前述晶圓治具係具備:治具受光部,係可檢測自前述手部之前述投光部照射之光;前述治具受光部係可藉由從前述投光部照射之光,來接收來自前述機器人之前述手部之指令。
- 如請求項15所記載之晶圓治具,其中前述治具受光部係由遮擋部所具備,當藉由前述手部保持前述晶圓治具時,前述遮擋部係將前述投光部與前述受光部之間的光路遮擋。
- 如請求項15所記載之晶圓治具,其中進一步具備:對象物檢測感測器,係檢測物體;前述對象物檢測感測器係具備用以檢測物體之受光部以及發光部;前述指令包括對前述對象物感測器的開始、停止檢測指令。
- 如請求項15所記載之晶圓治具,其中前述受光部以及前述投光部係由感測器所具備,前述感測器係用以檢測有無晶圓被前述機器人的前述手部所支撐;前述感測器係包括定位感測器。
- 一種晶圓治具,係利用於具有手部之機器人,前述手部具有投光部以及檢測自前述投光部照射之檢測光之受光部;前述晶圓治具係具備:光切換部,係可切換前述受光部接收來自前述投光部之前述檢測光之狀態與不接收前述檢測光之狀態;藉由前述光切換部之切換朝前述受光部輸出資訊。
- 一種通信方法,係由晶圓治具朝機器人傳送資訊之通信方法,前述機器人係具備手部,前述手部具備投光部以及受光部,前述受光部檢測自前述投光部照射之檢測光,前述晶圓治具可藉由前述手部保持;前述通信方法係包含以下之步驟:第一步驟,於前述第一步驟中,成為藉由前述手部保持前述晶圓治具之狀態;以及第二步驟,於前述第二步驟中,前述晶圓治具所具備之光源朝前述受光部照射與前述資訊對應之通知光。
- 一種機器人教示方法,係藉由前述請求項20所記載之通信方法,且根據自前述晶圓治具獲得之前述資訊,校正指示前述機器人之指令位置。
Applications Claiming Priority (2)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
US17/067,423 US11554498B2 (en) | 2020-10-09 | 2020-10-09 | Wafer jig, robot system, communication method, and robot teaching method |
US17/067,423 | 2020-10-09 |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
TW202214402A TW202214402A (zh) | 2022-04-16 |
TWI795940B true TWI795940B (zh) | 2023-03-11 |
Family
ID=81079432
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
TW110137428A TWI795940B (zh) | 2020-10-09 | 2021-10-08 | 晶圓治具、機器人系統、通信方法以及機器人教示方法 |
Country Status (6)
Country | Link |
---|---|
US (1) | US11554498B2 (zh) |
JP (1) | JPWO2022074949A1 (zh) |
KR (1) | KR20230056771A (zh) |
CN (1) | CN116325111A (zh) |
TW (1) | TWI795940B (zh) |
WO (1) | WO2022074949A1 (zh) |
Citations (3)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2001156153A (ja) * | 1999-11-29 | 2001-06-08 | Dainippon Screen Mfg Co Ltd | 基板搬送装置および搬送教示システム |
JP2003165078A (ja) * | 2001-11-27 | 2003-06-10 | Kawasaki Heavy Ind Ltd | 自動教示システム |
JP2005123261A (ja) * | 2003-10-14 | 2005-05-12 | Yaskawa Electric Corp | 教示治具 |
Family Cites Families (9)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
KR100763096B1 (ko) * | 2001-09-07 | 2007-10-04 | 가부시키가이샤 야스카와덴키 | 웨이퍼 위치 교시 방법 및 교시용 치구 |
JP4501103B2 (ja) * | 2003-10-17 | 2010-07-14 | 株式会社安川電機 | 半導体ウェハ搬送ロボットのキャリブレーション方法およびそれを備えた半導体ウェハ搬送ロボット、ウェハ搬送装置 |
JP4285204B2 (ja) * | 2003-11-04 | 2009-06-24 | 株式会社安川電機 | ウェハ位置教示方法およびウェハ搬送ロボット |
JP4506255B2 (ja) * | 2004-04-19 | 2010-07-21 | 株式会社安川電機 | ウェハ位置教示方法およびそのロボット |
KR20080009745A (ko) * | 2005-07-15 | 2008-01-29 | 가부시키가이샤 야스카와덴키 | 웨이퍼 위치 교시 방법 및 교시 치구 장치 |
WO2009145082A1 (ja) * | 2008-05-27 | 2009-12-03 | ローツェ株式会社 | 搬送装置、位置教示方法及びセンサ治具 |
JP5347466B2 (ja) | 2008-12-09 | 2013-11-20 | 株式会社安川電機 | 教示治具によって教示する基板搬送用マニピュレータ |
JP6384195B2 (ja) * | 2014-08-20 | 2018-09-05 | 株式会社安川電機 | ロボットシステムおよびロボット教示方法 |
JP6522325B2 (ja) * | 2014-12-08 | 2019-05-29 | 日本電産サンキョー株式会社 | 産業用ロボットおよび産業用ロボットの教示方法 |
-
2020
- 2020-10-09 US US17/067,423 patent/US11554498B2/en active Active
-
2021
- 2021-08-23 KR KR1020237010482A patent/KR20230056771A/ko not_active Application Discontinuation
- 2021-08-23 CN CN202180068616.0A patent/CN116325111A/zh active Pending
- 2021-08-23 WO PCT/JP2021/030881 patent/WO2022074949A1/ja active Application Filing
- 2021-08-23 JP JP2022555293A patent/JPWO2022074949A1/ja active Pending
- 2021-10-08 TW TW110137428A patent/TWI795940B/zh active
Patent Citations (3)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2001156153A (ja) * | 1999-11-29 | 2001-06-08 | Dainippon Screen Mfg Co Ltd | 基板搬送装置および搬送教示システム |
JP2003165078A (ja) * | 2001-11-27 | 2003-06-10 | Kawasaki Heavy Ind Ltd | 自動教示システム |
JP2005123261A (ja) * | 2003-10-14 | 2005-05-12 | Yaskawa Electric Corp | 教示治具 |
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
US20220111534A1 (en) | 2022-04-14 |
WO2022074949A1 (ja) | 2022-04-14 |
KR20230056771A (ko) | 2023-04-27 |
US11554498B2 (en) | 2023-01-17 |
JPWO2022074949A1 (zh) | 2022-04-14 |
CN116325111A (zh) | 2023-06-23 |
TW202214402A (zh) | 2022-04-16 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
JP6637494B2 (ja) | ロボットの教示方法及びロボット | |
EP1137052B1 (en) | Automatic calibration system for wafer transfer robot | |
US10395956B2 (en) | Substrate transfer apparatus and method of teaching substrate transfer robot | |
TWI406748B (zh) | Automatic operation machine | |
US10953539B2 (en) | Substrate transfer robot and automatic teaching method | |
JP2004536443A (ja) | セルフティーチングロボット | |
TW201806067A (zh) | 基於傳感器的自動校準晶圓 | |
US20200206934A1 (en) | Method of correcting position of robot and robot | |
KR102560896B1 (ko) | 로봇의 위치 보정 방법 및 로봇 | |
KR20150104054A (ko) | 교시 지그, 교시 시스템 및 교시 방법 | |
TWI795940B (zh) | 晶圓治具、機器人系統、通信方法以及機器人教示方法 | |
TWI791355B (zh) | 晶圓治具、機器人系統、通信方法及機器人教示方法 | |
KR102517746B1 (ko) | 기판 반송 로봇 및 타겟체의 에지 위치 교시 방법 | |
JP7495510B2 (ja) | ロボットシステム及びオフセット取得方法 | |
US20190043750A1 (en) | Robot diagnosing method | |
CN113711342A (zh) | 用于机器人***的基于雷达的位置测量 | |
US20240051129A1 (en) | Robot and teaching method | |
KR20230081630A (ko) | 산업용 로봇 및 산업용 로봇의 교시 방법 | |
JPH03166089A (ja) | ハンドリングロボットのハンドフインガー |