专利名称：搬运机器人的控制方法
技术领域：
本发明涉及设置于处理装置的搬运机器人的控制方法。
背景技术：
以往，作为对基板实施成膜处理、蚀刻处理等各种处理的装置，已知的处理装置 (所谓，组合设备工具装置)构成为如图1所示，以包围配置有搬运机器人1的中央搬运 室T的方式，配置装载锁定室A、B与多个处理室C F，利用搬运机器人1将投入到装载锁 定室A、B的基板S搬运到各处理室C F或者在各处理室C F的相互间搬运基板S。在这种处理装置中，已知搬运机器人等待基板处理结束的状态(所谓处理控速) 和等待基板在处理室被搬出的状态(所谓搬运控速)会给处理装置的处理能力(产量； through put)造成影响。如果处理装置的构成趋于复杂，则上述处理控速及搬运控速会在 多个位置产生，而在对基板进行连续处理的情况下，关注各基板时的搬运时间与处理时间 的总和为该处置装置的最大处理能力。为了提高处理装置的处理能力，如图1所示的处理装置所示，已知使用具备2个支 承基板的机器人手的搬运机器人(例如参照专利文献1。)。通过使用2个机器人手，能减 少搬运控速。这种处理装置中，按照从主机发出的一个指令，搬运机器人进行一个动作。即，在 将存在于一个处理室的基板搬运到另一个处理室的情况下，搬运机器人按照“pick (取)”， "go to (旋转)”，“place (放置)”这样的指令进行多个动作。然后，每当搬运机器人的各 动作结束时，在搬运机器人与主机之间进行通信。因此，在现有的搬运机器人的控制方法 中，搬运机器人与主机之间进行通信的次数多，搬运时间增长通信所需的时间的量，存在产 量偏低的问题。专利文献1 日本特开2007-291530号公报
发明内容
本发明鉴于上述情况做出，其课题在于提供一种能削减搬运机器人的通信时间、 能缩短基板的搬运时间的搬运机器人的控制方法。为了解决上述课题，本发明提供一种搬运机器人的控制方法，是对搬运机器人进 行控制的方法，该搬运机器人以由机器人手支承待处理基板的状态在同一平面内进行旋转 及伸缩动作，并在沿旋转方向配置的多个处理室间搬运基板，所述搬运机器人的控制方法 的特征在于以一个指令执行将存在于一个处理室的基板搬运到另一个处理室的规定位置 时的搬运机器人的一系列动作。根据本发明，以一个指令而非多个指令来控制将存在于一个处理室的基板搬运到 另一个处理室的规定位置时的一系列的搬运机器人的动作。因此，与以多个指令控制上述 一系列的搬运机器人的动作的情况相比，由于能减少搬运机器人的通信时间，故能缩短基 板的搬运时间。
另外，亦可为上述搬运机器人具有隔着规定间隔设置的2个机器人手，以上述一 个指令执行在利用一个机器人手取出存在于上述一个处理室的基板后，利用另一机器人手 将与取出的基板不同的基板交接给上述一个处理室的规定位置的交换动作。本发明中，亦可为在切换搬运机器人的伸缩动作与旋转动作的切换点前后，以局 部地合成上述搬运机器人的伸缩动作及旋转动作的方式控制搬运机器人。由此，无需在上 述切换点停止搬运机器人，因此与在切换点搬运机器人停止的情况相比，能缩短搬运机器 人进行加速及减速的时间，减少上述的搬运机器人的通信时间，相应地进一步缩短了基板 的搬运时间。本发明中，在搬运机器人的一系列动作中检测机器人手上有无基板，根据该检测 结果，使配置在将存在于一个处理室中的基板搬运到另一处理室时的搬运路径的部件工 作。由此，即便在以一个指令将存在于一个处理室的基板搬运到另一处理室时，亦能安全并 且可靠地搬运基板。此外，作为上述的部件，能选取将处理室与配置搬运机器人的搬运室之间隔开的 隔离阀；在搬运机器人与配置于处理室的基板载台之间交接基板时上下动作的提升销；以 及在上述处理室形成保护壁的护罩之中的至少一个。在以一个指令执行上述交换动作的情 况下，通过在将基板交接给一个处理室后关闭隔离阀，能在一个处理室开始对于该基板的处理。
图1中，(A)及(B)是示意性地表示具备搬运机器人的处理装置的俯视图及剖视 图。图2是表示在本实施方式中搬运机器人按照一个指令执行的一系列动作的图。图3是一个步骤一个步骤地表示图2所示的搬运机器人1的动作的图。图4是等待一系列动作结束而关闭隔离阀时的时序图。图5是不待一系列动作结束而关闭隔离阀时的时序图。图6是不待一系列动作的结束而关闭隔离阀时的时序图。图7是以局部地合成机器人手12的伸缩动作及旋转动作的方式来控制搬运机器 人1的情况进行说明的图。
具体实施例方式以下，对在图1所示的处理装置中应用本发明的实施方式进行说明。在处理装置 的搬运室T设置具有公知构造的搬运机器人1，并且在装载锁定室A、B及各处理室C F与 的连结位置附近设置进行基板S的检测动作的检测单元2。搬运室T与装载锁定室A、B及 各处理室C F被隔离阀(isolation valve)3隔开。隔离阀3防止各处理室C F的气 体、压力漏出到搬运室T。在装载锁定室A、B及各处理室C F，除配置有交接基板S的基板载台Cs外，还 在各处理室C F根据需要配置形成保护壁的护罩(未图示)。该保护壁具有作为防止反 应副产物附着于处理室壁面的防着板的功能、防止粉末从各处理室C F向搬运室T飞散 或光、电磁波从各处理室C F向搬运室T泄漏的功能。另外，构成搬运机器人1、检测单元2及隔离阀3之类的处理装置的各种传感器、驱动机构与进行处理装置全体的控制的主机4 连接。蛙足式代表的多关节式的搬运机器人1，具备多个作为工作部的机器人臂11和驱 动该机器人臂11而使其自如旋转、伸缩及上下的作为驱动单元的电机10。如图I(B)所示，各电机10的旋转轴10a、10b、10c、IOd被同心配置，机器人臂Ila 呈连杆机构与旋转轴10a、IOb连结，机器人臂lib呈连杆机构与旋转轴10c、10d连结。在 上述机器人臂IlaUlb的前端分别设置有以载置基板S的状态对基板S进行支承的机器人 手 12aU2b0机器人手12a、12b被设置为在旋转方向上具有规定的间隔。通过适宜地控制旋转 轴10a、10b的旋转角及旋转方向，使机器人手12a自由伸缩及旋转，与该机器人手12a独 立，通过适宜控制旋转轴10c、10d的旋转角及旋转方向，使机器人手12b自由伸缩及旋转。 进而机器人手12a、12b通过未图示的电机的控制而自如升降。在本实施方式中，利用搬运机器人1例如将投入装载锁定室A的基板S搬运到处 理室C，将在处理室C实施处理后的基板S搬运到处理室E，将在处理室E实施处理后的基 板S返回到装载锁定室A。同样，被投入到装载锁定室B的基板S,在处理室D及处理室F 被依次实施处理后，返回至装载锁定室B。另外，作为检测单元2，例如使用激光传感器、LED光纤传感器等具有公知构造的 光学传感器，CCD摄像机等视觉传感器。在本实施方式中，作为检测单元2，以使用由激光投 光器21及受光器22构成的透射式的激光传感器的情况为例进行说明。此外，作为光学传 感器还可使用反射式的传感器。接下来，对搬运机器人1的控制方法进行说明。本发明的搬运机器人1的控制方法 的特征在于以一个指令进行将存在于一处理室的基板搬运到另一处理室的规定位置(例 如基板载台Cs)时的搬运机器人的一系列动作。以下，参照图2及图3，对于以一个指令来进行将存在于处理室C的基板S2搬运到 处理室E的规定位置时的搬运机器人1的一系列动作的例子进行说明。图3 —个步骤一个 步骤地对图2(A) (J)所示的搬运机器人1的动作进行总结。在此，图2所示的基板Sl比基板S2更先被搬运到处理室C，在处理室C中被实施 处理后，被搬运到处理室E。基板S2是在基板Sl之后搬运到处理室C并在处理室C被实 施处理的基板。基板S3是在基板S2从处理室C被取出后搬运到处理室C的未处理基板。 即，按照基板Si、基板S2、基板S3的顺序，在处理室C中被实施处理，之后在处理室E中被 实施处理。此外，在图2的电机旋转中心Cr的左方示出的下方向或者上方向的箭头，表示 搬运机器人1的下降动作或者上升动作。首先，如图2㈧所示，在机器人手12b伸展至处理室C的图示省略的基板载 台Cs的状态下，从主机4向搬运机器人1发送一个指令“交换(exchange)”。收到指令 “exchange”的搬运机器人1，使机器人手12b上升，通过机器人手12b支承处理室C中的处 理结束后的基板S2。然后，使机器人手12b收缩，从处理室C中取出基板S2(步骤1)。在此，现有控制中使用的指令“pick”的动作在上述步骤1中结束，而与上述指令 “exchange”对应的搬运机器人1的一系列的动作并未结束。因此，在该时刻，搬运机器人1 不生成动作结束信号。
此外，亦可在机器人手12b的前端指向处理室C并且收缩的状态下，可以从主机4 向搬运机器人1发送上述指令“exchange”。接着，为了将未处理的基板S3载置在处理室C，如图2 (B)所示，使机器人手1 旋 转成支承基板S3的机器人手12a的前端指向处理室C(步骤2、。然后，如图2(C)所示，将 支承基板S3的机器人手1 伸展至处理室C的基板载台Cs，使机器人手1 下降(步骤 3)。由此，基板S3被载置在处理室C的基板载台Cs。然后，如图2(D)所示，使机器人手12a 收缩(步骤4)。接着，为了将处理室E中的处理结束后的基板Sl取出，如图2(E)所示，使机器人 手1 旋转成未支承基板的机器人手12a的前端指向处理室E (步骤5)。然后，如图2 (F)所示，使机器人手1 伸展至处理室E的基板载台Cs (步骤6)。 然后，如图2(G)所示，在使机器人手1 上升而由机器人手1 支承基板Sl后，使机器人 手1 收缩(步骤7)。由此，从处理室E取出基板Si。接着，为了将基板S2载置于处理室E，如图2 (H)所示，使机器人手12b旋转成支承 基板S2的机器人手12b的前端指向处理室E (步骤8)。在此，在现有控制中使用的指令“go to”的动作在上述步骤8中结束，而与上述指 令“exchange”对应的搬运机器人1的一系列的动作并未结束。因此，在该时刻，搬运机器 人1不生成动作结束信号。接着，如图2(1)所示，将机器人手12b伸展至处理室E的基板载台CS(步骤9)。 然后，如图2(J)所示，使机器人手12b下降(步骤10)。由此，在处理室E的基板载台Cs上 载置基板S2。通过步骤10的结束，与上述指令“exchange”对应的搬运机器人1的一系列 的动作结束。因此，搬运机器人1生成动作结束信号，将生成的动作结束信号发送给主机4。这样，在本实施方式中，以一个指令“exchange”进行将存在于处理室C的基板S2 搬运到处理室E的基板载台Cs时的搬运机器人1的一系列动作。在与该指令“exchange” 对应的搬运机器人1的一系列动作结束时，从搬运机器人1向主机4发送动作结束信号。因 此，与以多个指令进行该一系列动作的情况相比，能够减少搬运机器人1与主机4之间的通 信次数，能够大幅缩短搬运机器人1与主机4之间的通信时间。其结果，能缩短基板S的搬 运时间，能提高处理装置的产量。此外，上述一系列动作中包含处理室C中的交换动作，即，在利用机器人手12b从 处理室C取出基板S2后利用另一机器人手1 在处理室C载置未处理基板S3的动作，而 亦可不必进行向处理室C载置基板S3的动作。换句话说，通过以一个指令来进行将存在于 处理室C的基板S2搬运给处理室E的基板载台Cs时的搬运机器人1的一系列动作，能实 现上述效果。然而，如上所述，处理装置的搬运室T与各处理室C F的边界被隔离阀3隔开。 因此，在使机器人手12a、12b伸缩时，需要开启隔离阀3。而另一方面，在使机器人手12a、 12b收缩后，需要关闭隔离阀3。特别是，即便将未处理基板搬入至处理室C F，如果隔离 阀3未关闭，则无法开始对该未处理基板的处理。在此，在现有处理装置中，每当以一个指令执行的机器人手的各动作结束时，从搬 运机器人向主机发送动作结束信号，或主机生成动作结束信号。收到或生成动作结束信号 的主机，通过检测单元检测机器人手上有无基板，根据该检测结果确认搬运被正常进行后，关闭隔离阀。与此相对，在本实施方式中，以一个指令执行搬运机器人1的一系列动作，在一系 列动作结束之前未生成动作结束信号。因此，当按照与以往相同的方法关闭隔离阀3时，在 一系列动作结束之前未检测机器人手12a、12b上有无基板S，无法关闭隔离阀3。其结果， 如图4所示，损失了从向处理室C F内插入未处理的基板S到关闭隔离阀3为止的时间， 结果可能会降低处理装置的产量。因此，在本实施方式中，在搬运机器人1的一系列动作中，能够通过检测单元2检 测机器人手12a、12b上有无基板S。例如，当机器人手12a、12b的收缩动作结束时，能够通 过检测单元2来检测机器人手12a、12b上有无基板S。详细而言，当结束机器人手12a、12b 的收缩操作时，生成表示是搬运机器人1能根据电机10的编码器信号等检测有无基板S的 状态的信号，即生成表示是能关闭处理室C F的隔离阀3的状态的信号，将该生成的信号 发送给主机4。此外，该信号亦可由主机4生成。接收或生成该信号的主机4，不会等待搬运机器人1的一系列动作的结束，而通过 检测单元2检测机器人手12a、12b上有无基板S，根据该检测结果关闭搬入了基板S的处理 室C F与搬运室T之间的隔离阀3。据此，由于不待搬运机器人1的一系列动作结束就关闭隔离阀3，因而能够在搬入 了未处理基板S的处理室C F中早期开始处理。因此，如图5所示，能够消除从向处理室 C F插入未处理的基板S到关闭隔离阀3为止的时间损失，能提高产量。另外，通过消除从插入基板S到关闭隔离阀3的时间损失，而可以将该时间分配给 工序时间。其结果，如图6所示，不会降低产量，能够在处理室C F进行工序时间长的处 理。另外，在本实施方式中，当在机器人手12a、12b与处理室C F的基板载台Cs之 间交接基板S时，使机器人手12a、12b上升或下降，但是也可以使设置于基板载台Cs的提 升销上升或下降。除上述隔离阀3外，由于被适宜配置于处理室C F内的提升销、护罩等部件配置 在基板S的搬运路径，因此会成为搬运基板S时的障碍。以往，配置于搬运路径的上述部件 的工作，在搬运机器人的各动作结束的时机进行。即，在生成动作结束信号的时机，使搬运 路径上的部件工作。如上所述，在本实施方式中，由于一系列动作结束之前未产生动作结束 信号，因而如关闭上述的隔离阀3的时机那样，只要在直到一系列动作结束为止期间内使 上述元件工作即可。由此，能够使在搬运基板S时成为障碍的部件切实地工作。另外，如图7中实线L所示，亦可控制搬运机器人1，使得在切换机器人手12的伸 缩动作与旋转动作的切换点P前后局部地合成机器人手12的伸缩动作及旋转动作。由此， 无需在切换点P停止搬运机器人1，因此与在切换点P停止搬运机器人1的情况相比，能缩 短搬运机器人1进行加速及减速的时间，能缩短搬运时间。这样，即便不在切换点P停止搬 运机器人1，亦能通过将检测单元2配置在图7所示的位置，在搬运机器人1的一系列动作 中检测机器人手12上有无基板S。附图标记说明如下1搬运机器人；12机器人手；2检测单元；3隔离阀；S基板；C、D、E、F处理室；ρ切换点。
权利要求
1.一种搬运机器人的控制方法，是对搬运机器人进行控制的方法，该搬运机器人以由 机器人手支承待处理的基板的状态在同一平面内进行旋转以及伸缩动作，并在沿旋转方向 配置的多个处理室间搬运上述基板，所述搬运机器人的控制方法的特征在于，以一个指令执行将存在于一个处理室的基板搬运到另一处理室的规定位置时的上述 搬运机器人的一系列动作。
2.根据权利要求1所述的搬运机器人的控制方法，其特征在于，上述搬运机器人具有被设置为在旋转方向存在规定间隔的2个机器人手，以上述一个 指令执行在利用一个机器人手取出存在于上述一个处理室的基板后，利用另一机器人手将 与取出的基板不同的基板交接给上述一个处理室的规定位置的交换动作。
3.根据权利要求1或2所述的搬运机器人的控制方法，其特征在于，在切换上述搬运机 器人的伸缩动作与旋转动作的切换点前后，以局部地合成上述搬运机器人的伸缩动作及旋 转动作的方式控制上述搬运机器人。
4.根据权利要求1 3中任意一项所述的搬运机器人的控制方法，其特征在于，在上述 搬运机器人的一系列动作中检测机器人手上有无基板，根据其检测结果，使配置在将存在 于上述一个处理室中的基板搬运到上述另一处理室时的搬运路径的部件工作。
5.根据权利要求4所述的搬运机器人的控制方法，其特征在于，上述部件为将上述处 理室与配置上述搬运机器人的搬运室之间隔开的隔离阀；在上述搬运机器人与配置于上述 处理室的基板载台之间交接基板时上下动作的提升销；以及在上述处理室形成保护壁的护 罩之中选出的至少一个。
全文摘要
本发明提供一种能减少搬运机器人的通信时间、能缩短基板搬运时间的搬运机器人的控制方法。以一个指令执行将存在于处理室(C)的基板(S2)搬运到处理室(E)的规定位置时的搬运机器人(1)的一系列动作。一系列动作中可以包括在用机器人手(12b)取出存在于处理室(C)的基板(S2)后，利用机器人手(12a)将不同于基板(S1)的基板(S3)交接到处理室(C)的规定位置的交换动作。
文档编号H01L21/677GK102113107SQ20098013064
公开日2011年6月29日 申请日期2009年7月23日 优先权日2008年8月1日
发明者藤井佳词 申请人:爱发科股份有限公司