JP2015005682A - Transfer robot and transfer method of disk-shaped transfer object - Google Patents

Transfer robot and transfer method of disk-shaped transfer object Download PDF

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Junichi Otani
純一 大谷
亨 佐伯
Toru Saeki
亨 佐伯
貴司 重田
Takashi Shigeta
貴司 重田
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Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To prevent lowering in detection accuracy due to variation in scan timing of a sensor for detecting a wafer mounted on a hand, and accurately determine the difference between the position of the wafer mounted on the hand and a normal mounting position to securely transfer the wafer.SOLUTION: A transfer robot has: peripheral position detection means for detecting three peripheral positions in a wafer 7 mounted on a hand 23 which is in a stopped state at a transfer start position by liner sensors 6L, 6C, 6R, respectively; center position calculation means for calculating the center position of the wafer 7 on the basis of the position information of the respective liner sensors 6L, 6C, 6R on the orthogonal coordinate system and the peripheral position of the wafer 7; displacement calculation means for calculating the difference between the reference center position and the calculated center position of the wafer 7; and operation instruction generation means for generating an operation instruction to specify an operation amount of a transfer driving mechanism 1 on the basis of the calculated difference. On the basis of the operation instruction, operation of the transfer driving mechanism 1 is controlled.

Description

本発明は、ウェーハ等の円盤状搬送対象物を搬送する搬送ロボット、及びその搬送ロボットを用いた円盤状搬送対象物の搬送方法に関するものである。   The present invention relates to a transport robot that transports a disk-shaped transport target such as a wafer, and a method for transporting a disk-shaped transport target using the transport robot.

従来より、ウェーハ等の円盤状搬送対象物を搬送用ハンド(以下、「ハンド」と略称する)に載置して保持した状態で、ハンドを含む搬送駆動機構を作動させることによってハンド上の円盤状搬送対象物を所定の移載位置(搬送目的位置)へ搬送可能に構成された搬送ロボットが知られている。例えば搬送対象物がウェーハである場合、ウェーハは精密な円盤状(但し、ノッチやオリエンテーションフラット等の切欠が形成される場合もある)に製造されているため、搬送されるウェーハごとに誤差はないものと考えられる。このような搬送ロボットにおいて、円盤状搬送対象物がハンド上における正規の載置位置に載置されていれば、搬送駆動機構が適宜の動作を行うことにより、ハンド上の円盤状搬送対象物を正規の移載位置へ搬送することができる。   Conventionally, a disk on a hand is operated by operating a transport driving mechanism including the hand in a state where a disk-shaped transport object such as a wafer is placed and held on a transport hand (hereinafter abbreviated as “hand”). 2. Description of the Related Art A transfer robot configured to be able to transfer an object to be transferred to a predetermined transfer position (transfer target position) is known. For example, when the object to be transferred is a wafer, the wafer is manufactured in a precise disk shape (however, notches such as notches and orientation flats may be formed), so there is no error for each transferred wafer. It is considered a thing. In such a transport robot, if the disc-shaped transport object is placed at a regular placement position on the hand, the transport drive mechanism performs an appropriate operation so that the disc-shaped transport object on the hand is moved. It can be transported to a regular transfer position.

しかしながら、円盤状搬送対象物がハンド上における正規の載置位置から僅かにでも変位した位置に載置されていれば、その変位量に応じて正規の移載位置から変位した位置に円盤状搬送対象物を搬送してしまうことになる。   However, if the disk-shaped transport object is placed at a position slightly displaced from the regular placement position on the hand, the disk-shaped transport object is moved to a position displaced from the regular transfer position according to the amount of displacement. The object will be transported.

そこで、本出願人は、搬送ロボットのハンドに載置保持した円盤状搬送対象物の位置と正規の載置位置との差異を求め、その差異に応じて搬送駆動機構の動作量を適宜制御することによって、円盤状搬送対象物を正規の搬送目的位置に搬送することが可能な搬送ロボットとして、下記特許文献1に示す構成を発明し、既に特許出願している。   Therefore, the present applicant obtains the difference between the position of the disc-shaped conveyance object placed and held on the hand of the conveyance robot and the normal placement position, and appropriately controls the operation amount of the conveyance drive mechanism according to the difference. Therefore, as a transport robot capable of transporting a disk-shaped transport target object to a regular transport target position, the configuration shown in Patent Document 1 below has been invented and a patent application has already been filed.

特許文献1に示す搬送ロボットでは、ハンドに載置した円盤状搬送対象物の移動を単一のセンサによって検出可能に構成し、円盤状搬送対象物がセンサを通過した際にセンサによってセンシングした通過開始点と通過終了点とに基づいて得られる円盤状搬送対象物のセンサに対する第1軸方向(直交座標系上のY軸方向)の通過距離と、ハンド上における正規の載置位置に載置保持した円盤状搬送対象物がセンサを通過する距離と、円盤状搬送対象物の半径とを利用して円盤状搬送対象物のハンド上の載置位置と正規の載置位置との直交座標系上における差異を求め、その差異を旋回軸及びアームのロボット動作極座標系における補正値に変換して算出し、その補正値を出力するように構成している。   In the transport robot shown in Patent Document 1, the movement of the disc-shaped transport target placed on the hand is configured to be detected by a single sensor, and the passage sensed by the sensor when the disc-shaped transport target passes the sensor. Placed at the normal placement position on the hand and the passing distance in the first axis direction (Y-axis direction on the Cartesian coordinate system) with respect to the sensor of the disk-shaped conveyance object obtained based on the start point and the passage end point A Cartesian coordinate system of the placement position of the disc-shaped transport object on the hand and the normal placement position using the distance that the held disk-shaped transport object passes the sensor and the radius of the disk-shaped transport object. The above difference is obtained, calculated by converting the difference into a correction value in the robot movement polar coordinate system of the pivot axis and the arm, and outputting the correction value.

特開2012−74469号公報JP 2012-74469 A

しかしながら、特許文献1記載の発明は、ハンド上に載置した円盤状搬送物をハンドの移動に伴ってセンサを通過させることが必須である。したがって、センサが円盤状搬送物の周縁位置を検出してからその周縁位置データを取り込むまでの遅延時間があり、円盤状搬送物の移動速度によって周縁位置の真値に対する誤差が生じる場合が考えられる。   However, in the invention described in Patent Document 1, it is essential that the disk-shaped transported object placed on the hand is passed through the sensor as the hand moves. Therefore, there is a delay time from when the sensor detects the peripheral position of the disc-shaped transported object until the peripheral position data is taken in, and there may be an error in the true value of the peripheral position due to the moving speed of the disc-shaped transported object. .

ハンドを比較的遅い一定の速度で移動させた場合には、上述のような誤差は大きな問題とはならないが、ハンドを高速で移動させたり、ハンドの移動速度を加速させながら円盤状搬送対象物を搬送目的位置に搬送するように構成されている場合、ハンドに載置した円盤状搬送対象物がセンサを通過し始める時点の搬送速度よりもセンサを通過し終える時点での搬送速度の方が速くなり、センサのスキャンタイミングのばらつきによって、センサを通過し終える時点の検出精度がセンサを通過し始める時点の検出精度よりも低下する可能性を排除できない。特に、円盤状搬送対象物の搬送効率を向上させるべくハンドの移動速度を速く設定すればするほど、実際の円盤状搬送対象物の周縁位置(真値)に対する検出値(センサで検出した円盤状搬送対象物の周縁位置)の誤差が大きくなることが予想される。   When the hand is moved at a relatively slow constant speed, the above errors do not pose a major problem. However, the hand is moved at a high speed or the moving speed of the hand is accelerated while the object is being transported in a disk shape. Is transported to the transport target position, the transport speed at the time when the disc-shaped transport object placed on the hand finishes passing through the sensor is higher than the transport speed at the time when the disc-shaped transport object starts passing through the sensor. The possibility that the detection accuracy at the time of passing through the sensor is lower than the detection accuracy at the time of starting to pass through the sensor due to variations in the sensor scan timing cannot be excluded. In particular, as the moving speed of the hand is set faster to improve the transport efficiency of the disk-shaped transport object, the detected value (the disk shape detected by the sensor) with respect to the actual peripheral position (true value) of the disk-shaped transport object It is expected that the error in the peripheral position of the conveyance object will increase.

また、円盤状搬送対象物の径サイズを既知の値として円盤状搬送対象物の中心位置を算出するように構成した場合、たとえ厳密に製造される円盤状搬送対象物において径サイズの誤差が個体毎に殆ど無いとはいえ、例えば膨張処理などによって実際の径サイズが既知の値として利用する値と異なれば、既知の径サイズを利用して算出した円盤状搬送対象物の中心位置が、実際の円盤状搬送対象物の中心位置(真値)からずれてしまうことになる。   In addition, when the center position of the disc-shaped transport object is calculated by using the diameter size of the disc-shaped transport object as a known value, an error in the diameter size in the disc-shaped transport object that is strictly manufactured is individual. Although the actual diameter size is different from the value used as a known value by, for example, expansion processing, the center position of the disc-shaped transport object calculated using the known diameter size is actually It will deviate from the center position (true value) of the disk-shaped transport object.

さらにはまた、搬送駆動機構を駆動させる駆動源(モータなど)に付帯されているエンコーダにより間接的に円盤状搬送対象物の周縁位置を検出する場合、動作時に生じる駆動源と搬送駆動機構の先端であるハンドとの間に介在する複数の伝達機構(ベルトやギヤ)の弾性変形の影響によって真値に対する検出値(円盤状搬送対象物)の誤差が生じることも考えられる。この場合にも、誤差を含む位置検出値に基づいて計算される円盤状搬送対象物の中心位置も真値(実際の円盤搬送対象物の中心位置)からずれた値となる。   Furthermore, when the peripheral position of the disc-shaped conveyance object is indirectly detected by an encoder attached to a drive source (such as a motor) that drives the conveyance drive mechanism, the drive source generated at the time of operation and the tip of the conveyance drive mechanism It is also conceivable that an error in the detection value (disc-shaped transport object) with respect to the true value occurs due to the influence of elastic deformation of a plurality of transmission mechanisms (belts and gears) interposed between the hand and the hand. Also in this case, the center position of the disk-shaped transport object calculated based on the position detection value including the error is also a value deviated from the true value (actual center position of the disk transport object).

このような事態が生じた場合には、実際に搬送する円盤状搬送対象物の中心位置を正確に算出することができず、その誤差を含む算出値から求めたロボット動作極座標系における補正値に変換して算出し、その補正値に基づいて搬送駆動機構を作動させて、ハンド上に載置保持(把持)した円盤状搬送対象物の基準載置位置(基準把持位置)からのズレ量を修正して、所定の搬送目的位置に搬送する精度が低下する。   When such a situation occurs, it is impossible to accurately calculate the center position of the disk-shaped transport object that is actually transported, and the correction value in the robot motion polar coordinate system obtained from the calculated value including the error is used. The amount of deviation from the reference placement position (reference grip position) of the disc-shaped transport target placed and held (gripped) on the hand by operating the transport drive mechanism based on the correction value is calculated. By correcting, the accuracy of transporting to a predetermined transport target position decreases.

本発明は、このような問題に着目してなされたものであって、主たる目的は、ハンドによる円盤状搬送対象物の搬送速度に影響を受けることなく、また、円盤状搬送対象物の径サイズを既知の値として利用することなく、ハンドに載置保持した円盤状搬送対象物の位置と正規の中心位置との差異を正確に求め、円盤状搬送対象物を所定の搬送目的位置へより正確に搬送することが可能な搬送ロボット及び円盤状搬送対象物の搬送方法を提供することにある。   The present invention has been made paying attention to such a problem, and the main purpose is not to be affected by the transfer speed of the disk-shaped transfer object by the hand, and the diameter size of the disk-shaped transfer object. Without using as a known value, the difference between the position of the disc-shaped transport object placed and held on the hand and the normal center position is accurately obtained, and the disc-shaped transport object is more accurately moved to the predetermined transport target position. Another object of the present invention is to provide a transport robot and a disk-shaped transport object transport method that can transport the transport object.

すなわち本発明は、直線状の移動経路に沿ってハンドを搬送開始位置から受渡位置に移動させることによりハンド上の円盤状搬送対象物を所定の搬送目的位置まで搬送可能な搬送駆動機構と、搬送駆動機構の作動を制御する制御部とを備えた搬送ロボットに関するものである。   That is, the present invention includes a transport drive mechanism capable of transporting a disk-shaped transport object on a hand to a predetermined transport target position by moving the hand from a transport start position to a delivery position along a linear movement path, and a transport The present invention relates to a transfer robot including a control unit that controls the operation of a drive mechanism.

ここで、円盤状搬送対象物は、円盤状のものであればよく、例えば半導体ウェーハや液晶パネル等が挙げられる。また、制御部は、搬送駆動機構に内蔵又は付帯されるものであってもよいし、搬送駆動機構の外部に設けられるものであってもよい。搬送駆動機構としては、直交する2軸に沿ってハンドをそれぞれ直線的な進退動作可能に構成したものや、アームの基端部を旋回軸周りに旋回可能に構成し且つアームの先端部に設けたハンドを進退動作可能に構成したものを挙げることができる。   Here, the disk-shaped conveyance object may be a disk-shaped object, and examples thereof include a semiconductor wafer and a liquid crystal panel. Further, the control unit may be built in or attached to the transport driving mechanism, or may be provided outside the transport driving mechanism. As the transport drive mechanism, the hand is configured to be able to move back and forth linearly along two orthogonal axes, or the base end of the arm is configured to be pivotable around the pivot axis and provided at the distal end of the arm And a hand configured to be able to move forward and backward.

本発明に係る搬送ロボットは、円盤状搬送対象物をハンド上における正規の載置位置に載置した状態で、ハンドを搬送開始位置から受渡位置に移動させれば、ハンド上の円盤状搬送対象物を所定の搬送目的位置まで正確に搬送することができるものである。このことは、すなわち、円盤状搬送対象物をハンド上における正規の載置位置からずれた位置に載置した状態で、ハンドを搬送開始位置から受渡位置に移動させれば、ハンド上の円盤状搬送対象物を所定の搬送目的位置に対して載置位置のズレ量に応じて移動した位置に搬送することを意味する。本発明に係る搬送ロボットでは、このように円盤状搬送対象物をハンド上における正規の載置位置からずれた位置に載置した状態であっても、ハンド上の円盤状搬送対象物を所定の搬送目的位置まで正確に搬送することができるように、以下に述べる構成を採用している。   The transfer robot according to the present invention is a disk-shaped transfer target on the hand if the hand is moved from the transfer start position to the delivery position in a state where the disk-shaped transfer target is mounted at a normal mounting position on the hand. An object can be accurately conveyed to a predetermined conveyance target position. This means that if the hand is moved from the transport start position to the delivery position in a state where the disc-shaped transport object is placed at a position shifted from the normal placement position on the hand, This means that the object to be transported is transported to a position moved according to the amount of displacement of the placement position with respect to a predetermined transport target position. In the transfer robot according to the present invention, even when the disk-shaped transfer object is placed at a position deviated from the normal placement position on the hand, the disk-like transfer object on the hand is set to a predetermined value. The structure described below is adopted so that it can be accurately transported to the transport target position.

すなわち、本発明に係る搬送ロボットは、制御部として、周縁位置検出手段と、中心位置算出手段と、変位量算出手段と、動作指令生成手段とを有し、且つ動作指令生成手段で生成した動作指令に基づいて搬送駆動機構の作動を制御するものを適用した構成であることを特徴としている。   In other words, the transport robot according to the present invention includes, as the control unit, a peripheral position detection unit, a center position calculation unit, a displacement amount calculation unit, and an operation command generation unit, and an operation generated by the operation command generation unit. The present invention is characterized in that a configuration that controls the operation of the transport drive mechanism based on a command is applied.

具体的に、周縁位置検出手段は、搬送開始位置にある停止状態のハンド上に載置した円盤状搬送対象物における相互に異なる3箇所以上の周縁位置を3以上のリニアセンサによって検出するものである。また、中心位置算出手段は、ハンドの正規の移動経路である第1軸と、第1軸を含む水平面内において第1軸と直交する第2軸とによって直交座標系を規定した場合、この直交座標系上における各リニアセンサの設置位置であるリニアセンサ位置情報と、周縁位置検出手段で検出した周縁位置を利用して円盤状搬送対象物の中心位置を算出するものである。   Specifically, the peripheral position detection means detects three or more different peripheral positions of the disc-shaped transport object placed on the stopped hand at the transport start position by three or more linear sensors. is there. Further, the center position calculation means, when the orthogonal coordinate system is defined by the first axis that is the normal movement path of the hand and the second axis that is orthogonal to the first axis in the horizontal plane including the first axis, The center position of the disc-shaped conveyance object is calculated using the linear sensor position information, which is the installation position of each linear sensor on the coordinate system, and the peripheral position detected by the peripheral position detecting means.

変位量算出手段は、円盤状搬送対象物をハンド上における正規の載置位置に載置した際の当該円盤状搬送対象物の中心位置である直交座標系上の基準中心位置と、中心位置算出手段によって算出した円盤状搬送対象物の中心位置との差異(変位量)を算出するものである。また、動作指令生成手段は、変位量算出手段で算出した差異(変位量)に基づいて、ハンド上の円盤状搬送対象物を所定の搬送目的位置に搬送するために必要な搬送駆動機構の動作量を規定する動作指令を生成するものである。   The displacement amount calculating means calculates the reference center position on the Cartesian coordinate system, which is the center position of the disk-shaped transport object when the disk-shaped transport object is placed at the normal placement position on the hand, and the center position calculation. The difference (displacement amount) from the center position of the disk-shaped conveyance object calculated by the means is calculated. Further, the operation command generating means operates the transport driving mechanism necessary for transporting the disc-shaped transport object on the hand to a predetermined transport target position based on the difference (displacement amount) calculated by the displacement amount calculating means. An operation command that defines the quantity is generated.

このような本発明に係る搬送ロボットでは、少なくとも、搬送開始位置において停止状態のハンド上に載置している円盤状搬送対象物の周縁箇所を、3以上のリニアセンサでそれぞれ検出し、それら各検出値である複数の周縁位置と、各リニアセンサの設置位置であるリニアセンサ位置情報とに基づき、これら複数の周縁位置及び複数のリニアセンサ位置情報を共通の直交座標系上において定義することが可能であることを利用して、直交座標系上における円盤状搬送対象物の中心位置を算出するように構成しているため、円盤状搬送対象物の搬送速度や搬送時の加速度による影響を受けることがなく、円盤状搬送対象物の搬送速度の高速化に伴って円盤状搬送対象物の周縁位置を検出する精度が低下したり、さらにはハンド上に載置している円盤状搬送対象物の中心位置を算出する精度が低下するという事態を回避することができる。   In such a transfer robot according to the present invention, at least the peripheral portions of the disc-shaped transfer object placed on the hand that is stopped at the transfer start position are detected by three or more linear sensors, respectively. Based on a plurality of peripheral positions that are detection values and linear sensor position information that is an installation position of each linear sensor, the plurality of peripheral positions and the plurality of linear sensor position information can be defined on a common orthogonal coordinate system. Because it is configured to calculate the center position of the disc-shaped transport object on the Cartesian coordinate system by using what is possible, it is affected by the transport speed of the disk-shaped transport object and the acceleration during transport. The accuracy of detecting the peripheral position of the disc-shaped transport object decreases as the transport speed of the disc-shaped transport object increases, and it is further placed on the hand. Accuracy of calculating the center position of the disc-like object to be transported it is possible to avoid a situation of reduced.

また、本発明の搬送ロボットでは、ハンド上に載置している円盤状搬送対象物の径サイズを既知の値として利用することなく、直交座標系上における円盤状搬送対象物の中心位置を算出するように構成しているため、高温処理などによって個体毎に径サイズが異なった円盤状搬送対象物であっても各円盤状搬送対象物の中心位置を高い精度で算出することができる。また、停止している円盤状搬送対象物の周縁箇所を3以上のリニアセンサでそれぞれセンシングした検出値に基づいて円盤状搬送対象物の中心位置を算出するように構成しているため、搬送駆動機構の駆動源とハンドとの間に介在する伝達機構の弾性変形の影響を受けることがなく、その影響も考慮する必要がなく、この点においても円盤状搬送対象物の中心位置を算出する精度の向上に寄与する。   In the transfer robot of the present invention, the center position of the disk-shaped transfer object on the orthogonal coordinate system is calculated without using the diameter size of the disk-shaped transfer object placed on the hand as a known value. Therefore, the center position of each disk-shaped transport object can be calculated with high accuracy even if it is a disk-shaped transport object having a different diameter size for each individual due to high-temperature processing or the like. Further, since the center position of the disc-shaped transport object is calculated based on the detection values obtained by sensing the peripheral portion of the stopped disk-shaped transport object with three or more linear sensors, the transport drive It is not affected by the elastic deformation of the transmission mechanism that is interposed between the drive source of the mechanism and the hand, and there is no need to consider the effect, and in this respect also, the accuracy of calculating the center position of the disc-shaped conveyance object It contributes to the improvement.

このように、本発明に係る搬送ロボットであれば、ハンド上に実際に載置している円盤状搬送対象物の中心位置をより一層正確に算出することができ、ハンド上に実際に載置している円盤状搬送対象物の中心位置と、円盤状搬送対象物をハンド上における正規の載置位置に載置した際の当該円盤状搬送対象物の中心位置である基準中心位置との直交座標系上における正確な差異を求めることができ、この差異を含めて搬送駆動機構の動作量を補正した動作指令を生成して、この動作指令(補正した動作量を含む動作指令)に基づいて搬送駆動機構を作動させることによって、ハンド上に実際に載置している円盤状搬送対象物の中心位置と基準中心位置とのズレ量を修正して、ハンド上に載置している円盤状搬送対象物を所定の搬送目的位置に搬送することができる。   Thus, with the transfer robot according to the present invention, the center position of the disc-shaped transfer object actually placed on the hand can be calculated more accurately, and the actual placement on the hand is possible. The center position of the disc-shaped transport target object is orthogonal to the reference center position, which is the center position of the disc-shaped transport target object when the disc-shaped transport target object is placed on the regular placement position on the hand. An accurate difference on the coordinate system can be obtained, and an operation command in which the operation amount of the transport drive mechanism is corrected including this difference is generated, and based on this operation command (an operation command including the corrected operation amount) By operating the transport drive mechanism, correct the amount of discrepancy between the center position of the disk-shaped transport object actually placed on the hand and the reference center position, and place it on the hand. Move the object to be transported to the specified transport target position. It can be sent.

上述したように、本発明の搬送ロボットは、円盤状搬送対象物をハンド上における正規の載置位置に載置した状態で、ハンドを搬送開始位置から受渡位置に移動させれば、ハンド上の円盤状搬送対象物を所定の搬送目的位置まで正確に搬送することができるものである。したがって、上述の構成により変位量算出手段で算出した差異(変位量)がゼロである場合、すなわち、円盤状搬送対象物をハンド上における正規の載置位置に載置した場合には、動作指令生成手段で生成する動作指令に含まれる補正動作量はゼロであり、ハンドを搬送開始位置から受渡位置に移動させれば、ハンド上の円盤状搬送対象物を所定の搬送目的位置まで正確に搬送することができる。一方、変位量算出手段によって算出した差異(変位量)がゼロではない場合、すなわち、円盤状搬送対象物をハンド上における正規の載置位置からずれた位置に載置した場合には、動作指令生成手段において生成する動作指令に含む補正動作量に基づいて搬送駆動機構を作動させることで、ハンド上の円盤状搬送対象物を所定の搬送目的位置に搬送することができる。後者の場合、所定の搬送目的位置に搬送し終えた時点におけるハンドの位置は、前者の場合における受渡位置に対して補正動作量だけ移動した位置になる。   As described above, the transfer robot according to the present invention moves the hand from the transfer start position to the delivery position in a state where the disc-shaped transfer target object is placed at the normal placement position on the hand. A disk-shaped conveyance object can be accurately conveyed to a predetermined conveyance target position. Therefore, when the difference (displacement amount) calculated by the displacement amount calculating means with the above-described configuration is zero, that is, when the disc-shaped transport object is placed at the regular placement position on the hand, the operation command The correction operation amount included in the operation command generated by the generating means is zero, and if the hand is moved from the transfer start position to the delivery position, the disk-shaped transfer object on the hand is accurately transferred to the predetermined transfer target position. can do. On the other hand, when the difference (displacement amount) calculated by the displacement amount calculation means is not zero, that is, when the disc-shaped transport object is placed at a position shifted from the normal placement position on the hand, the operation command By operating the transport drive mechanism based on the correction operation amount included in the motion command generated by the generating means, the disc-shaped transport target on the hand can be transported to a predetermined transport target position. In the latter case, the position of the hand when it has been transported to the predetermined transport target position is a position moved by a correction operation amount with respect to the delivery position in the former case.

以上のことを踏まえて、本発明の搬送ロボットは、動作指令生成手段によって生成した動作指令(ハンド上の円盤状搬送対象物を所定の搬送目的位置に搬送するために必要な搬送駆動機構の動作量を規定する指令であり、円盤状搬送対象物をハンド上における正規の載置位置からずれた位置に載置した場合には、補正動作量を含む動作指令)に基づいて、ハンド上に実際に載置している円盤状搬送対象物の中心位置と基準中心位置とのズレ量を搬送駆動機構の動作によって修正するタイミングとして、例えば、ハンドを搬送開始位置から受渡位置に移動させた後に行う構成を排除するものではない。   Based on the above, the transfer robot according to the present invention is configured so that the operation command generated by the operation command generating means (the operation of the transfer drive mechanism necessary for transferring the disc-shaped transfer object on the hand to a predetermined transfer target position). This is a command that regulates the amount, and when a disc-shaped object to be transported is placed at a position deviated from the normal placement position on the hand, it is actually on the hand based on the motion command including the compensation motion amount). For example, after the hand is moved from the transport start position to the delivery position, the amount of deviation between the center position of the disc-shaped transport object placed on the base and the reference center position is corrected by the operation of the transport drive mechanism. It does not exclude the configuration.

しかしながら、このような構成であれば、ハンドを搬送開始位置から受渡位置へ移動させた後に補正分だけ微量ながらも動作させるため、メカ系のロストモーションやヒステリシスの影響を受け易く、また、微小動作分のタクトが余分に掛かってしまうという問題が考えられる。   However, with such a configuration, after moving the hand from the transfer start position to the delivery position, the hand is operated with a small amount of correction, so it is easily affected by lost motion and hysteresis of the mechanical system, There may be a problem that the tact of minutes is excessive.

そこで、本発明の搬送ロボットにおいて、搬送開始位置にあるハンド上の円盤状搬送対象物の周縁位置に関する情報に基づいて算出した円盤状搬送対象物の中心位置を利用して動作指令を生成するように構成している点に着目し、制御部が、ハンドを搬送開始位置から受渡位置に向かって移動させる前の時点で搬送駆動機構の動作指令を生成し、当該動作指令に基づいて少なくともハンドを搬送開始位置から受渡位置又は受渡位置に対して前記補正動作量だけずれた位置に移動させて円盤状搬送対象物を所定の搬送目的位置に搬送するように搬送駆動機構の作動を制御するものであることが好ましい。   Therefore, in the transfer robot of the present invention, the operation command is generated using the center position of the disc-shaped transfer object calculated based on the information on the peripheral position of the disk-shaped transfer object on the hand at the transfer start position. The control unit generates an operation command for the transport drive mechanism at a time before the hand moves the hand from the transport start position toward the delivery position, and at least the hand is moved based on the operation command. The operation of the transport drive mechanism is controlled so that the disk-shaped transport object is transported to a predetermined transport target position by moving from the transport start position to a delivery position or a position shifted by the correction operation amount with respect to the delivery position. Preferably there is.

このような構成であれば、ハンドを搬送開始位置から受渡位置に向かって移動させる前の時点で予め計算して生成した動作指令に基づいて、ハンドを搬送開始位置から受渡位置又は受渡位置に対して補正動作量だけずれた位置に一挙に移動させることによって、円盤状搬送対象物を所定の搬送目的位置に搬送することができ、ハンドを搬送開始位置から受渡位置へ移動させた後に補正動作量分だけを追加で移動させる構成と比較して、メカ系のロストモーションやヒステリシスの影響を回避又は低減することができ、微小動作分のタクトが余分に掛からない分だけ動作タクトを短縮することができる。   With such a configuration, the hand is moved from the transfer start position to the transfer position or the transfer position based on an operation command calculated in advance and generated before the hand is moved from the transfer start position toward the transfer position. The disc-shaped transport object can be transported to a predetermined transport target position by moving it to a position shifted by the corrective motion amount all at once, and the corrective motion amount after moving the hand from the transport start position to the delivery position Compared with a configuration that moves only the additional amount, the effects of lost motion and hysteresis of the mechanical system can be avoided or reduced, and the operation tact can be shortened by an amount that does not add extra tact for the minute operation. it can.

また、本発明に係る搬送ロボットにおいて、制御部の中心位置算出手段では、直交座標系上における各リニアセンサの設置位置であるリニアセンサ位置情報を利用するが、これら各リニアセンサを幾ら高精度で取り付けたとしてもごく僅かな誤差が生じることは避けられないのが実情である。そこで、本発明の搬送ロボットでは、ハンド上における円盤状搬送対象物の1つの載置位置を基準とし、その基準載置位置に載置した状態において各リニアセンサによりそれぞれ検出した円盤状搬送対象物の周縁位置である基準周縁位置と、基準周縁位置を抽出するために用いた円盤状搬送対象物をハンド上に基準載置位置から相互に異なる任意の量だけ変位させたキャリブレーション用載置位置に載置した状態において各リニアセンサによりそれぞれ検出した円盤状搬送対象物の周縁位置であって且つリニアセンサと同数の前記周縁位置を1組とする複数組のキャリブレーション用周縁位置と、基準載置位置に対する各キャリブレーション用載置位置の相対位置座標とを利用して、各リニアセンサの位置座標を推定し、この推定したリニアセンサ位置座標に基づくリニアセンサ位置情報を中心位置算出手段で利用するように構成することが可能である。このような構成を採用すれば、各リニアセンサの設置誤差による影響を受けることなく、ハンド上に載置保持した円盤状搬送対象物の中心位置を正確に算出することができる。ここで、円盤状搬送対象物の中心位置を正確に算出する際に利用する「キャリブレーション用周縁位置」は複数組あり、各組におけるキャリブレーション用周縁位置(の数)はリニアセンサと同数である。換言すれば、1組のキャリブレーション用周縁位置を抽出する処理によって取得するキャリブレーション用周縁位置(の数)は、リニアセンサと同数である。また、上述の内容で円盤状搬送対象物の中心位置を正確に算出する際に利用する「基準周縁位置」は、1組で足り、この1組の基準周縁位置(の数)は、各リニアセンサによりそれぞれ検出した基準載置位置にある円盤状搬送対象物の周縁位置であることから、リニアセンサと同数である。   In the transport robot according to the present invention, the center position calculation means of the control unit uses linear sensor position information that is the installation position of each linear sensor on the Cartesian coordinate system. Even if it is installed, it is inevitable that a slight error will occur. Therefore, in the transfer robot of the present invention, the disk-shaped transfer object detected by each linear sensor in the state where the disk-shaped transfer object on the hand is set as a reference and is mounted at the reference position. The reference peripheral position, which is the peripheral position of the sensor, and the mounting position for calibration obtained by displacing the disc-shaped transport object used for extracting the reference peripheral position on the hand by an arbitrary amount different from the reference mounting position A plurality of sets of calibration peripheral positions, each of which is a peripheral position of the disc-shaped conveyance object detected by each linear sensor in the state of being mounted on the substrate, and includes the same number of peripheral positions as the linear sensor. The position coordinates of each linear sensor are estimated using the relative position coordinates of each calibration mounting position with respect to the mounting position, and this estimated linear Can be configured to utilize at the center position calculation means a linear sensor position information based on the capacitors position coordinates. By adopting such a configuration, it is possible to accurately calculate the center position of the disc-shaped conveyance object placed and held on the hand without being affected by the installation error of each linear sensor. Here, there are a plurality of “calibration peripheral positions” used for accurately calculating the center position of the disk-shaped transport target, and the number of calibration peripheral positions in each set is the same as the number of linear sensors. is there. In other words, the number of calibration peripheral positions acquired by the process of extracting one set of calibration peripheral positions is the same as the number of linear sensors. In addition, only one set is sufficient as the “reference peripheral position” used when accurately calculating the center position of the disk-shaped transport object in the above-described manner. Since it is the peripheral position of the disk-shaped conveyance object at the reference placement position detected by the sensor, the number is the same as that of the linear sensor.

このように、基準載置位置に対する各キャリブレーション用載置位置の相対位置座標を利用してリニアセンサ位置座標を推定する構成において、基準載置位置に対する各キャリブレーション用載置位置の正確な相対位置座標を効率良く取得する構成として、本発明では、基準周縁位置の抽出処理後又はn組目(nは1以上の整数)のキャリブレーション用周縁位置の抽出処理後に円盤状搬送対象物をハンド上に載置したまま、任意の変位量を加えた1組目又はm組目(mはn+1)のキャリブレーション用位置補正動作でハンドを受渡位置に対して任意の変位量分だけずれた位置へ移動させて円盤状搬送対象物を所定の搬送先に移載し、搬送開始位置に戻したハンドを位置補正動作なしで受渡位置へ移動させて、搬送先に移載した円盤状搬送対象物をハンド上に載置したまま搬送開始位置に戻した状態で、1組目又はm組目(mはn+1)のキャリブレーション用周縁位置の抽出処理を行うように制御部が搬送駆動機構の作動を制御し、基準載置位置に対する各キャリブレーション用載置位置の相対位置座標を、各組のキャリブレーション用周縁位置を抽出するために行うキャリブレーション用位置補正動作時の変位量に基づいて取得する構成を採用することができる。当該構成であれば、基準周縁位置を抽出した処理の後に1組目のキャリブレーション用周縁位置を抽出する処理と、n組目(nは1以上の整数、例えば4)のキャリブレーション用周縁位置を抽出した処理の後にm組目(mはn+1、例えばnが4であれば5)のキャリブレーション用周縁位置を抽出する処理、これら両方の処理を経て各組のキャリブレーション用周縁位置を抽出するために行うキャリブレーション用位置補正動作時の変位量を把握(取得)することができ、キャリブレーション用位置補正動作時の変位量に基づいて基準載置位置に対する各キャリブレーション用載置位置の正確な相対位置座標を取得することができる。   As described above, in the configuration in which the linear sensor position coordinates are estimated using the relative position coordinates of each calibration placement position with respect to the reference placement position, the accurate placement of each calibration placement position with respect to the reference placement position is determined. As a configuration for efficiently acquiring the position coordinates, in the present invention, the disk-shaped transport object is handed after the reference peripheral position extraction process or after the n-th set (n is an integer of 1 or more) calibration peripheral position extraction process. A position where the hand is displaced by an arbitrary amount of displacement with respect to the delivery position by the calibration position correction operation of the first group or m-th group (m is n + 1) to which an arbitrary amount of displacement is added while being placed on the top. The disk-shaped transfer object is moved to the specified transfer destination, the hand returned to the transfer start position is moved to the delivery position without the position correction operation, and the disk-shaped transfer is transferred to the transfer destination. The controller drives the conveyance drive mechanism so as to perform the extraction processing of the peripheral position for calibration of the first group or the m-th group (m is n + 1) with the figurine placed on the hand and returned to the conveyance start position. The relative position coordinates of each calibration placement position with respect to the reference placement position are controlled based on the displacement amount during the calibration position correction operation performed to extract each set of calibration peripheral positions. Can be adopted. If it is the said structure, after the process which extracted the reference | standard peripheral position, the process which extracts the peripheral position for 1st calibration, and the peripheral position for calibration of the nth set (n is an integer greater than or equal to 1, for example, 4) After the process of extracting the m-th calibration (m is n + 1, for example, 5 if n is 4), the calibration peripheral position is extracted through both processes. The amount of displacement during the calibration position correction operation to be performed can be grasped (acquired), and the position of each calibration placement position relative to the reference placement position can be determined based on the amount of displacement during the calibration position correction operation. Accurate relative position coordinates can be acquired.

また、本発明に係る円盤状搬送対象物の搬送方法は、直線状の移動経路に沿ってハンドを搬送開始位置から受渡位置に移動させることによりハンド上の円盤状搬送対象物を所定の搬送目的位置に搬送可能な搬送駆動機構を有する搬送ロボットを利用して円盤状搬送対象物を搬送目的位置に搬送する際に用いる搬送方法に関するものであり、周縁位置検出ステップと、中心位置算出ステップと、変位量算出ステップと、動作指令生成ステップとを経て、動作指令生成ステップで生成した動作指令に基づいて搬送駆動機構の作動を制御することを特徴としている。   In addition, the method for transporting a disc-shaped transport object according to the present invention includes moving a hand from a transport start position to a delivery position along a linear movement path so that the disc-shaped transport object on the hand has a predetermined transport purpose. The present invention relates to a transport method used when transporting a disk-shaped transport object to a transport target position using a transport robot having a transport drive mechanism capable of transport to a position, a peripheral position detection step, a center position calculation step, The operation of the transport drive mechanism is controlled based on the motion command generated in the motion command generation step through the displacement amount calculation step and the motion command generation step.

具体的には、周縁位置検出ステップは、搬送開始位置にある停止状態のハンド上に載置した円盤状搬送対象物における相互に異なる3箇所以上の周縁位置を3以上のリニアセンサによって検出する処理工程であり、中心位置算出ステップは、ハンドの正規の移動経路である第1軸と、第1軸を含む水平面内において第1軸と直交する第2軸とによって直交座標系を規定した場合に、この直交座標系上における各リニアセンサの設置位置であるリニアセンサ位置情報と、周縁位置検出ステップで検出した周縁位置に基づいて直交座標系上における円盤状搬送対象物の中心位置を算出する処理工程である。   Specifically, the peripheral position detection step is a process of detecting three or more different peripheral positions of the disc-shaped transport object placed on the stopped hand at the transport start position by three or more linear sensors. The center position calculating step is a process in which an orthogonal coordinate system is defined by a first axis that is a normal movement path of the hand and a second axis that is orthogonal to the first axis in a horizontal plane including the first axis. Processing for calculating the center position of the disc-shaped transport object on the orthogonal coordinate system based on the linear sensor position information that is the installation position of each linear sensor on the orthogonal coordinate system and the peripheral position detected in the peripheral position detection step It is a process.

また、変位量算出ステップは、円盤状搬送対象物をハンド上における正規の載置位置に載置した際の当該円盤状搬送対象物の中心位置である直交座標系上の基準中心位置と中心位置算出ステップによって算出した円盤状搬送対象物の中心位置との差異(変位量)を算出する処理工程であり、動作指令生成ステップは、変位量算出ステップで算出した差異(変位量)に基づいて、ハンド上の円盤状搬送対象物を所定の搬送目的位置に搬送するために必要な搬送駆動機構の動作量を規定する動作指令を生成する処理工程である。そして、動作指令生成ステップで生成した動作指令に基づいて搬送駆動機構の作動を制御する円盤状搬送対象物の搬送方法であれば、上述した搬送ロボットが奏する作用効果に準じた作用効果を得ることができる。   In addition, the displacement amount calculating step includes a reference center position and a center position on an orthogonal coordinate system that is a center position of the disk-shaped transport object when the disk-shaped transport object is placed at a normal placement position on the hand. It is a processing step of calculating a difference (displacement amount) from the center position of the disk-shaped conveyance object calculated in the calculation step, and the operation command generation step is based on the difference (displacement amount) calculated in the displacement amount calculation step. This is a processing step for generating an operation command that defines the operation amount of the transport drive mechanism necessary for transporting the disc-shaped transport target on the hand to a predetermined transport target position. And if it is a disc-shaped conveyance object conveyance method that controls the operation of the conveyance drive mechanism based on the operation command generated in the operation command generation step, it obtains the operation effect according to the operation effect exhibited by the above-described transfer robot. Can do.

本発明によれば、3以上のリニアセンサによって停止しているハンド上の円盤状搬送対象物の周縁における相互に異なる3箇所以上を検出し、その検出した周縁位置と、リニアセンサの位置情報とを利用して、ハンド上に載置した円盤状搬送対象物の中心を算出し、その算出値と、ハンド上における正規の載置位置に載置した円盤状搬送対象物の中心との差異を正確に求めることができ、この差異に基づいて生成した動作指令に基づいて搬送駆動機構を動作させることによって、円盤状搬送対象物を所定の搬送目的位置(正規の移載位置)に高精度で搬送することが可能になる。このような構成或いは搬送方法を採用した本発明では、円盤状搬送対象物の搬送速度に影響を受けることなく、また、円盤状搬送対象物の径サイズを既知の値として利用することなく、ハンドに載置保持した円盤状搬送対象物の位置と正規の中心位置との差異を正確に求めることができ、円盤状搬送対象物を所定の搬送目的位置へ正確に搬送することが可能になる。   According to the present invention, three or more different positions on the periphery of the disc-shaped conveyance object on the hand stopped by the three or more linear sensors are detected, and the detected peripheral position and the position information of the linear sensor Is used to calculate the center of the disc-shaped transport target placed on the hand, and the difference between the calculated value and the center of the disc-shaped transport target placed on the regular placement position on the hand is calculated. The disk drive object can be moved to a predetermined transfer target position (regular transfer position) with high accuracy by operating the transfer drive mechanism based on the operation command generated based on this difference. It can be transported. In the present invention adopting such a configuration or a transport method, the hand is not affected by the transport speed of the disk-shaped transport object, and the diameter size of the disk-shaped transport object is not used as a known value. Thus, the difference between the position of the disc-shaped transport object placed and held at the regular center position can be accurately obtained, and the disc-shaped transport object can be accurately transported to a predetermined transport target position.

本発明の一実施形態に係る搬送ロボットの全体構成概略図。1 is an overall schematic diagram of a transfer robot according to an embodiment of the present invention. 同実施形態においてハンドが受渡位置にある搬送ロボットの図1対応図。FIG. 2 is a diagram corresponding to FIG. 1 of the transfer robot in which the hand is in a delivery position in the embodiment. 同実施形態におけるリニアセンサによるウェーハの周縁位置検出処理の原理図。The principle figure of the peripheral position detection process of the wafer by the linear sensor in the embodiment. 同実施形態におけるリニアセンサによる透明体のウェーハ周縁位置検出処理の原理図。The principle figure of the wafer peripheral position detection process of the transparent body by the linear sensor in the embodiment. 同実施形態におけるウェーハとリニアセンサとの相対位置を直交座標系上に示す図。The figure which shows the relative position of the wafer and linear sensor in the same embodiment on an orthogonal coordinate system. ハンド上における正規の載置位置に一致しない位置にウェーハを載置した状態でハンドを受渡位置に移動させた状態の図2対応図。FIG. 3 is a view corresponding to FIG. 2 in a state in which the hand is moved to the delivery position in a state where the wafer is placed at a position not matching the regular placement position on the hand. 同実施形態における制御部の機能ブロック図。The functional block diagram of the control part in the embodiment. 各リニアセンサをそれぞれ任意の角度で設置した状態の図5対応図。FIG. 5 is a diagram corresponding to FIG. 5 in a state in which each linear sensor is installed at an arbitrary angle. 同実施形態のキャリブレーション処理時におけるウェーハの位置変動量(位置補正量)を示す図。The figure which shows the position fluctuation amount (position correction amount) of the wafer at the time of the calibration process of the embodiment. 同実施形態に係るウェーハ搬送方法のフローチャート。The flowchart of the wafer conveyance method which concerns on the same embodiment. 本実施形態の一変形例に係る搬送ロボットの図6対応図。FIG. 6 is a view corresponding to FIG. 6 of a transfer robot according to a modification of the present embodiment.

以下、本発明の一実施形態を、図面を参照して説明する。   Hereinafter, an embodiment of the present invention will be described with reference to the drawings.

本実施形態に係る搬送ロボットTは、直線状の移動経路に沿ってハンド23を図1に示す搬送開始位置(S)から、図2に示す受渡位置(E)に移動させることによって、ハンド23上の円盤状搬送対象物7を所定の搬送目的位置まで搬送可能な搬送駆動機構1と、搬送駆動機構1の作動を制御する制御部4とを備えたものである。   The transfer robot T according to the present embodiment moves the hand 23 from the transfer start position (S) shown in FIG. 1 to the delivery position (E) shown in FIG. A transport drive mechanism 1 capable of transporting the upper disc-shaped transport object 7 to a predetermined transport target position, and a control unit 4 that controls the operation of the transport drive mechanism 1 are provided.

本実施形態では、円盤状搬送対象物としてウェーハ7を適用している。ウェーハ7は、個体ごとに寸法誤差が生じることを排除すべく、高精度に形成されている。以下では、搬送ロボットTによって直径が例えば300mm(半径が150mm)のウェーハ7を所定の搬送目的位置(正規の移載位置)に搬送する場合について説明する。   In this embodiment, the wafer 7 is applied as a disk-shaped conveyance object. The wafer 7 is formed with high accuracy in order to eliminate the occurrence of dimensional errors for each individual. Below, the case where the wafer 7 having a diameter of, for example, 300 mm (radius is 150 mm) is transferred to a predetermined transfer target position (regular transfer position) by the transfer robot T will be described.

本実施形態の搬送ロボットTは、図1及び図2に示すように、ウェーハ搬送室A内に配置され、ウェーハ搬送室Aに隣接する処理室またはロードロック室B内のポートB1にウェーハ7を受け渡したり、或いはウェーハ搬送室Aに隣接するロードポート(図示省略)上のFOUP内にウェーハ7を受け渡すことが可能なものである。以下では、処理室またはロードロック室B内に設定した所定の搬送目的位置(正規の移載位置)にウェーハ7を搬送する場合について説明する。   As shown in FIGS. 1 and 2, the transfer robot T of the present embodiment is disposed in the wafer transfer chamber A, and the wafer 7 is placed in the processing chamber adjacent to the wafer transfer chamber A or the port B1 in the load lock chamber B. The wafer 7 can be delivered or delivered into a FOUP on a load port (not shown) adjacent to the wafer transfer chamber A. Hereinafter, a case where the wafer 7 is transferred to a predetermined transfer target position (regular transfer position) set in the processing chamber or the load lock chamber B will be described.

本実施形態における搬送駆動機構1は、先端部に設けたハンド23を搬送開始位置(S)と受渡位置(E)との間で直線状の移動経路に沿って移動させることが可能なアーム2と、旋回軸31によりアーム2の基端部を旋回可能に支持する本体部3とを備えたものである。つまり、本実施形態における搬送駆動機構1は、直線動作と旋回動作が可能なものである。   The transport driving mechanism 1 according to the present embodiment has an arm 2 that can move a hand 23 provided at a tip portion along a linear movement path between a transport start position (S) and a delivery position (E). And a main body 3 that rotatably supports the proximal end portion of the arm 2 by the pivot shaft 31. That is, the transport drive mechanism 1 in this embodiment is capable of linear motion and turning motion.

そして、本実施形態では、図1に示すように、搬送開始位置(S)にあるハンド23上に載置したウェーハ7の周縁を検出可能な位置に複数のリニアセンサ(ラインセンサとも称される)6L,6C,6Rを配置している。具体的には、3つのリニアセンサ6L,6C,6Rによって、ウェーハ7の周縁における異なる3箇所を検出できるように各リニアセンサ6L,6C,6Rを配置している。なお、3つのリニアセンサについて本明細書では、便宜上、図1及び図2等における紙面左側のリニアセンサ、中央のリニアセンサ、右側のリニアセンサをそれぞれ「左リニアセンサ6L」、「中央リニアセンサ6C」、「右リニアセンサ6R」と称する。   In this embodiment, as shown in FIG. 1, a plurality of linear sensors (also referred to as line sensors) are provided at positions where the periphery of the wafer 7 placed on the hand 23 at the transfer start position (S) can be detected. ) 6L, 6C, 6R are arranged. Specifically, each of the linear sensors 6L, 6C, 6R is arranged so that three different positions on the periphery of the wafer 7 can be detected by the three linear sensors 6L, 6C, 6R. In this specification, for convenience, the left linear sensor, the central linear sensor, and the right linear sensor in FIGS. 1 and 2 are referred to as “the left linear sensor 6L” and “the central linear sensor 6C”, respectively. And “right linear sensor 6R”.

左リニアセンサ6L、中央リニアセンサ6C及び右リニアセンサ6Rは、例えば、入射光に応じた量の信号電荷を蓄積可能なフォトダイオード等の受光素子を一次元的に配列した受光部63(図3参照)を主体として構成したものであり、受光面64が受ける光量に応じた信号電荷をCCD(charge coupled device)等による適宜の電荷転送方式によって出力部側に転送可能なものである。なお、受光部63をCCDセンサに代えてCMOSセンサによって構成したリニアセンサを適用してもよい。或いは、PSD(Position Sensitive Detector)のように素子自体が帯状の受光面を有し、CCDのように受光素子の配列を必要としない位置検出素子を用いて各リニアセンサ6L,6C,6Rを構成することも可能である。   The left linear sensor 6L, the center linear sensor 6C, and the right linear sensor 6R are, for example, a light receiving unit 63 (see FIG. 3) in which light receiving elements such as photodiodes that can store an amount of signal charge corresponding to incident light are arranged one-dimensionally. The signal charge according to the amount of light received by the light receiving surface 64 can be transferred to the output unit side by an appropriate charge transfer method using a CCD (charge coupled device) or the like. Note that a linear sensor in which the light receiving unit 63 is configured by a CMOS sensor instead of the CCD sensor may be applied. Alternatively, each of the linear sensors 6L, 6C, and 6R is configured by using a position detection element such as a PSD (Position Sensitive Detector) that itself has a band-shaped light receiving surface and does not require an array of light receiving elements such as a CCD. It is also possible to do.

本実施形態の各リニアセンサ(左リニアセンサ6L、中央リニアセンサ6C、右リニアセンサ6R)は、図3に示すように、光源61からの照射光をレンズ62によって平行光にした入射光の量(受光部63の受光面64が受ける光の強さである光量レベルに比例した量)を電気信号に変換し、リニアセンサ(同図では、中央リニアセンサ6C)における基準点6S(受光面64の一方の端縁)から一定以上の光量レベルが所定値以下に変化する切り替わるセンサ画素位置(図3において符号「6T」で示す位置)までの直線距離Δl(単位:mm)をウェーハ7の周縁位置として検出するように設定している。なお、ウェーハ7が透明な素材から形成されている場合であっても、図4に示すように、ウェーハ7の周縁では屈折率が異なることで光量レベルに変化が生じることを利用し、リニアセンサ(同図では、中央リニアセンサ6C)における基準点6Sから一定以上の光量レベルが所定値以下に変化する切り替わるセンサ画素位置6Tまでの直線距離Δl(単位:mm)をウェーハ7の周縁位置として検出することができる。   Each linear sensor (the left linear sensor 6L, the central linear sensor 6C, and the right linear sensor 6R) of the present embodiment has an amount of incident light obtained by making the irradiation light from the light source 61 into parallel light by the lens 62 as shown in FIG. (An amount proportional to the light intensity level, which is the intensity of light received by the light receiving surface 64 of the light receiving unit 63) is converted into an electric signal, and the reference point 6S (light receiving surface 64 in the linear sensor (center linear sensor 6C in the figure)) is converted. The linear distance Δl (unit: mm) from the sensor edge position (position indicated by reference numeral “6T” in FIG. 3) where the light amount level above a certain value changes to a predetermined value or less to the edge of the wafer 7 It is set to detect as a position. Even when the wafer 7 is formed of a transparent material, as shown in FIG. 4, a linear sensor is utilized by utilizing a change in the light amount level due to the difference in refractive index at the periphery of the wafer 7. (In the figure, the linear distance Δl (unit: mm) from the reference point 6S in the central linear sensor 6C to the sensor pixel position 6T where the light amount level above a certain level changes to a predetermined value or less is detected as the peripheral position of the wafer 7. can do.

本実施形態に係る搬送ロボットTは、上述したように、ウェーハ7をハンド23上における正規の載置位置に載置した状態(図1参照)で、ハンド23を搬送開始位置(S)から受渡位置(E)(図2)に移動させれば、ハンド23上のウェーハ7を所定の搬送目的位置まで正確に搬送することができるように設定している。そして、このハンド23の搬送開始位置(S)から受渡位置(E)までの移動経路を「ハンド23の正規の移動経路」とすると、各リニアセンサ(左リニアセンサ6L、中央リニアセンサ6C、右リニアセンサ6R)の長手方向をハンド23の正規の移動経路に対して平行となる姿勢で各リニアセンサ6L,6C,6Rを所定の位置に配置している。本実施形態では、各リニアセンサ6L,6C,6Rの長手方向における一方の端縁側の領域のみが、搬送開始位置(S)にあるハンド23上に載置したウェーハ7と平面視において重なるように配置し、各リニアセンサ(左リニアセンサ6L、中央リニアセンサ6C、右リニアセンサ6R)の長手方向における他方の端縁の幅方向中央を、ウェーハ7の周縁位置を検出する際の前記基準点6Sに設定している。本実施形態においてこの基準点6Sは、次に説明する各リニアセンサ(左リニアセンサ6L、中央リニアセンサ6C、右リニアセンサ6R)の設置位置であるリニアセンサ位置情報(リニアセンサの位置座標)と同じ位置である。   As described above, the transfer robot T according to the present embodiment delivers the hand 23 from the transfer start position (S) in a state where the wafer 7 is mounted at the normal mounting position on the hand 23 (see FIG. 1). It is set so that the wafer 7 on the hand 23 can be accurately transferred to a predetermined transfer target position by moving to the position (E) (FIG. 2). When the movement path from the transfer start position (S) to the delivery position (E) of the hand 23 is defined as a “regular movement path of the hand 23”, each linear sensor (the left linear sensor 6L, the central linear sensor 6C, the right Each linear sensor 6L, 6C, 6R is arranged at a predetermined position in such a posture that the longitudinal direction of the linear sensor 6R) is parallel to the regular movement path of the hand 23. In the present embodiment, only the region on one end edge side in the longitudinal direction of each linear sensor 6L, 6C, 6R overlaps with the wafer 7 placed on the hand 23 at the transfer start position (S) in plan view. The reference point 6S for detecting the peripheral position of the wafer 7 at the center in the width direction of the other edge in the longitudinal direction of each linear sensor (left linear sensor 6L, central linear sensor 6C, right linear sensor 6R). It is set to. In the present embodiment, the reference point 6S includes linear sensor position information (positional coordinates of the linear sensor) that is the installation position of each linear sensor (the left linear sensor 6L, the central linear sensor 6C, and the right linear sensor 6R) described below. It is the same position.

ここで、ハンド23の正規の移動経路と一致する軸を第1軸(Y軸)とし、第1軸を含む水平面内において第1軸と直交する軸を第2軸(X軸)としてこれら第1軸及び第2軸によって直交座標系を規定した場合、各リニアセンサ6L,6C,6Rの配置位置を、直交座標系上の座標として把握することができる。本実施形態では、図5に示すように、各リニアセンサ6L,6C,6Rのうち相対的にY軸とX軸との交点から遠い方(円盤状搬送対象物7との関係で捉えると、搬送開始位置(S)にあるハンド23上に載置した円盤状搬送対象物7と平面視において重ならない方)の端縁における幅方向(リニアセンサの短手方向)中央位置にリニアセンサの受光素子(画素)が1次元に配列されているものとし、この中央位置を、直交座標系上における各リニアセンサ6L,6C,6Rの配置位置(座標)としている。   Here, an axis coinciding with the normal movement path of the hand 23 is defined as a first axis (Y axis), and an axis orthogonal to the first axis in the horizontal plane including the first axis is defined as a second axis (X axis). When the orthogonal coordinate system is defined by one axis and the second axis, the arrangement positions of the linear sensors 6L, 6C, and 6R can be grasped as coordinates on the orthogonal coordinate system. In this embodiment, as shown in FIG. 5, among the linear sensors 6L, 6C, and 6R, the one that is relatively far from the intersection of the Y axis and the X axis (in relation to the disk-shaped transport object 7, The linear sensor receives light at the center position in the width direction (short direction of the linear sensor) at the edge of the edge of the disc-shaped transport object 7 placed on the hand 23 at the transport start position (S) in a plan view. It is assumed that the elements (pixels) are arranged one-dimensionally, and this central position is the arrangement position (coordinates) of each linear sensor 6L, 6C, 6R on the orthogonal coordinate system.

図5に示すように、左リニアセンサ6Lの直交座標系上における設置位置は(x,y)であり、中央リニアセンサ6Cの直交座標系上における設置位置は(x,y)であり、右リニアセンサ6Rの直交座標系上における設置位置は(x,y)である。本実施形態に係る搬送ロボットTは、これら各リニアセンサ(左リニアセンサ6L、中央リニアセンサ6C、右リニアセンサ6R)の直交座標系上の座標である設置位置情報(x,y),(x,y),(x,y)及びセンシング値であるウェーハ7の周縁位置情報などを利用して、後述するように搬送ロボットTによりウェーハ7を正規の移載位置に搬送できるように構成している。 As shown in FIG. 5, the installation position of the left linear sensor 6L on the orthogonal coordinate system is (x L , y L ), and the installation position of the central linear sensor 6C on the orthogonal coordinate system is (x C , y C ). The installation position of the right linear sensor 6R on the orthogonal coordinate system is (x R , y R ). The transfer robot T according to the present embodiment includes installation position information (x L , y L ), which are coordinates on the orthogonal coordinate system of these linear sensors (the left linear sensor 6L, the central linear sensor 6C, and the right linear sensor 6R), By using (x C , y C ), (x R , y R ) and the peripheral position information of the wafer 7 that is a sensing value, the wafer 7 is transferred to a normal transfer position by the transfer robot T as will be described later. It is configured to be able to.

なお、ウェーハ7の周縁には、オリエンテーションフラットやノッチ等の切欠が形成されている場合がある。この場合には、各リニアセンサ(左リニアセンサ6L、中央リニアセンサ6C、右リニアセンサ6R)が、ウェーハ7の周縁のうちオリエンテーションフラットやノッチ等の切欠が形成されていない箇所をセンシングするように、各リニアセンサ(左リニアセンサ6L、中央リニアセンサ6C、右リニアセンサ6R)の配置位置又はハンド23上におけるウェーハ7の載置姿勢(向き)を設定している。   In some cases, notches such as an orientation flat and a notch are formed on the periphery of the wafer 7. In this case, each linear sensor (the left linear sensor 6L, the center linear sensor 6C, and the right linear sensor 6R) senses a portion of the periphery of the wafer 7 where no notches such as an orientation flat and a notch are formed. The arrangement position of each linear sensor (left linear sensor 6L, center linear sensor 6C, right linear sensor 6R) or the mounting posture (orientation) of the wafer 7 on the hand 23 is set.

搬送駆動機構1を構成するアーム2は、図1及び図2に示すように、アーム2のうち最も基端側(本体部3側)に配置した第1リンク要素21と、第1リンク要素21の先端部に水平旋回可能に連結した第2リンク要素22と、第2リンク要素22の先端部に水平旋回可能に連結したエンドエフェクタであるハンド23とを備えたものである。このアーム2は、アーム長が最小になる折畳状態(図1参照)と、アーム長が折畳状態時よりも長くなる伸長状態(図2参照)との間で形状が変わるリンク構造(多関節構造)のものである。また、第1リンク要素21の内部空間には、第2リンク要素22に動力を伝達して第2リンク要素22を回転させる動力伝達機構(例えばプーリ及びベルト)を設け、第2リンク要素22の内部空間にも、ハンド23に動力を伝達してハンド23を回転させる動力伝達機構(例えばプーリ及びベルト)を設けている(図示省略)。図1ではハンド23として先端を二股状に分岐させたフォーク状に形成したものを示しているが、各リニアセンサ(左リニアセンサ6L、中央リニアセンサ6C、右リニアセンサ6R)によるセンシング処理に支障を来さない条件を満たせば、例えば先端を平面視略矩形状に形成したのものなど、他の形状をなすハンドを適用してもよい。   As shown in FIGS. 1 and 2, the arm 2 constituting the transport driving mechanism 1 includes a first link element 21 disposed on the most proximal side (main body 3 side) of the arm 2, and a first link element 21. The second link element 22 is connected to the front end of the second link element 22 so as to be horizontally rotatable, and the hand 23 is an end effector connected to the front end of the second link element 22 so as to be horizontally rotatable. The arm 2 has a link structure (multiple shapes) whose shape changes between a folded state (see FIG. 1) in which the arm length is minimum and an extended state (see FIG. 2) in which the arm length is longer than in the folded state. Joint structure). Further, in the internal space of the first link element 21, a power transmission mechanism (for example, a pulley and a belt) that transmits power to the second link element 22 to rotate the second link element 22 is provided. A power transmission mechanism (for example, a pulley and a belt) that transmits power to the hand 23 to rotate the hand 23 is also provided in the internal space (not shown). Although FIG. 1 shows a hand 23 that is formed in a fork shape having a bifurcated tip, it interferes with sensing processing by each linear sensor (left linear sensor 6L, central linear sensor 6C, right linear sensor 6R). If the condition that does not occur is satisfied, a hand having another shape such as a tip formed in a substantially rectangular shape in plan view may be applied.

このようなアーム2は、基端部を旋回軸31回りに水平旋回させたり、リンク要素21,22同士を関節部分で水平旋回させてアーム2全体の形状を適宜変形させながら、ハンド23を図1に示す搬送開始位置(S)(折畳状態にあるアーム2におけるハンド23の位置)から図2に示す受渡位置23(E)(伸長状態にあるアーム2のハンド23の位置)に移動させて、ウェーハ7を所定の搬送目的位置(正規の移載位置)にまで搬送するものである。ここで、図1に示すように、ハンド23の正規の移動経路と重なるY軸(第1軸)は、旋回軸31の中心31aを通る座標軸であり、Y軸に直交するX軸(第2軸)は、Y軸を含む水平面内においてY軸と直交し且つ旋回軸31の中心31aを通る座標軸であり、ハンド23を含むアーム2は、これらの座標軸によって規定されるXY座標系(本発明の「直交座標系」に相当)の平面上を動くものとして捉えることができる。   In such an arm 2, the base 23 is horizontally swiveled around the turning shaft 31, or the link elements 21, 22 are horizontally swiveled at the joint portions to appropriately deform the shape of the entire arm 2, and the hand 23 is illustrated. 2 is moved from the transfer start position (S) shown in FIG. 1 (the position of the hand 23 in the arm 2 in the folded state) to the delivery position 23 (E) (the position of the hand 23 of the arm 2 in the extended state) shown in FIG. Thus, the wafer 7 is transferred to a predetermined transfer target position (regular transfer position). Here, as shown in FIG. 1, the Y axis (first axis) overlapping the regular movement path of the hand 23 is a coordinate axis passing through the center 31 a of the turning shaft 31, and the X axis (second axis) orthogonal to the Y axis. Axis) is a coordinate axis orthogonal to the Y axis and passing through the center 31a of the swivel axis 31 in a horizontal plane including the Y axis, and the arm 2 including the hand 23 has an XY coordinate system defined by these coordinate axes (the present invention). It can be considered as moving on the plane of (orthogonal coordinate system).

また、旋回軸31及びアーム2の動作座標系はロボット動作極座標系(r,θ)として示すことができる。「r」は、旋回軸31の中心31aを通るハンド23の進行方向(r軸方向)であり、「θ」は、旋回軸31回りのr軸の回転角度である。そして、搬送駆動機構1によりウェーハ7を正規の移載位置(本実施形態では、処理室またはロードロック室B内に設定した所定の搬送目的位置)に搬送した時点におけるウェーハ7の中心位置を(r,θ)とした場合、Y軸は、θがθである時のr軸方向と一致する(図2参照)。 The motion coordinate system of the turning shaft 31 and the arm 2 can be shown as a robot motion polar coordinate system (r, θ). “R” is the traveling direction (r-axis direction) of the hand 23 passing through the center 31 a of the turning shaft 31, and “θ” is the rotation angle of the r-axis around the turning shaft 31. Then, the center position of the wafer 7 at the time when the wafer 7 is transferred to the regular transfer position (in this embodiment, a predetermined transfer target position set in the processing chamber or the load lock chamber B) by the transfer drive mechanism 1 ( r 0 , θ 0 ), the Y axis coincides with the r axis direction when θ is θ 0 (see FIG. 2).

図6に示すように、ウェーハ7をハンド23上における正規の載置位置からずれた位置に載置した状態で、ハンド23を搬送開始位置(S)から受渡位置(E)に移動させれば、その移動後のハンド23上にあるウェーハ7の中心位置7aが、所定の搬送目的位置(正規の移載位置)に搬送した場合のウェーハ7の中心位置7aに対して、載置位置のズレ量に応じて変位する。図6では、ハンド23における正規の載置位置から変位した位置に載置保持したウェーハ7を実線で示し、ハンド23における正規の載置位置に載置保持したウェーハ7を破線で示している。   As shown in FIG. 6, when the hand 23 is moved from the transfer start position (S) to the delivery position (E) in a state where the wafer 7 is placed at a position shifted from the normal placement position on the hand 23. Then, the center position 7a of the wafer 7 on the hand 23 after the movement is shifted from the center position 7a of the wafer 7 when the wafer 7 is transferred to a predetermined transfer target position (regular transfer position). Displaces according to the amount. In FIG. 6, the wafer 7 placed and held at a position displaced from the normal placement position in the hand 23 is indicated by a solid line, and the wafer 7 placed and held at a regular placement position in the hand 23 is indicated by a broken line.

なお、XY座標系上においてY軸に平行に並べる各リニアセンサ(左リニアセンサ6L、中央リニアセンサ6C、右リニアセンサ6R)の具体的な配置として、例えば、左リニアセンサ6Lを第二象限(X座標が負の値をとり、Y座標が正の値をとる点からなる領域)に配置し、右リニアセンサ6Rを第一象限(X座標とY座標がともに正の値をとる点からなる領域)に配置し、中央リニアセンサ6Cを、Y軸に合致する位置に配置する標準配置を採用することができるが、本実施形態では、中央リニアセンサ6Cを第一象限に配置している点で標準配置とは異なる配置態様を採用している。   As a specific arrangement of the linear sensors (left linear sensor 6L, central linear sensor 6C, right linear sensor 6R) arranged in parallel to the Y axis on the XY coordinate system, for example, the left linear sensor 6L is arranged in the second quadrant ( The X linear coordinate 6R is arranged in the first quadrant (a point where both the X coordinate and the Y coordinate take a positive value) and is arranged in an area where the X coordinate takes a negative value and the Y coordinate takes a positive value. In this embodiment, the central linear sensor 6C is arranged in the first quadrant. However, in the present embodiment, the central linear sensor 6C is arranged in the first quadrant. Therefore, an arrangement different from the standard arrangement is adopted.

本実施形態に係る搬送ロボットTにおいて、搬送駆動機構1の作動を制御する制御部4は、図7に示すように、周縁位置検出手段41と、中心位置算出手段42と、変位量算出手段43と、動作指令生成手段44と、位置補正実行手段45とを備えている。なお、図1及び図2では、制御部4を本体部3に内蔵又は付帯させた態様を例示しているが、本体部3にそれとは別体の情報処理装置等を接続することによって制御部4を構成することもできる。   In the transfer robot T according to the present embodiment, the control unit 4 that controls the operation of the transfer drive mechanism 1 includes a peripheral position detection unit 41, a center position calculation unit 42, and a displacement amount calculation unit 43, as shown in FIG. And an operation command generation means 44 and a position correction execution means 45. 1 and 2 exemplify a mode in which the control unit 4 is built in or attached to the main body unit 3, the control unit 4 is connected to the main body unit 3 by connecting an information processing device or the like separate from the control unit 4. 4 can also be configured.

周縁位置検出手段41は、各リニアセンサ(左リニアセンサ6L、中央リニアセンサ6C、右リニアセンサ6R)によってウェーハ7の各周縁位置を検出するものである。具体的に、周縁位置検出手段41は、図5に示すように、各リニアセンサ6L,6C,6Rにおける受光面64の前記基準点6S(各リニアセンサ6L,6C,6Rにおいて、搬送開始位置(S)にある停止状態のハンド23上に載置したウェーハ7の外周縁に平面視において重ならない方の端縁の幅方向中央)から、受光面64が受ける光量レベルが所定値以下に切り替わるセンサ画素位置6Tまでの直線距離(図3及び図4参照)をウェーハ7の周縁位置として検出(抽出)するものである。本実施形態では、各リニアセンサ6L,6C,6Rにおける受光面64の一方の端縁の位置(基準点6S)をXY座標系上における各リニアセンサ6L,6C,6Rの座標(x,y),(x,y),(x,y)とし、各リニアセンサ6L,6C,6Rの受光面64において光量レベルが所定値以下に切り替わるセンサ画素位置6T、つまり平面視において各リニアセンサ6L,6C,6Rとウェーハ7の周縁とが交差する位置を、XY座標系上における座標(x,yLi),(x,yCi),(x,yRi)として捉え、各リニアセンサ6L,6C,6Rによって検出するウェーハ7の周縁位置を、XY座標系上におけるΔyLi,ΔyCi,ΔyRi(単位:mm)として検出(抽出)している。 The peripheral position detection means 41 detects each peripheral position of the wafer 7 by each linear sensor (left linear sensor 6L, central linear sensor 6C, right linear sensor 6R). Specifically, as shown in FIG. 5, the peripheral position detection means 41 has the reference point 6S of the light receiving surface 64 in each linear sensor 6L, 6C, 6R (the conveyance start position (in each linear sensor 6L, 6C, 6R) A sensor in which the light quantity level received by the light receiving surface 64 is switched to a predetermined value or less from the edge in the width direction of the edge that does not overlap the outer peripheral edge of the wafer 7 placed on the stopped hand 23 in S). A linear distance (see FIGS. 3 and 4) to the pixel position 6T is detected (extracted) as the peripheral position of the wafer 7. In the present embodiment, the position (reference point 6S) of one edge of the light receiving surface 64 in each linear sensor 6L, 6C, 6R is the coordinates (x L , y) of each linear sensor 6L, 6C, 6R on the XY coordinate system. L ), (x C , y C ), (x R , y R ), and the sensor pixel position 6T at which the light amount level is switched below the predetermined value on the light receiving surface 64 of each linear sensor 6L, 6C, 6R, that is, in plan view The position where each linear sensor 6L, 6C, 6R intersects the periphery of the wafer 7 is defined as coordinates (x L , y Li ), (x C , y Ci ), (x R , y Ri ) on the XY coordinate system. The peripheral position of the wafer 7 detected by each linear sensor 6L, 6C, 6R is detected (extracted) as Δy Li , Δy Ci , Δy Ri (unit: mm) on the XY coordinate system.

中心位置算出手段42は、XY座標系上における各リニアセンサ6L,6C,6Rの設置位置であるリニアセンサ位置情報と、周縁位置検出手段41で検出したウェーハ7の周縁位置ΔyLi,ΔyCi,ΔyRiとを利用してウェーハ7の中心位置を算出するものである。本実施形態では、各リニアセンサ6L,6C,6Rのリニアセンサ位置情報として各リニアセンサ6L,6C,6Rにおける受光面64の前記基準点6Sを用いるが、リニアセンサ6L,6C,6Rの設置誤差を排除するために、後述するキャリブレーション処理により取得したデータに基づいて推定した位置座標を、各リニアセンサ6L,6C,6Rのリニアセンサ位置情報として用いることができる。 The center position calculation means 42 includes linear sensor position information that is the installation position of each linear sensor 6L, 6C, 6R on the XY coordinate system, and the peripheral position Δy Li , Δy Ci , of the wafer 7 detected by the peripheral position detection means 41. The center position of the wafer 7 is calculated using Δy Ri . In this embodiment, the reference point 6S of the light receiving surface 64 of each linear sensor 6L, 6C, 6R is used as the linear sensor position information of each linear sensor 6L, 6C, 6R. However, the installation error of the linear sensors 6L, 6C, 6R is used. In order to eliminate this, position coordinates estimated based on data acquired by a calibration process described later can be used as linear sensor position information of each of the linear sensors 6L, 6C, 6R.

ここで、リニアセンサ位置情報が、図5に示す各リニアセンサ6L,6C,6Rの基準点6Sの座標(x,y),(x,y),(x,y)である場合、それら各座標(x,y),(x,y),(x,y)、及び各リニアセンサ6L,6C,6Rのセンシング処理によって取得したウェーハ7の周縁位置ΔyLi,ΔyCi,ΔyRiにより、各リニアセンサ6L,6C,6Rとウェーハ7の周縁位置が平面視において交差する位置の座標(x,yLi),(x,yCi),(x,yRi)は、以下の数式1で示す座標になる。 Here, the linear sensor position information is the coordinates (x L , y L ), (x C , y C ), (x R , y R ) of the reference point 6S of each linear sensor 6L, 6C, 6R shown in FIG. , The coordinates (x L , y L ), (x C , y C ), (x R , y R ), and the periphery of the wafer 7 acquired by the sensing process of each linear sensor 6L, 6C, 6R Coordinates (x L , y Li ), (x C , y Ci ), positions where the linear sensors 6L, 6C, 6R and the peripheral position of the wafer 7 intersect in a plan view by the positions Δy Li , Δy Ci , Δy Ri , (X R , y Ri ) is a coordinate represented by Equation 1 below.

Figure 2015005682
Figure 2015005682

そして、搬送開始位置(S)にある停止状態のハンド23上に載置したウェーハ7の中心座標を(x,y)とし、ウェーハ7が半径R(単位:mm)の円であると仮定すると、三平方の定理より、以下の数式2で示す方程式が成り立つ。 The center coordinates of the wafer 7 placed on the hand 23 in the stopped state at the transfer start position (S) are (x i , y i ), and the wafer 7 is a circle having a radius R i (unit: mm). Assuming that, the equation shown by the following formula 2 holds from the three-square theorem.

Figure 2015005682
Figure 2015005682

上記方程式をウェーハ7の中心座標である(x,y)について解くと以下の数式3で示す方程式となる。 When the above equation is solved with respect to (x i , y i ), which is the center coordinate of the wafer 7, the following equation 3 is obtained.

Figure 2015005682
Figure 2015005682

本実施形態における中心位置算出手段42では、数式3に示す演算処理により、搬送開始位置(S)にある停止状態のハンド23上に載置したウェーハ7の中心位置7aをXY座標系上における座標(x,y)として算出するように構成している。なお、上記数式3は、上記数式2で示す方程式を解いた数式解の一例であり、解の導出方法によっては更に整理又は変形した式となることもある。 In the center position calculation means 42 according to the present embodiment, the center position 7a of the wafer 7 placed on the hand 23 in the stopped state at the transfer start position (S) is coordinated on the XY coordinate system by the arithmetic processing shown in Formula 3. It is configured to calculate as (x i , y i ). In addition, the said Numerical formula 3 is an example of the numerical solution which solved the equation shown by the said Numerical formula 2, and may become the type | formula further rearranged or deform | transformed depending on the derivation method of the solution.

なお、本実施形態では、図5に示すように、各リニアセンサ6L,6C,6Rの長手方向をY軸と平行であることを前提として、上記数式3により、搬送開始位置(S)にある停止状態のハンド23上に載置したウェーハ7の中心位置7aをXY座標系上における座標(x,y)として算出するように構成している。しかしながら、図8に示すように、各リニアセンサ6L,6C,6Rの長手方向がY軸と平行ではなく任意の角度で設置される場合も想定できる。この場合には、各リニアセンサ6L,6C,6Rとウェーハ7の周縁位置が平面視において交差する位置の座標は以下の数式4として捉えることができる。 In the present embodiment, as shown in FIG. 5, the linear sensor 6L, 6C, 6R is at the transport start position (S) according to the above mathematical formula 3 on the assumption that the longitudinal direction is parallel to the Y axis. The center position 7a of the wafer 7 placed on the hand 23 in the stopped state is calculated as coordinates (x i , y i ) on the XY coordinate system. However, as shown in FIG. 8, it can be assumed that the longitudinal direction of each linear sensor 6L, 6C, 6R is not parallel to the Y axis but is installed at an arbitrary angle. In this case, the coordinates of the position where each of the linear sensors 6L, 6C, 6R and the peripheral position of the wafer 7 intersect in plan view can be grasped as Equation 4 below.

Figure 2015005682
Figure 2015005682

ここで、図8におけるθ,θ,θは同図における反時計回りを正とすると、数式4におけるΔxL1,ΔyL1,ΔxC1,ΔyC1,ΔxR1,ΔyR1は次の数式5で表すことができる。 Here, if θ L , θ C , and θ R in FIG. 8 are positive in the counterclockwise direction in FIG. 8, Δx L1 , Δy L1 , Δx C1 , Δy C1 , Δx R1 , and Δy R1 in Equation 4 are 5 can be represented.

Figure 2015005682
Figure 2015005682

そして、ウェーハ7が半径R(単位:mm)の円であると仮定すると、以下の数式6に示す円の方程式が成り立つ。 Assuming that the wafer 7 is a circle having a radius R i (unit: mm), the equation of the circle shown in Equation 6 below is established.

Figure 2015005682
Figure 2015005682

数式6の方程式をウェーハ7の中心座標(x,y)について解くと次の数式7に示す式となる。各リニアセンサ6L,6C,6Rの設置位置の座標(x,y,θ),(x,y,θ),(x,y,θ)を既知の値とすると、各リニアセンサ6L,6C,6Rによって検出した周縁位置ΔlL1,ΔlC1,ΔlR1より、ウェーハ7の中心位置7aの座標(x,y)を求めることができる。 Solving the equation (6) with respect to the center coordinates (x i , y i ) of the wafer 7 gives the following equation (7). The coordinates (x L , y L , θ L ), (x C , y C , θ C ), (x R , y R , θ R ) of the installation positions of the linear sensors 6L, 6C, 6R are set to known values. Then, the coordinates (x i , y i ) of the center position 7a of the wafer 7 can be obtained from the peripheral positions Δl L1 , Δl C1 , Δl R1 detected by the linear sensors 6L, 6C, 6R.

Figure 2015005682
Figure 2015005682

変位量算出手段43は、ウェーハ7をハンド23上における正規の載置位置に載置した際のこのウェーハ7の中心位置であるXY座標系上の基準中心位置と、中心位置算出手段42によって算出したウェーハ7の中心位置との差異(変位量)を算出するものである。具体的に、この変位量算出手段43では、XY座標系上の基準中心位置を(x,y)とし、この基準中心位置(x,y)に対するウェーハ7の中心位置(x,y)の変位量(Δx,Δy)を数式8に示す式で算出する。 The displacement amount calculation means 43 is calculated by the reference center position on the XY coordinate system, which is the center position of the wafer 7 when the wafer 7 is placed at the normal placement position on the hand 23, and the center position calculation means 42. The difference (displacement amount) from the center position of the wafer 7 is calculated. Specifically, in the displacement amount calculating means 43, the reference center position on the XY coordinate system is set to (x 0 , y 0 ), and the center position (x i ) of the wafer 7 with respect to the reference center position (x 0 , y 0 ). , Y i ), the displacement amount (Δx, Δy) is calculated by the equation (8).

Figure 2015005682
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動作指令生成手段44は、変位量算出手段43で算出した差異(変位量)に基づいて、ハンド23上のウェーハ7を所定の搬送目的位置に搬送するために必要な搬送駆動機構1の動作量を規定する動作指令を生成するものである。本実施形態に係る搬送ロボットTは、搬送駆動機構1として、旋回軸31及びアーム2を備えるものを適用しており、上述の通り、旋回軸31及びアーム2の動作座標系はロボット動作極座標系(r,θ)として示すことができる。そして、ウェーハ7をハンド23上における正規の載置位置に載置した状態でハンド23を正規の搬送経路に沿って搬送開始位置(S)から受渡位置(E)に移動させた時点のウェーハ7の中心位置のY座標を「r」とした場合、変位量算出手段43で算出した変位量(Δx,Δy)は以下の数式9によって表すことができる。   The operation command generation unit 44 is based on the difference (displacement amount) calculated by the displacement amount calculation unit 43 and is required to transfer the wafer 7 on the hand 23 to a predetermined transfer destination position. The operation command which prescribes | regulates is produced | generated. The transfer robot T according to the present embodiment employs a transfer drive mechanism 1 that includes a turning shaft 31 and an arm 2. As described above, the operation coordinate system of the turning shaft 31 and the arm 2 is a robot operation polar coordinate system. It can be shown as (r, θ). Then, the wafer 7 at the time when the hand 23 is moved from the transfer start position (S) to the delivery position (E) along the normal transfer path in a state where the wafer 7 is mounted on the normal load position on the hand 23. The displacement amount (Δx, Δy) calculated by the displacement amount calculation means 43 can be expressed by the following Equation 9 when the Y coordinate of the center position of “n” is “r”.

Figure 2015005682
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そして、正規の移載位置(所定の搬送目的位置)が、XY座標におけるY軸上の正の値であることから、本実施形態における動作指令生成手段44では、座標上の第一象限及び第二象限内(条件:r+Δr>0)での位置補正に限定して、ロボット動作極座標系(r,θ)上における搬送駆動機構1の補正量(Δr,Δθ)を以下の数式10に示す演算処理によって求めている。   Since the normal transfer position (predetermined transfer target position) is a positive value on the Y axis in the XY coordinates, the operation command generation unit 44 in this embodiment uses the first quadrant and the second in the coordinates. The correction amount (Δr, Δθ) of the transport drive mechanism 1 on the robot motion polar coordinate system (r, θ) is calculated as shown in the following Equation 10 only for position correction within the two quadrants (condition: r + Δr> 0). Seeking by processing.

Figure 2015005682
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なお、搬送駆動機構1の補正量(Δr,Δθ)を計算する機器の演算能力が十分でなく、変位量算出手段43で算出した変位量(Δx,Δy)のうちΔyに前記「r」を足した距離(r+Δy)が、変位量算出手段43で算出した変位量(Δx,Δy)のΔxに対して十分大きい場合などには、テイラー展開の一次近似により求めた下記数式11に示す演算処理によってロボット動作極座標系(r,θ)上における搬送駆動機構1の補正量(Δr,Δθ)を算出するようにしてもよい。   Note that the computing capacity of the device for calculating the correction amount (Δr, Δθ) of the transport drive mechanism 1 is not sufficient, and the “r” is added to Δy among the displacement amounts (Δx, Δy) calculated by the displacement amount calculation means 43. When the added distance (r + Δy) is sufficiently larger than Δx of the displacement amount (Δx, Δy) calculated by the displacement amount calculating means 43, the arithmetic processing shown in the following formula 11 obtained by the first approximation of Taylor expansion Thus, the correction amount (Δr, Δθ) of the transport drive mechanism 1 on the robot operation polar coordinate system (r, θ) may be calculated.

Figure 2015005682
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位置補正実行手段45は、動作指令生成手段44で算出した搬送駆動機構1の動作指令に基づいて旋回軸31及びアーム2の作動を制御することにより、ハンド23に載置しているウェーハ7を所定の搬送目的位置(正規の移載位置)に移動させる位置補正処理を実行するものである。   The position correction execution unit 45 controls the operation of the turning shaft 31 and the arm 2 based on the operation command of the transport drive mechanism 1 calculated by the operation command generation unit 44, so that the wafer 7 placed on the hand 23 is moved. Position correction processing for moving to a predetermined transfer target position (regular transfer position) is executed.

次に、このような搬送ロボットT及び各リニアセンサ(左リニアセンサ6L、中央リニアセンサ6C、右リニアセンサ6R)を用いて、ハンド23上に載置されているウェーハ7の中心位置7aと基準中心位置との差異を検出し、その検出値を旋回軸31やアーム2の動作に実際に反映させて、ウェーハ7を所定の搬送目的位置(正規の移載位置)へ搬送する方法及び作用について説明する。   Next, using such a transfer robot T and each linear sensor (left linear sensor 6L, central linear sensor 6C, right linear sensor 6R), the center position 7a of the wafer 7 placed on the hand 23 and the reference About a method and an action of detecting a difference from the center position and actually reflecting the detected value on the operation of the turning shaft 31 and the arm 2 to transfer the wafer 7 to a predetermined transfer target position (regular transfer position). explain.

本実施形態では、ハンド23上に載置されているウェーハ7の中心位置7aと基準中心位置との差異を検出するに際して、各リニアセンサ(左リニアセンサ6L、中央リニアセンサ6C、右リニアセンサ6R)によって検出したウェーハ7の周縁位置や、各リニアセンサ6L,6C,6R自体の座標上における位置情報を利用する。しかしながら、各リニアセンサ6L,6C,6Rを所定位置に支持する装置の組立精度や部品の加工精度などの種々の影響により、各リニアセンサ6L,6C,6Rを設計上の位置に正確に配置することは困難であり、各リニアセンサ6L,6C,6Rの実際の位置と、設計上の位置とで多少の誤差が発生する。この誤差について何ら考慮しないままウェーハ7の搬送処理を実行した場合、ウェーハ7を正規の移載位置に搬送する精度が低下してしまうことが想定される。   In this embodiment, when detecting the difference between the center position 7a of the wafer 7 placed on the hand 23 and the reference center position, each linear sensor (left linear sensor 6L, center linear sensor 6C, right linear sensor 6R) is detected. ) And the position information on the coordinates of the linear sensors 6L, 6C, 6R themselves are used. However, the linear sensors 6L, 6C, and 6R are accurately arranged at design positions due to various influences such as assembly accuracy of a device that supports the linear sensors 6L, 6C, and 6R at predetermined positions and processing accuracy of parts. This is difficult, and some errors occur between the actual positions of the linear sensors 6L, 6C, and 6R and the designed positions. When the transfer process of the wafer 7 is executed without considering this error, it is assumed that the accuracy of transferring the wafer 7 to the regular transfer position is lowered.

そこで、本実施形態では、予め各リニアセンサ(左リニアセンサ6L、中央リニアセンサ6C、右リニアセンサ6R)についてキャリブレーション処理を行い、このキャリブレーション処理によって取得したデータ(複数のキャリブレーションデータ)を利用して各リニアセンサ6L,6C,6Rの位置座標を推定するようにしている。   Therefore, in the present embodiment, calibration processing is performed in advance for each linear sensor (the left linear sensor 6L, the center linear sensor 6C, and the right linear sensor 6R), and data (a plurality of calibration data) acquired by the calibration processing is used. The position coordinates of each of the linear sensors 6L, 6C, 6R are estimated by use.

キャリブレーション処理は、ハンド23上におけるウェーハ7の1つの載置位置を基準とし、その基準載置位置にウェーハ7を載置した状態において各リニアセンサ(左リニアセンサ6L、中央リニアセンサ6C、右リニアセンサ6R)により検出したウェーハ7の周縁位置である基準周縁位置と、基準周縁位置を抽出するために用いたウェーハ7を基準載置位置から(相互に異なる任意の量だけ)変位させたキャリブレーション用載置位置に載置した状態において各リニアセンサ6L,6C,6Rにより検出したウェーハ7の周縁位置であって且つリニアセンサと同数の周縁位置を1組とする複数組のキャリブレーション用周縁位置と、各キャリブレーション用載置位置の基準載置位置に対する相対位置座標とを利用して、各リニアセンサ6L,6C,6Rの位置座標を推定する処理である。   The calibration process is based on one mounting position of the wafer 7 on the hand 23, and each linear sensor (the left linear sensor 6L, the central linear sensor 6C, the right) in a state where the wafer 7 is mounted on the reference mounting position. Calibration is performed by displacing the reference peripheral position, which is the peripheral position of the wafer 7 detected by the linear sensor 6R), and the wafer 7 used for extracting the reference peripheral position from the reference mounting position (an arbitrary amount different from each other). A plurality of sets of calibration peripheries, each of which is a peripheral position of the wafer 7 detected by each of the linear sensors 6L, 6C, 6R in the state of being mounted at the mounting position for the calibration, and includes the same number of peripheral positions as the linear sensors. Each linear sensor using the position and the relative position coordinate of each calibration placement position with respect to the reference placement position. L, 6C, is a process for estimating the position coordinates of the 6R.

ここで、各リニアセンサ6L,6C,6Rの位置座標を推定する処理で用いる基準周縁位置と複数組のキャリブレーション用周縁位置とを取得する手順について説明する。   Here, a procedure for acquiring a reference peripheral position and a plurality of sets of calibration peripheral positions used in the process of estimating the position coordinates of each linear sensor 6L, 6C, 6R will be described.

先ず、ウェーハ7の搬送先であるロードロックB室内のポートB1上にウェーハ7を、その中心位置7aが、正規の移載位置(所定の搬送目的位置)に搬送したウェーハ7の中心位置とおおよそ合致する位置に予め置いておく。   First, the center position 7a of the wafer 7 on the port B1 in the load lock B chamber, which is the transfer destination of the wafer 7, is approximately the center position of the wafer 7 transferred to the regular transfer position (predetermined transfer target position). Place it in a matching position in advance.

そして、本実施形態の搬送ロボットTでは、キャリブレーション時に用いる専用の教示データに従い、制御部4による作動制御によって搬送駆動機構1を位置補正なしに作動させて、ポートB1上に置いてあるウェーハ7を受渡位置(E)に位置付けたハンド23上に移載し、そのハンド23を搬送開始位置(S)にまで移動させる。なお、ハンド23とポートB1との間でウェーハ7を移載する際は、搬送駆動機構1全体を適宜の昇降機構(図示省略)によって昇降移動させてもよいし、あるいは、搬送駆動機構1を昇降不能に構成し、処理室またはロードロック室B内に設けた昇降機構によってポートB1を昇降移動させることで対応してもよい。   In the transfer robot T of the present embodiment, the transfer drive mechanism 1 is operated without position correction by the operation control by the control unit 4 in accordance with dedicated teaching data used at the time of calibration, and the wafer 7 placed on the port B1. Is transferred onto the hand 23 positioned at the delivery position (E), and the hand 23 is moved to the transport start position (S). When the wafer 7 is transferred between the hand 23 and the port B1, the entire transport driving mechanism 1 may be moved up and down by an appropriate lifting mechanism (not shown), or the transport driving mechanism 1 may be moved. It may be configured so that it cannot be moved up and down, and the port B1 may be moved up and down by a lifting mechanism provided in the processing chamber or the load lock chamber B.

本実施形態の搬送ロボットTでは、ウェーハ7を処理室またはロードロック室Bから取り出し、ハンド23を搬送開始位置(S)に位置付けて停止した状態で、各リニアセンサ(左リニアセンサ6L、中央リニアセンサ6C、右リニアセンサ6R)によってハンド23上にあるウェーハ7の周縁位置(ΔlL1*,ΔlC1*,ΔlR1*)をそれぞれ検出し、これら周縁位置(ΔlL1*,ΔlC1*,ΔlR1*)と、この検出時点においてウェーハ7の中心位置が上述の基準中心位置(停止状態にある搬送開始位置(S)のハンド23上における正規の載置位置にウェーハ7を載置した際のウェーハ7の中心位置7aである直交座標系上の基準中心位置)に対して変位している量(ズレ量)(Δx*,Δy*)との組を、1番目のキャリブレーションデータとして所定の記憶部に記憶する。ここで、1番目のキャリブレーションデータ取得時におけるズレ量(Δx*,Δy*)は(0,0)である。ここで、1番目のキャリブレーションデータ取得時におけるハンド23上のウェーハ7の載置位置がキャリブレーション処理時における「基準載置位置」であり、この基準載置位置に載置したウェーハ7の周縁位置(ΔlL1*,ΔlC1*,ΔlR1*)が「基準周縁位置」になる。以上の手順によって基準周縁位置の抽出処理が完了する。 In the transfer robot T of this embodiment, the wafer 7 is taken out from the processing chamber or the load lock chamber B, the hand 23 is stopped at the transfer start position (S), and each linear sensor (the left linear sensor 6L, the central linear sensor) is stopped. The peripheral positions (Δl L1 *, Δl C1 *, Δl R1 *) of the wafer 7 on the hand 23 are detected by the sensor 6C and the right linear sensor 6R, respectively, and these circumferential positions (Δl L1 *, Δl C1 *, Δl) are detected. R1 *) and the center position of the wafer 7 at the time of detection is the above-mentioned reference center position (when the wafer 7 is mounted at the normal mounting position on the hand 23 at the transport start position (S) in the stopped state). A set of a displacement (amount of deviation) (Δx 1 *, Δy 1 *) with respect to the center position 7a of the wafer 7 (reference center position on the orthogonal coordinate system) is the first carry. The data is stored in a predetermined storage unit as vibration data. Here, the amount of deviation (Δx 1 *, Δy 1 *) at the time of obtaining the first calibration data is (0, 0). Here, the placement position of the wafer 7 on the hand 23 at the time of the first calibration data acquisition is the “reference placement position” at the time of the calibration process, and the periphery of the wafer 7 placed at this reference placement position. The position (Δl L1 *, Δl C1 *, Δl R1 *) becomes the “reference peripheral position”. The reference peripheral position extraction process is completed by the above procedure.

基準周縁位置の抽出処理に引き続いて、本実施形態の搬送ロボットTは、各リニアセンサ(左リニアセンサ6L、中央リニアセンサ6C、右リニアセンサ6R)によって検出したウェーハ7の周縁位置(ΔlLn*,ΔlCn*,ΔlRn*)であってリニアセンサと同数の周縁位置を1組とする複数組のキャリブレーション用周縁位置を取得する処理(キャリブレーション用周縁位置の抽出処理)を行う。本実施形態では、各組のウェーハ7の周縁位置(ΔlLn*,ΔlCn*,ΔlRn*)と、後述するズレ量(Δx*,Δy*)=(Δx,Δy)とを合わせたデータ(キャリブレーションデータ)を複数組取得する処理を行う。なお、座標値における「n」は、何番目のキャリブレーションデータであるかを意味する。本実施形態では、49組のキャリブレーションデータを取得するように設定している。 Subsequent to the extraction process of the reference peripheral position, the transfer robot T of the present embodiment detects the peripheral position (Δl Ln *) of the wafer 7 detected by each linear sensor (left linear sensor 6L, central linear sensor 6C, right linear sensor 6R). , Δl Cn *, Δl Rn *), and a process of acquiring a plurality of sets of calibration peripheral positions with one set of the same number of peripheral positions as the linear sensor (extraction processing of calibration peripheral positions). In the present embodiment, the peripheral position (Δl Ln *, Δl Cn *, Δl Rn *) of each set of wafers 7 and a shift amount (Δx n *, Δy n *) = (Δx n , Δy n ), which will be described later, A process of acquiring a plurality of sets of data (calibration data) that are combined. In addition, “n” in the coordinate value means what number of calibration data. In the present embodiment, 49 sets of calibration data are set to be acquired.

複数組のキャリブレーション用周縁位置を抽出する手順(換言すれば、2番目以降のキャリブレーションデータを取得する手順)を以下に説明する。1番目のキャリブレーションデータを取得した後に続いて、制御部4が、教示データに基づき、図9に示すハンド23のXY座標位置(xhand,yhand)にキャリブレーション用の位置補正量(Δx,Δy)を加えた動作指令によってアーム2及び旋回軸31を作動させてハンド23を搬送開始位置(S)から受渡位置(E)に向かって移動させ、ウェーハ7を搬送先の処理室またはロードロック室Bへ搬送し、ポートB1に移載した後、ハンド23を搬送開始位置(S)にまで移動させる。その結果、ポートB1上のウェーハ7の中心位置7aは、ポートB1上における正規の移載位置に移載したウェーハ7の中心位置に対してキャリブレーション用の位置補正量(Δx,Δy)分だけ変位している。すなわち、上述の「ズレ量」は、このキャリブレーション用の位置補正量を意味する。なお、キャリブレーション用の位置補正量(Δx,Δy)における「n」は、何番目のキャリブレーションデータ取得時の位置補正量であるかを意味する。キャリブレーション処理時におけるハンド23の位置補正量(Δx,Δy)は、図9に記した中央一から外側へ渦巻状に変位した順番の番号順にそれぞれ異なるように設定されている。なお、キャリブレーション用の位置補正量は等間隔ではなく、実際の搬送で位置補正動作を行う搬送領域内の任意の値としてもよい。また、キャリブレーションデータの取得順番も渦巻状に限定されることなく、適宜の順番としても構わない。 A procedure for extracting a plurality of sets of calibration peripheral positions (in other words, a procedure for acquiring the second and subsequent calibration data) will be described below. Subsequently to the acquisition of the first calibration data, the control unit 4 adjusts the position correction amount (Δx for calibration) to the XY coordinate position (x hand , y hand ) of the hand 23 shown in FIG. 9 based on the teaching data. n 2 , Δy n ), the arm 2 and the turning shaft 31 are actuated to move the hand 23 from the transfer start position (S) toward the delivery position (E), and the wafer 7 is transferred to the processing chamber. Alternatively, after transporting to the load lock chamber B and transferring to the port B1, the hand 23 is moved to the transport start position (S). As a result, the center position 7a of the wafer 7 on the port B1 is a position correction amount for calibration (Δx n , Δy n ) with respect to the center position of the wafer 7 transferred to the regular transfer position on the port B1. It is displaced by the minute. That is, the above-mentioned “deviation amount” means the position correction amount for this calibration. Note that “n” in the calibration position correction amount (Δx n , Δy n ) means the position correction amount at the time of calibration data acquisition. The position correction amounts (Δx n , Δy n ) of the hand 23 at the time of the calibration process are set so as to be different from each other in the numerical order of the order of spiral displacement from the center one shown in FIG. Note that the position correction amount for calibration is not an equal interval, and may be an arbitrary value in the transport area where the position correction operation is performed in actual transport. Further, the acquisition order of calibration data is not limited to a spiral shape, and may be an appropriate order.

引き続いて、本実施形態の搬送ロボットTでは、搬送開始位置(S)において停止状態のハンド23上にあるウェーハ7の周縁位置を各リニアセンサ6L,6C,6Rによって検出し、この検出値(ΔlL2*,ΔlC2*,ΔlR2*)と、検出時点において上述の基準中心位置に対するウェーハ7の中心位置のズレ量(Δx*,Δy*)=(Δx,Δy)との組を、2番目のキャリブレーションデータとして所定の記憶部に記憶する。本実施形態では、49番目のキャリブレーションデータを取得するまで、2番目のキャリブレーションデータを取得した手順に準じた手順を繰り返す。ここで、2番目以降のキャリブレーションデータにおけるウェーハ7の載置位置及び周縁位置が、本発明における「キャリブレーション用載置位置」及び「キャリブレーション用周縁位置」である。そして、上述のとおり、各組におけるキャリブレーション用周縁位置の数は、リニアセンサと同数(後述するように最適化問題でリニアセンサの位置を推定する場合において、各組におけるキャリブレーション用周縁位置の数は、推定するパラメータ数、つまりリニアセンサの数と同じであり、本実施形態では「3」)である。なお、取得するキャリブレーションデータの数は「49」に限定されず、適宜の数に設定することができる。 Subsequently, in the transfer robot T of the present embodiment, the peripheral position of the wafer 7 on the hand 23 in the stopped state at the transfer start position (S) is detected by each linear sensor 6L, 6C, 6R, and this detection value (Δl L2 *, Δl C2 *, Δl R2 *) and a deviation amount (Δx 2 *, Δy 2 *) = (Δx 2 , Δy 2 ) of the center position of the wafer 7 with respect to the reference center position described above at the time of detection Is stored in a predetermined storage unit as second calibration data. In the present embodiment, the procedure according to the procedure for acquiring the second calibration data is repeated until the 49th calibration data is acquired. Here, the placement position and the peripheral position of the wafer 7 in the second and subsequent calibration data are the “calibration placement position” and the “calibration peripheral position” in the present invention. As described above, the number of calibration peripheral positions in each group is the same as the number of linear sensors (when the position of the linear sensor is estimated by an optimization problem as will be described later, The number is the same as the number of parameters to be estimated, that is, the number of linear sensors, and is “3” in this embodiment. The number of calibration data to be acquired is not limited to “49”, and can be set to an appropriate number.

上記手順によって取得した複数のキャリブレーションデータに基づき、各リニアセンサ6L,6C,6Rの位置座標を推定する。   Based on the plurality of calibration data acquired by the above procedure, the position coordinates of the linear sensors 6L, 6C, 6R are estimated.

具体的に、ウェーハ7の中心位置(x,y)をハンド23上に相互に異ならせて載置した各載置位置(基準載置位置及びキャリブレーション用載置位置)において、それぞれのウェーハ7の周縁位置(基準周縁位置及びキャリブレーション用周縁位置)のデータをキャリブレーション処理によって取得している本実施形態では、推定する各リニアセンサ(左リニアセンサ6L、中央リニアセンサ6C、右リニアセンサ6R)の位置座標を以下の数式12に示す座標とするとともに、キャリブレーション処理実行前の各リニアセンサ6L,6C,6Rによって検出したウェーハ7の周縁位置、及びウェーハ7の半径を以下の数式13に示す値とし、リニアセンサの誤差εを以下の数式14で示す式で表すことができる点に着目し、以下の数式15に示す評価関数Jを最小とする数式12に示す各座標を最適化手法により求め、それらの各座標を各リニアセンサ(左リニアセンサ6L、中央リニアセンサ6C、右リニアセンサ6R)の位置座標とすることができる。ここで、評価関数Jを最小化する最適化問題とするため、正負の値を取る誤差εを平方して正の値としたεを使用する。 Specifically, at each placement position (reference placement position and calibration placement position) where the center position (x i , y i ) of the wafer 7 is placed on the hand 23 different from each other. In this embodiment in which data of the peripheral position (reference peripheral position and calibration peripheral position) of the wafer 7 is acquired by calibration processing, each linear sensor to be estimated (the left linear sensor 6L, the central linear sensor 6C, the right linear) The position coordinates of the sensor 6R) are set to the coordinates shown in the following formula 12, and the peripheral position of the wafer 7 and the radius of the wafer 7 detected by the linear sensors 6L, 6C, 6R before the execution of the calibration process are expressed by the following formula. 13 and paying attention to the fact that the error ε of the linear sensor can be expressed by the following equation 14: Each coordinate shown in Equation 12 that minimizes the evaluation function J shown in Equation 15 is obtained by an optimization method, and each of these coordinates is obtained as the position of each linear sensor (the left linear sensor 6L, the central linear sensor 6C, and the right linear sensor 6R). It can be a coordinate. Here, in order to make an optimization problem that minimizes the evaluation function J, ε 2 is used in which the error ε, which takes a positive or negative value, is squared to be a positive value.

Figure 2015005682
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Figure 2015005682
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キャリブレーションデータを取得する処理は、同一のウェーハ7を使用して行うため、ウェーハ7の半径は測定回数に依存しない値となる。ここで、数式15は、数式14に基づき以下の数式16に示す評価関数として表すことができる。   Since the process of acquiring calibration data is performed using the same wafer 7, the radius of the wafer 7 is a value that does not depend on the number of measurements. Here, Formula 15 can be expressed as an evaluation function shown in Formula 16 below based on Formula 14.

Figure 2015005682
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そして、ハンド23上におけるウェーハ7の基準中心位置(x,y)に対する各載置位置(キャリブレーション用載置位置)におけるウェーハ7の中心位置座標(x,y)のズレ量を(Δx*,Δy*)とし、各リニアセンサ(左リニアセンサ6L、中央リニアセンサ6C、右リニアセンサ6R)によって検出したウェーハ7の周縁位置をΔlLi*,ΔlCi*,ΔlRi*,とすると、評価関数Jは、以下の数式17に示す式に整理することができる。 Then, the deviation amount of the center position coordinates (x i , y i ) of the wafer 7 at each placement position (calibration placement position) with respect to the reference center position (x 0 , y 0 ) of the wafer 7 on the hand 23 is calculated. (Δx i *, Δy i *) and the peripheral position of the wafer 7 detected by each linear sensor (left linear sensor 6L, central linear sensor 6C, right linear sensor 6R) is Δl Li *, Δl Ci *, Δl Ri *. ,, The evaluation function J can be organized into the following equation (17).

Figure 2015005682
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そして、この数式17に、キャリブレーション処理で取得した複数組のキャリブレーションデータを代入することで、数式12に示す座標を最適化手法により求め、この求めた座標を各リニアセンサ(左リニアセンサ6L、中央リニアセンサ6C、右リニアセンサ6R)の位置座標とすることができる。   Then, by substituting a plurality of sets of calibration data acquired by the calibration process into the equation 17, the coordinates shown in the equation 12 are obtained by an optimization method, and the obtained coordinates are obtained from each linear sensor (the left linear sensor 6L). , The position coordinates of the center linear sensor 6C and the right linear sensor 6R).

評価関数Jを極値(今回は最小化)とする最適化問題は、一般的な非線形最適化の解法である最急降下法、準ニュートン法、共役勾配法などを用いることができる。   For the optimization problem in which the evaluation function J is an extreme value (minimized in this case), a steepest descent method, a quasi-Newton method, a conjugate gradient method, or the like, which is a general nonlinear optimization solution, can be used.

なお、ウェーハ7のズレ量が大きくなるほど、推定した各リニアセンサ(左リニアセンサ6L、中央リニアセンサ6C、右リニアセンサ6R)の位置座標を用いたウェーハ7の中心位置の計算精度が劣化する傾向がある場合には、ズレ量に比例した重み付Wを乗じた評価関数J´を使用して、各リニアセンサ(左リニアセンサ6L、中央リニアセンサ6C、右リニアセンサ6R)の位置座標の推定処理を実施してもよい。以下の数式18に重み付けの一例を示す。   As the amount of deviation of the wafer 7 increases, the calculation accuracy of the center position of the wafer 7 using the estimated position coordinates of each linear sensor (left linear sensor 6L, center linear sensor 6C, right linear sensor 6R) tends to deteriorate. If there is, an evaluation function J ′ multiplied by a weight W proportional to the amount of deviation is used to estimate the position coordinates of each linear sensor (left linear sensor 6L, central linear sensor 6C, right linear sensor 6R). Processing may be performed. An example of weighting is shown in Equation 18 below.

Figure 2015005682
Figure 2015005682

また、各リニアセンサ6L,6C,6Rの位置座標の推定処理に時間を要する場合や計算結果が局所解となり、真値(リニアセンサの実際の設置位置の座標値)に対する推定値の計算精度が低下することを回避するためにも、各リニアセンサ6L,6C,6Rの取付位置範囲を予め制約条件として与えて最適化問題を解くようにしてよい。   Further, when it takes time to estimate the position coordinates of each linear sensor 6L, 6C, 6R, or the calculation result is a local solution, the calculation accuracy of the estimated value for the true value (the coordinate value of the actual installation position of the linear sensor) is high. In order to avoid a decrease, the optimization problem may be solved by giving the attachment position ranges of the linear sensors 6L, 6C, and 6R as constraint conditions in advance.

さらに、各リニアセンサ6L,6C,6Rが所定の座標軸(Y軸)と平行に設置される場合は、θに関する値は0となるため、次の数式19に示す評価関数により各リニアセンサ6L,6C,6Rの位置座標を推定することができる。   Furthermore, when each linear sensor 6L, 6C, 6R is installed in parallel with a predetermined coordinate axis (Y-axis), the value related to θ is 0. Therefore, each linear sensor 6L, The position coordinates of 6C and 6R can be estimated.

Figure 2015005682
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本実施形態の搬送ロボットTは、このような演算処理によって各リニアセンサ(左リニアセンサ6L、中央リニアセンサ6C、右リニアセンサ6R)の位置座標を推定した後で、図10に示す周縁位置検出ステップS1以降の各処理を行う。   The transfer robot T of the present embodiment estimates the position coordinates of each linear sensor (left linear sensor 6L, center linear sensor 6C, right linear sensor 6R) through such arithmetic processing, and then detects the peripheral position detection shown in FIG. Each process after step S1 is performed.

すなわち、本実施形態に係る搬送ロボットTは、リニアセンサ位置座標推定処理を行った後において、先ず、制御部4の作動制御によって、所定の受取先(例えば図示しないロードポート上に載置したFOUP内)からハンド23上に受け取った搬送対象のウェーハ7を載置保持し、搬送開始位置(S)において静止状態にあるハンド23上のウェーハ7の周縁位置を周縁位置検出手段41によって検出する(周縁位置検出ステップS1、図10参照)。具体的に、周縁位置検出ステップでは、図5に示すように、各リニアセンサ(左リニアセンサ6L、中央リニアセンサ6C、右リニアセンサ6R)における受光面64の基準点6S(x,y),(x,y),(x,y)から、受光面64が受ける光量レベルが所定値以下に切り替わるセンサ画素位置6T(x,yLi),(x,yCi),(x,yRi)までの直線距離をウェーハ7の周縁位置ΔyLi,ΔyCi,ΔyRi(単位:mm)として検出(抽出)する。本実施形態では、各リニアセンサ(左リニアセンサ6L、中央リニアセンサ6C、右リニアセンサ6R)における受光面64の基準点6S(x,y),(x,y),(x,y)として、上述のキャリブレーション処理を通じて推定した各リニアセンサ(左リニアセンサ6L、中央リニアセンサ6C、右リニアセンサ6R)の位置座標を用いることができる。 That is, after carrying out the linear sensor position coordinate estimation process, the transfer robot T according to the present embodiment first performs a predetermined receiving destination (for example, a FOUP placed on a load port (not shown)) by the operation control of the control unit 4. The wafer 7 to be transferred received on the hand 23 from the inside is placed and held, and the peripheral position of the wafer 7 on the hand 23 in a stationary state at the transfer start position (S) is detected by the peripheral position detection means 41 ( Peripheral position detection step S1, see FIG. Specifically, in the peripheral position detection step, as shown in FIG. 5, the reference point 6S (x L , y L ) of the light receiving surface 64 in each linear sensor (left linear sensor 6L, center linear sensor 6C, right linear sensor 6R). ), (X C , y C ), (x R , y R ), the sensor pixel position 6T (x L , y Li ), (x C , y Ci ) at which the light level received by the light receiving surface 64 is switched to a predetermined value or less. ), (X R , y Ri ) are detected (extracted) as peripheral positions Δy Li , Δy Ci , Δy Ri (unit: mm) of the wafer 7. In the present embodiment, the reference points 6S (x L , y L ), (x C , y C ), (x of the light receiving surface 64 in each linear sensor (left linear sensor 6L, center linear sensor 6C, right linear sensor 6R). As R 1 , y R ), the position coordinates of each linear sensor (the left linear sensor 6L, the center linear sensor 6C, and the right linear sensor 6R) estimated through the calibration process described above can be used.

続いて、本実施形態に係る搬送ロボットTは、制御部4の中心位置算出手段42により、リニアセンサ位置情報と、周縁位置検出ステップS1で検出したウェーハ7の周縁位置(ΔyLi,ΔyCi,ΔyRi)とを利用してウェーハ7の中心位置7aを算出する中心位置算出ステップS2を行う(図10参照)。本実施形態では、リニアセンサ位置情報として、キャリブレーション処理を通じて推定した各リニアセンサ6L,6C,6Rの位置座標を用いることができ、リニアセンサ位置情報と、各リニアセンサ6L,6C,6Rの検出値であるウェーハ7の周縁位置(ΔyLi,ΔyCi,ΔyRi)とを利用して、前記数式3に示す演算処理により、搬送開始位置(S)にある停止状態のハンド23上に載置したウェーハ7の中心位置7aをXY座標系上における座標(x,y)として算出する。 Subsequently, the transfer robot T according to the present embodiment uses the center position calculation unit 42 of the control unit 4 to detect the linear sensor position information and the peripheral position (Δy Li , Δy Ci , A center position calculation step S2 for calculating the center position 7a of the wafer 7 is performed using Δy Ri ) (see FIG. 10). In this embodiment, the position coordinates of the linear sensors 6L, 6C, and 6R estimated through the calibration process can be used as the linear sensor position information. The linear sensor position information and the detection of the linear sensors 6L, 6C, and 6R can be used. Using the peripheral position (Δy Li , Δy Ci , Δy Ri ) of the wafer 7 that is a value, the wafer is placed on the hand 23 in the stopped state at the transfer start position (S) by the arithmetic processing shown in the mathematical formula 3. The center position 7a of the wafer 7 is calculated as coordinates (x i , y i ) on the XY coordinate system.

次いで、本実施形態に係る搬送ロボットTは、制御部4の変位量算出手段43により、ウェーハ7の基準中心位置(ウェーハ7をハンド23上における正規の載置位置に載置した際のこのウェーハ7の中心位置)と、中心位置算出ステップS2で算出したウェーハ7の中心位置7a(x,y)との差異(変位量)を算出する(変位量算出ステップS3、図10参照)。この変位量算出ステップS3では、XY座標系上の基準中心位置を(x,y)とし、この基準中心位置(x,y)に対するウェーハ7の中心位置(x,y)の変位量(Δx,Δy)を前記数式8に示す式で算出する。 Next, the transfer robot T according to the present embodiment uses the displacement amount calculation unit 43 of the control unit 4 to determine the reference center position of the wafer 7 (this wafer when the wafer 7 is placed at a regular placement position on the hand 23). 7) and the difference (displacement amount) between the center position 7a (x i , y i ) of the wafer 7 calculated in the center position calculation step S2 (displacement amount calculation step S3, see FIG. 10). In this displacement amount calculation step S3, the reference center position on the XY coordinate system is set to (x 0 , y 0 ), and the center position (x i , y i ) of the wafer 7 with respect to this reference center position (x 0 , y 0 ). The displacement amount (Δx, Δy) is calculated according to the equation (8).

引き続いて、本実施形態の搬送ロボットTは、変位量算ステップS3で算出した変位量(Δx,Δy)に基づいて、ハンド23上のウェーハ7を所定の搬送目的位置に搬送するために必要な搬送駆動機構1の動作量を規定する動作指令を制御部4の動作指令生成手段44によって生成する(動作指令生成ステップS4、図10参照)。この動作指令生成ステップS4では、ウェーハ7をハンド23上における正規の載置位置に載置した状態でハンド23を正規の搬送経路に沿って搬送開始位置(S)から受渡位置(E)に移動させた時点のウェーハ7の中心位置のY座標を「r」とし、座標上の第一象限及び第二象限内(条件:r+Δr>0)での位置補正に限定して、ロボット動作極座標系(r,θ)上における搬送駆動機構1の補正量(Δr,Δθ)を前記数式10に示す演算処理によって求めている。なお、変位量算出ステップS3においてXY座標系上の基準中心位置(x,y)に対するウェーハ7の中心位置(x,y)の変位量がゼロである場合、すなわち、基準中心位置(x,y)とウェーハ7の中心位置(x,y)が一致する場合、動作指令生成ステップS5では、搬送駆動機構1の正規の移動量(位置補正なしの場合における移動量)に対する補正量がゼロである動作指令を生成することになる。 Subsequently, the transfer robot T of this embodiment is necessary for transferring the wafer 7 on the hand 23 to a predetermined transfer target position based on the displacement amounts (Δx, Δy) calculated in the displacement amount calculation step S3. An operation command that defines the operation amount of the transport drive mechanism 1 is generated by the operation command generation means 44 of the control unit 4 (operation command generation step S4, see FIG. 10). In this operation command generation step S4, the hand 23 is moved from the transfer start position (S) to the delivery position (E) along the normal transfer path in a state where the wafer 7 is mounted at the normal position on the hand 23. The Y coordinate of the center position of the wafer 7 at the time of this is set to “r”, and the robot operation polar coordinate system (limited to the position correction in the first quadrant and the second quadrant (condition: r + Δr> 0) on the coordinates ( The correction amount (Δr, Δθ) of the transport driving mechanism 1 on (r, θ) is obtained by the arithmetic processing shown in the equation 10. When the displacement amount of the center position (x i , y i ) of the wafer 7 with respect to the reference center position (x 0 , y 0 ) on the XY coordinate system is zero in the displacement amount calculation step S3, that is, the reference center position. When (x 0 , y 0 ) and the center position (x i , y i ) of the wafer 7 coincide with each other, in the operation command generation step S5, the regular movement amount of the transport drive mechanism 1 (movement amount in the case of no position correction). ) Is generated with an amount of correction for zero.

そして、本実施形態に係る搬送ロボットTは、動作指令算出ステップS4で算出した搬送駆動機構1の動作指令に基づいて旋回軸31及びアーム2の作動を制御することにより、ハンド23に載置しているウェーハ7を所定の搬送目的位置(正規の移載位置)に搬送する位置補正処理を実行する(位置補正実行ステップS5、図10参照)。本実施形態では、ハンド23を搬送開始位置(S)から受渡位置(E)に向かって移動させる前の時点で搬送駆動機構1の動作指令を生成し、この動作指令に基づいて、旋回軸31を補正量(Δθ)減じた分を含めて旋回させてから、ハンド23を補正量(Δr)減じた分を含めて搬送開始位置(S)から受渡位置(E)または受渡位置(E)に対して補正量(Δr,Δθ)減じた分だけずれた位置にまで途中で所定時間以上停止することなく一挙に移動させることによって、ウェーハ7をウェーハ搬送室Aから搬送先である処理室またはロードロック室B内において予め設定された所定の搬送目的位置(正規の移載位置)に搬送する位置補正処理を実行している。ここで、基準中心位置(x,y)とハンド23上に実際に載置保持しているウェーハ7の中心位置(x,y)が一致している場合、搬送駆動機構1は正規の移動量(位置補正なし)で作動することになり、ハンド23は搬送開始位置(S)から正規の移動経路に沿って受渡位置(E)に移動する。一方、基準中心位置(x,y)とハンド23上に実際に載置保持しているウェーハ7の中心位置(x,y)が一致していない場合、搬送駆動機構1は正規の移動量に補正量を含めた動作指令に基づいて位置補正動作を行うことになり、ハンド23は搬送開始位置(S)から受渡位置(E)に対して補正量(Δr,Δθ)減じた分だけずれた位置まで移動する。何れの場合であっても、ハンド23上に載置保持しているウェーハ7を所定の搬送目的位置(正規の移載位置)に搬送することができる。 The transfer robot T according to the present embodiment is placed on the hand 23 by controlling the operation of the turning shaft 31 and the arm 2 based on the operation command of the transfer drive mechanism 1 calculated in the operation command calculation step S4. A position correction process for transferring the wafer 7 being transferred to a predetermined transfer target position (regular transfer position) is executed (see position correction execution step S5, FIG. 10). In the present embodiment, an operation command for the transport driving mechanism 1 is generated before the hand 23 is moved from the transport start position (S) toward the delivery position (E), and the turning shaft 31 is generated based on the operation command. And the hand 23 is turned from the transfer start position (S) to the delivery position (E) or delivery position (E) including the amount reduced by the correction amount (Δr). On the other hand, the wafer 7 is moved from the wafer transfer chamber A to the processing chamber or load that is the transfer destination by moving to the position shifted by the correction amount (Δr, Δθ) without stopping for a predetermined time or longer. In the lock chamber B, position correction processing is performed for transporting to a predetermined transport target position (regular transfer position) set in advance. Here, when the reference center position (x 0 , y 0 ) and the center position (x i , y i ) of the wafer 7 actually placed and held on the hand 23 match, the transport drive mechanism 1 The hand 23 moves from the transport start position (S) to the delivery position (E) along the normal movement path. On the other hand, if the reference center position (x 0 , y 0 ) and the center position (x i , y i ) of the wafer 7 actually placed and held on the hand 23 do not match, the transport drive mechanism 1 is Position correction operation is performed based on an operation command including a correction amount in the movement amount of the hand 23, and the hand 23 subtracts correction amounts (Δr, Δθ) from the transfer start position (S) to the delivery position (E). Move to a position that is offset by the same amount. In any case, the wafer 7 placed and held on the hand 23 can be transported to a predetermined transport target position (regular transfer position).

本実施形態の搬送ロボットTは、ウェーハ7を処理室またはロードロック室B内の所定の搬送目的位置に搬送した後、上述の昇降機構(昇降手段)を作動させてハンド23上のウェーハ7を処理室またはロードロック室B内のポートB1に移載し、ウェーハ7を載置保持していないハンド23を搬送開始位置(S)にまで移動させる。   The transfer robot T of the present embodiment transfers the wafer 7 to a predetermined transfer target position in the processing chamber or the load lock chamber B, and then operates the above-described lifting mechanism (lifting means) to move the wafer 7 on the hand 23. The wafer 23 is transferred to the port B1 in the processing chamber or the load lock chamber B, and the hand 23 on which the wafer 7 is not placed and held is moved to the transfer start position (S).

以上の手順により、ハンド23上に載置保持しているウェーハ7を正規の移載位置に移載することができる。そして、次に搬送するウェーハ7が存在する場合、つまり次に搬送するウェーハ7がハンド23上に載置された場合には、上述のステップS1乃至ステップS5を繰り返し、各ウェーハ7を正規の移載位置に搬送することができる。   With the above procedure, the wafer 7 placed and held on the hand 23 can be transferred to the regular transfer position. Then, when there is a wafer 7 to be transferred next, that is, when the next transferred wafer 7 is placed on the hand 23, the above steps S1 to S5 are repeated, and each wafer 7 is transferred to the regular transfer. It can be transported to the loading position.

このように、本実施形態に係る搬送ロボットTは、搬送開始位置(S)において停止状態のハンド23上に載置しているウェーハ7の周縁箇所を、3つのリニアセンサ(左リニアセンサ6L、中央リニアセンサ6C、右リニアセンサ6R)でそれぞれ検出し、それら各検出値である複数の周縁位置(各リニアセンサ6L,6C,6RがY軸に平行に設置されていれば、各リニアセンサ6L,6C,6Rによって検出した複数の周縁位置は図5に示すΔyLi,ΔyCi,ΔyRiであり、各リニアセンサ6L,6C,6RがY軸に平行に設置されていなければ、各リニアセンサ6L,6C,6Rによって検出した複数の周縁位置は図8に示すΔlL1,ΔlC1,ΔlR1である)と、各リニアセンサ6L,6C,6Rの設置位置であるリニアセンサ位置情報(x,y),(x,y),(x,y)とに基づき、搬送開始位置(S)で静止しているハンド23上に載置しているウェーハ7の直交座標系上における中心位置(x,y)を算出するように構成している。その結果、ウェーハ7を載置保持したハンド23を搬送開始位置(S)から受渡位置(E)に向かって加速させながら移動させる途中において、ウェーハ7がセンサを通過し始めた点と、通過し終えた点とを検出し、それら検出点同士の直線距離に基づいてウェーハ7の中心位置を算出する構成であれば生じ得る問題、つまり、スキャンタイミングのばらつきにより、ウェーハの搬送速度の高速化に伴ってセンシング精度が低下し、相対的に搬送速度が遅い通過開始時点のセンシング精度と比較して、相対的に搬送速度が速い通過終了時点のセンシング精度が劣ってしまい、ウェーハの周縁位置の真値に対する誤差が生じ、その誤差を含む検出値に基づいて算出したウェーハの中心位置も真値からずれた値になり、その中心位置に基づいて算出する正規の載置位置に対するズレ量を修正して所定の搬送目的位置に搬送する精度が劣化するという問題を回避することができる。 As described above, the transfer robot T according to the present embodiment uses the three linear sensors (the left linear sensor 6L, the left linear sensor 6L, the peripheral portion of the wafer 7 placed on the hand 23 in the stopped state at the transfer start position (S). If the central linear sensor 6C and the right linear sensor 6R are respectively detected, and a plurality of peripheral positions (each linear sensor 6L, 6C, 6R) that are detected values thereof are installed in parallel to the Y axis, each linear sensor 6L , 6C, 6R are Δy Li , Δy Ci , Δy Ri shown in FIG. 5. If the linear sensors 6L, 6C, 6R are not installed in parallel to the Y axis, each linear sensor A plurality of peripheral positions detected by 6L, 6C, and 6R are Δl L1 , Δl C1 , and Δl R1 shown in FIG. 8) and the positions where the linear sensors 6L, 6C, and 6R are installed. Based on the near sensor position information (x L , y L ), (x C , y C ), (x R , y R ), it is placed on the hand 23 stationary at the transfer start position (S). The center position (x i , y i ) of the wafer 7 on the orthogonal coordinate system is calculated. As a result, in the middle of moving the hand 23 on which the wafer 7 is placed and held while accelerating from the transfer start position (S) toward the delivery position (E), the point where the wafer 7 starts to pass through the sensor is passed. If the configuration is such that the center point of the wafer 7 is calculated based on the straight line distance between the detected points, that is, the finished point, a problem that can occur, that is, an increase in the wafer conveyance speed due to variations in scan timing. As a result, the sensing accuracy deteriorates, and the sensing accuracy at the end of passing, where the transfer speed is relatively high, is inferior to the sensing accuracy at the start of passage, where the transfer speed is relatively slow. An error occurs in the value, and the center position of the wafer calculated based on the detected value including the error also deviates from the true value, and is calculated based on the center position. It can be precision by correcting the deviation amount with respect to the mounting position of the normal to be conveyed a predetermined conveying target position to avoid the problem of deterioration.

さらに、本実施形態に係る搬送ロボットTは、ウェーハ7の中心位置7aを算出する際に、ハンド23上に載置しているウェーハ7の径サイズを既知の値として利用していないため、例えば高温処理などによって個体毎に径サイズが異なったウェーハ7であっても各ウェーハ7の中心位置を高い精度で算出することができる。   Furthermore, since the transfer robot T according to the present embodiment does not use the diameter size of the wafer 7 placed on the hand 23 as a known value when calculating the center position 7a of the wafer 7, for example, Even in the case of wafers 7 having different diameter sizes for each individual due to high temperature processing or the like, the center position of each wafer 7 can be calculated with high accuracy.

また、本実施形態に係る搬送ロボットTでは、静止状態のウェーハ7における相互に異なる周縁位置3箇所を各リニアセンサ(左リニアセンサ6L、中央リニアセンサ6C、右リニアセンサ6R)でそれぞれセンシングした検出値に基づいてウェーハ7の中心位置を算出するように構成しているため、搬送駆動機構1を駆動させる駆動源とハンド23との間に介在する伝達機構(プーリやベルト)の弾性変形の影響を受けたり、考慮する必要がなく、この点においてもウェーハ7の中心位置を算出する精度の向上に貢献する。   Further, in the transfer robot T according to the present embodiment, detection is performed by sensing each of three different peripheral positions on the wafer 7 in a stationary state with the respective linear sensors (the left linear sensor 6L, the central linear sensor 6C, and the right linear sensor 6R). Since the center position of the wafer 7 is calculated based on the value, the influence of the elastic deformation of the transmission mechanism (pulley or belt) interposed between the driving source for driving the transport driving mechanism 1 and the hand 23 is provided. This also contributes to improving the accuracy of calculating the center position of the wafer 7.

そして、本実施形態に係る搬送ロボットTは、ハンド23上に実際に載置しているウェーハ7の中心位置7aを、真値に対して誤差なく正確に算出することによって、ハンド23上に実際に載置しているウェーハ7の中心位置7aと、ウェーハ7をハンド23上における正規の載置位置に載置した際の中心位置である基準中心位置との正確な差異を求めることができ、この差異を含めて、ハンド23上のウェーハ7を所定の搬送目的位置に搬送するために必要な搬送駆動機構1の動作量を規定する動作指令(ウェーハ7をハンド23上における正規の載置位置からずれた位置に載置した場合には、補正動作量を含む動作指令)を生成して、この動作指令に基づいて搬送駆動機構1を作動させることによって、ハンド23上に実際に載置しているウェーハ7の中心位置と基準中心位置とのズレ量を修正して、ハンド23上に載置しているウェーハ7を所定の搬送目的位置に搬送することができる。   The transfer robot T according to the present embodiment actually calculates the center position 7a of the wafer 7 actually placed on the hand 23 on the hand 23 by accurately calculating the center position 7a with respect to the true value without error. An accurate difference between the center position 7a of the wafer 7 placed on the wafer 7 and the reference center position, which is the center position when the wafer 7 is placed at the regular placement position on the hand 23, can be obtained. Including this difference, an operation command that defines the amount of movement of the transport drive mechanism 1 necessary for transporting the wafer 7 on the hand 23 to a predetermined transport target position (the normal placement position of the wafer 7 on the hand 23). When the device is placed at a position deviated from the position, an operation command including a correction operation amount is generated, and the conveyance drive mechanism 1 is operated based on the operation command. Have Correct the deviation amount between the center position and the reference center position of the wafer 7, it is possible to transport the wafers 7 are placed on the hand 23 to a predetermined transport destination position.

加えて、本実施形態に係る搬送ロボットTでは、ハンド23を搬送開始位置(S)から受渡位置(E)に向かって移動させる前の時点で搬送駆動機構1の動作指令を生成し、この動作指令に基づき旋回軸31及びハンド23をそれぞれ途中で一旦停止させることなく、補正量を含めた動作量に応じて一挙に作動させて、搬送開始位置(S)から受渡位置(E)又は受渡位置(E)に対して補正動作量だけずれた位置に移動させることによって、ウェーハ7を所定の搬送目的位置に搬送するように構成しているため、ハンド23を搬送開始位置(S)から受渡位置(E)へ移動させた後に動作補正量分だけ旋回軸31を旋回させたり、ハンド23を移動させる構成と比較して、メカ系のロストモーションやヒステリシスの影響を回避又は低減することができるとともに、微小動作分のタクトが余分に掛からず、動作タクトを短縮することができる。   In addition, the transfer robot T according to the present embodiment generates an operation command for the transfer drive mechanism 1 before moving the hand 23 from the transfer start position (S) toward the delivery position (E). Based on the command, the swivel shaft 31 and the hand 23 are operated at once according to the operation amount including the correction amount without temporarily stopping in the middle of each, and from the transfer start position (S) to the delivery position (E) or the delivery position. Since the wafer 7 is transferred to a predetermined transfer target position by moving it to a position shifted by a correction operation amount with respect to (E), the hand 23 is moved from the transfer start position (S) to the delivery position. Compared with the configuration in which the turning shaft 31 is turned by the amount of motion correction after the movement to (E) or the hand 23 is moved, the influence of lost motion and hysteresis of the mechanical system is avoided or reduced. It is possible, tact small operation amount is not Kakekara extra, it is possible to shorten the operation cycle time.

また、本実施形態に係る搬送ロボットTは、制御部4の中心位置算出手段42で利用するリニアセンサ位置情報(各リニアセンサ6L,6C,6Rの位置座標)として、キャリブレーション処理によって取得したキャリブレーションデータに基づいて推定した値を適用しているため、各リニアセンサ6L,6C,6Rを幾ら高精度で取り付けたとしても避けられない僅かな設置誤差を排除して、ハンド23上に載置したウェーハ7の中心位置を正確に算出することができる。   In addition, the transfer robot T according to the present embodiment uses the calibration acquired by the calibration process as the linear sensor position information (position coordinates of each of the linear sensors 6L, 6C, 6R) used by the center position calculating unit 42 of the control unit 4. Since the values estimated based on the operation data are applied, the installation of the linear sensors 6L, 6C, 6R on the hand 23 eliminates slight installation errors that cannot be avoided even if they are mounted with a high degree of accuracy. Thus, the center position of the wafer 7 can be accurately calculated.

特に、本実施形態では、キャリブレーションデータを取得して各リニアセンサ6L,6C,6Rの位置座標を推定する手順として、ハンド23上におけるウェーハ7の1つの載置位置を基準とし、その基準載置位置に載置した状態において各リニアセンサ6L,6C,6Rにより検出したウェーハ7の周縁位置である1組の基準周縁位置と、基準周縁位置を抽出するために用いたウェーハ7を、ハンド23上において基準載置位置から相互に異なる任意の量だけ変位させたキャリブレーション用載置位置に載置した状態で、各リニアセンサ6L,6C,6Rにより検出したウェーハ7の周縁位置であって且つリニアセンサと同数の周縁位置を1組とする複数組のキャリブレーション用周縁位置と、基準載置位置に対する各キャリブレーション用載置位置の相対位置座標とから構成されるキャリブレーションデータを利用して、リニアセンサ位置座標を推定している。したがって、各リニアセンサの位置をセンサの設置時点において正確に調整できていない(正確に調整していない)場合であっても、上述の方法によって各リニアセンサの位置を定義することができ、この定義した各リニアセンサの位置を用いてウェーハの中心位置を正確に算出することが可能になる。   In particular, in the present embodiment, as a procedure for acquiring calibration data and estimating the position coordinates of each of the linear sensors 6L, 6C, 6R, one mounting position of the wafer 7 on the hand 23 is used as a reference, and the reference mounting is performed. A set of reference peripheral positions, which are peripheral positions of the wafer 7 detected by the respective linear sensors 6L, 6C, 6R in the state of being placed at the mounting position, and the wafer 7 used for extracting the reference peripheral position, The peripheral position of the wafer 7 detected by each of the linear sensors 6L, 6C, 6R in a state where it is placed on the calibration placement position displaced from the reference placement position by an arbitrary amount different from each other, and Multiple sets of calibration peripheral positions with one set of the same number of peripheral positions as the linear sensor, and each calibration with respect to the reference placement position Utilizing the calibration data consists of the relative position coordinates of mounting positions, and estimates a linear sensor position coordinates. Therefore, even when the position of each linear sensor is not accurately adjusted at the time of sensor installation (not accurately adjusted), the position of each linear sensor can be defined by the above method. It becomes possible to accurately calculate the center position of the wafer using the position of each defined linear sensor.

さらに、本実施形態に係る搬送ロボットTでは、基準周縁位置の抽出処理後又はn組目(nは1以上の整数)のキャリブレーション用周縁位置の抽出処理後にウェーハ7をハンド23上に載置したまま、任意の変位量を加えた1回目又はm回目(mはn+1)のキャリブレーション用位置補正動作でハンド23を受渡位置(E)に対して任意の変位量分だけずれた位置へ移動させて、ハンド23上のウェーハ7を所定の搬送先(本実施形態では処理室またはロードロック室内BのポートB1)に移載し、搬送開始位置(S)に戻したハンド23を、位置補正動作なしで受渡位置23(E)へ移動させて、基準周縁位置の抽出処理又はn組目(nは1以上の整数)のキャリブレーション用周縁位置の抽出処理時に搬送先に移載したウェーハ7をハンド23上に載置したまま搬送開始位置(S)に戻した状態で、1組目又はm組目(mはn+1)のキャリブレーション用周縁位置の抽出処理を行うように制御部4が搬送駆動機構1の作動を制御し、基準載置位置に対する各キャリブレーション用載置位置の相対位置座標を、各組のキャリブレーション用周縁位置を抽出するために行うキャリブレーション用位置補正動作時の変位量に基づいて取得する構成を採用しているため、リニアセンサ位置座標を推定する際に利用する基準載置位置に対する各キャリブレーション用載置位置の正確な相対位置座標を効率良く取得することができる。   Further, in the transfer robot T according to the present embodiment, the wafer 7 is placed on the hand 23 after the extraction process of the reference peripheral position or after the extraction process of the n-th set (n is an integer of 1 or more) the calibration peripheral position. The hand 23 is moved to a position shifted by an arbitrary displacement amount from the delivery position (E) in the first or m-th (m is n + 1) calibration position correction operation with an arbitrary displacement amount. Then, the wafer 7 on the hand 23 is transferred to a predetermined transfer destination (port B1 in the processing chamber or the load lock chamber B in the present embodiment), and the hand 23 returned to the transfer start position (S) is subjected to position correction. The wafer 7 moved to the delivery position 23 (E) without operation and transferred to the transfer destination during the extraction process of the reference peripheral position or the extraction peripheral position of the n-th set (n is an integer of 1 or more). The The controller 4 transports the first set or the m th set (m is n + 1) of the peripheral edge positions for calibration while being placed on the card 23 and returned to the transfer start position (S). Displacement during calibration position correction operation for controlling the operation of the drive mechanism 1 and extracting the relative position coordinates of each calibration placement position with respect to the reference placement position for each set of calibration peripheral positions. Since the configuration of acquiring based on the quantity is adopted, it is possible to efficiently acquire the accurate relative position coordinates of each calibration mounting position with respect to the reference mounting position used when estimating the linear sensor position coordinates. it can.

なお、本発明は上述した実施形態に限定されるものではない。例えば、円盤状搬送対象物が、ウェーハ以外のもの、例えば液晶等であっても構わない。   In addition, this invention is not limited to embodiment mentioned above. For example, the disk-shaped conveyance object may be other than a wafer, such as a liquid crystal.

また、搬送駆動機構を正規の動作量分だけ作動させた後に、動作指令(動作指令生成手段(動作指令生成ステップ)によって生成する指令)に基づいて、ハンド上に実際に載置している円盤状搬送対象物の中心位置と基準中心位置とのズレ量に応じた位置補正動作を追加で行うようにしてもよい。この場合、搬送駆動機構の動作指令を生成するタイミングは、ハンドを停止状態の搬送開始位置から受渡位置に向かって移動させる前の時点、ハンドを搬送開始位置から受渡位置に向かって移動させている最中、或いはハンドを搬送開始位置から受渡位置に向かって移動させた後の時点の何れであってもよい。   In addition, the disk actually placed on the hand based on the operation command (command generated by the motion command generation means (motion command generation step)) after operating the transport drive mechanism by the normal amount of motion. A position correction operation according to the amount of deviation between the center position of the object to be conveyed and the reference center position may be additionally performed. In this case, the timing for generating the operation command of the transport driving mechanism is that the hand is moved from the transport start position toward the delivery position before the hand is moved from the transport start position in the stopped state toward the delivery position. It may be any time during or after the hand is moved from the transfer start position to the delivery position.

また、リニアセンサは3つ以上であればよく、リニアセンサによって検出する円盤状搬送対象物の周縁位置の数はリニアセンサの数と同一となる。   Moreover, the number of linear sensors should just be three or more, and the number of the peripheral positions of the disk-shaped conveyance target detected by a linear sensor becomes the same as the number of linear sensors.

また、中心位置算出手段(中心位置算出ステップ)で用いる各リニアセンサの設置位置(位置座標)は、キャリブレーション処理によって推定した値ではなく、設計上の設置位置(位置座標)であっても構わない。   Further, the installation position (position coordinates) of each linear sensor used in the center position calculation means (center position calculation step) may be a design installation position (position coordinates) instead of a value estimated by the calibration process. Absent.

また、キャリブレーション処理以外の適宜の処理や方法によって推定又は取得可能な各リニアセンサの設置位置(位置座標)を中心位置算出手段(中心位置算出ステップ)で用いることもできる。   Further, the installation position (position coordinates) of each linear sensor that can be estimated or acquired by an appropriate process or method other than the calibration process can be used in the center position calculation means (center position calculation step).

キャリブレーション処理によって各リニアセンサの設置位置(位置座標)を推定する場合、円盤状搬送対象物上に付けたマーカ位置をエリアセンサ等の画像処理装置で測定したり、搬送駆動機構の駆動源に付帯させているエンコーダ等の位置検出器の情報に基づいて、基準載置位置に対する各キャリブレーション用載置位置のズレ量(相対位置座標)を直接的又は間接的に算出しても構わない。   When estimating the installation position (positional coordinates) of each linear sensor by calibration processing, the marker position on the disk-shaped transport object is measured by an image processing device such as an area sensor, or used as a drive source for the transport drive mechanism. Based on the information of an attached position detector such as an encoder, the displacement (relative position coordinates) of each calibration placement position with respect to the reference placement position may be calculated directly or indirectly.

また、搬送駆動機構は、ハンドに載置保持した円盤状搬送物を直線的な移動経路に沿って搬送可能なものであればよく、アームを構成するリンク要素の数や形状、関節部(軸)の数は適宜変更することができる。さらには、リンク要素同士を、水平旋回動作に代えて、或いは加えて、スライド動作可能に連結してもよい。   Moreover, the conveyance drive mechanism should just be what can convey the disk-shaped conveyance thing mounted and hold | maintained on the hand along a linear movement path | route, and the number and shape of the link elements which comprise an arm, a joint part (axis | shaft). ) Can be changed as appropriate. Furthermore, the link elements may be connected so as to be slidable instead of or in addition to the horizontal turning operation.

さらにはまた、搬送駆動機構が、図11に示すように、アーム2の旋回軸31の軸中心31aが、第1軸(Y軸)上になく、第1軸に対して第2軸方向(X軸正方向またはX軸負方向)に任意の値だけ変位した位置にあるものであっても構わない。なお、図11は、この一変形例に係る搬送駆動機構を図6に対応させて示す図であり、図6に示す部分や寸法表示、角度表示などに対応するものには同じ符号を付している。図11では、リニアセンサを省略している。図11に示すアーム2は、図6に示すアーム2と比較して、旋回軸31の軸中心31aを第1軸に対して第2軸負方向に任意の値だけ変位した位置に設定している点、アーム2の第2リンク要素22と、ハンド23との間に、旋回軸中心31aのY軸に対するX軸方向への変位量に応じた長手寸法を有する第3リンク要素24を介在させて、第2リンク要素22の先端部と第3リンク要素24の基端部を相対旋回動作可能に接続するとともに、第3リンク要素24の先端部とハンド23の基端部を相対旋回動作可能に接続している点で異なる。なお、ハンド23の先端形状や、第2リンク要素とハンドの間に介在させるリンク要素の数や寸法は適宜変更することができる。   Furthermore, as shown in FIG. 11, the transport drive mechanism has an axis center 31a of the turning shaft 31 of the arm 2 that is not on the first axis (Y axis), but in the second axial direction ( It may be at a position displaced by an arbitrary value in the X-axis positive direction or the X-axis negative direction). FIG. 11 is a view showing the transport drive mechanism according to this modified example corresponding to FIG. 6, and parts corresponding to the parts shown in FIG. 6, dimension display, angle display, etc. are denoted by the same reference numerals. ing. In FIG. 11, the linear sensor is omitted. The arm 2 shown in FIG. 11 is set to a position in which the axis center 31a of the turning shaft 31 is displaced by an arbitrary value in the negative direction of the second axis with respect to the first axis, as compared with the arm 2 shown in FIG. The third link element 24 having a longitudinal dimension corresponding to the amount of displacement in the X-axis direction relative to the Y-axis of the pivot axis 31a is interposed between the second link element 22 of the arm 2 and the hand 23. In addition, the distal end portion of the second link element 22 and the proximal end portion of the third link element 24 are connected so as to be capable of relative swiveling, and the distal end portion of the third link element 24 and the proximal end portion of the hand 23 can be relatively swiveled. It is different in that it is connected to. The tip shape of the hand 23 and the number and dimensions of the link elements interposed between the second link element and the hand can be appropriately changed.

搬送駆動機構が、複数のアームを備えた複数アームタイプであってもよい。一例としては、図11に示すようなアームを、第1軸(Y軸)を中心に対称配置した2アームロボットを挙げることができる。もちろん、各アームの旋回軸を同じ位置に設定した複数アームロボットであっても構わない。   The transport drive mechanism may be a multi-arm type having a plurality of arms. As an example, a two-arm robot in which arms as shown in FIG. 11 are arranged symmetrically about the first axis (Y axis) can be mentioned. Of course, a multi-arm robot in which the pivot axes of the arms are set at the same position may be used.

また、搬送駆動機構として、ハンドを直交する2軸(本発明における第1軸と第2軸)に沿ってそれぞれ直進移動させることが可能な直交座標系のロボットを適用することもできる。   In addition, as the transport driving mechanism, a Cartesian coordinate system robot that can move the hand straightly along two axes orthogonal to each other (the first axis and the second axis in the present invention) can be applied.

また、3以上のリニアセンサの長手方向を、ハンドの正規の移動経路に対して直交する方向(X軸方向)に平行または略平行に並べて配置してもよい。   Further, the longitudinal directions of three or more linear sensors may be arranged in parallel or substantially parallel to a direction (X-axis direction) orthogonal to the normal movement path of the hand.

また、円盤状搬送対象物をハンド上に載置した状態で保持する態様としては、真空吸引して保持する「真空吸着保持」、ベルヌーイ効果を利用したいわゆる「ベルヌーイ保持」、機械的な爪やローラを用いて円盤状搬送対象物に物理的に接触して保持する「メカニカル保持」、静電気力で円盤状搬送対象物を保持する「静電気保持」、円盤状搬送対象物自体の重力によって保持する(例えばハンドに溝または3点以上のノッチを設け、円盤状搬送対象物を溝や複数のノッチ内に収めて保持する)「重力保持」、これら何れの載置保持態様であっても構わない。   In addition, as a mode of holding the disk-shaped transport object in a state of being placed on the hand, “vacuum suction holding” for holding by vacuum suction, so-called “Bernoulli holding” using the Bernoulli effect, mechanical nails, “Mechanical holding” that holds the disk-shaped transport object in physical contact with a roller, “Static holding” that holds the disk-shaped transport object with electrostatic force, and holds by the gravity of the disk-shaped transport object itself. (For example, the hand is provided with a groove or three or more notches, and the disc-shaped conveyance object is held in the groove or the plurality of notches) “gravity holding”, any of these mounting and holding modes may be used. .

また、円盤状搬送対象物の搬送先は処理室またはロードロック室内のポートに限らず、ロードポート上のFOUP内や適宜のポートであってもよい。   Further, the transfer destination of the disk-shaped transfer object is not limited to the port in the processing chamber or the load lock chamber, but may be in the FOUP on the load port or an appropriate port.

その他、各部の具体的構成についても上記実施形態に限られるものではなく、本発明の趣旨を逸脱しない範囲で種々変形が可能である。   In addition, the specific configuration of each part is not limited to the above embodiment, and various modifications can be made without departing from the spirit of the present invention.

1…搬送駆動機構
23…ハンド
4…制御部
41…周縁位置検出手段
42…中心位置算出手段
43…補正量算出手段
44…動作指令生成手段
45…位置補正実行手段
6L、6C、6R…リニアセンサ(左リニアセンサ、中央リニアセンサ、右リニアセンサ)
7…円盤状搬送対象物(ウェーハ)
T…搬送ロボット
DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 ... Conveyance drive mechanism 23 ... Hand 4 ... Control part 41 ... Perimeter position detection means 42 ... Center position calculation means 43 ... Correction amount calculation means 44 ... Operation command generation means 45 ... Position correction execution means 6L, 6C, 6R ... Linear sensor (Left linear sensor, center linear sensor, right linear sensor)
7 ... Disc-shaped transfer object (wafer)
T ... Transport robot

Claims (5)

直線状の移動経路に沿ってハンドを搬送開始位置から受渡位置に移動させることにより前記ハンド上の前記円盤状搬送対象物を所定の搬送目的位置まで搬送可能な搬送駆動機構と、前記搬送駆動機構の作動を制御する制御部とを備え、
前記制御部が、
前記搬送開始位置にある停止状態の前記ハンド上に載置した前記円盤状搬送対象物における相互に異なる3箇所以上の周縁位置を3以上のリニアセンサによって検出する周縁位置検出手段と、
前記ハンドの正規の移動経路に沿った第1軸と当該第1軸を含む水平面内において第1軸と直交する第2軸とによって規定される直交座標系上における前記各リニアセンサの設置位置であるリニアセンサ位置情報、及び前記周縁位置検出手段で検出した前記周縁位置に基づいて前記直交座標系上における前記円盤状搬送対象物の中心位置を算出する中心位置算出手段と、
前記円盤状搬送対象物を前記ハンド上における正規の載置位置に載置した際の当該円盤状搬送対象物の中心位置である前記直交座標系上の基準中心位置と前記中心位置算出手段によって算出した前記円盤状搬送対象物の中心位置との差異を算出する変位量算出手段と、
前記変位量算出手段で算出した差異に基づいて、前記ハンド上の円盤状搬送対象物を前記所定の搬送目的位置に搬送するために必要な前記搬送駆動機構の動作量を規定する動作指令を生成する動作指令生成手段とを有し、
前記動作指令生成手段で生成した前記動作指令に基づいて前記搬送駆動機構の作動を制御するものであることを特徴とする搬送ロボット。
A transport drive mechanism capable of transporting the disk-shaped transport object on the hand to a predetermined transport target position by moving the hand from a transport start position to a delivery position along a linear movement path; and the transport drive mechanism A control unit for controlling the operation of
The control unit is
A peripheral position detection means for detecting three or more different peripheral positions of the disc-shaped transport object placed on the hand in a stopped state at the transport start position by three or more linear sensors;
The installation position of each linear sensor on an orthogonal coordinate system defined by a first axis along the normal movement path of the hand and a second axis orthogonal to the first axis in a horizontal plane including the first axis. Center position calculating means for calculating a center position of the disc-shaped transport object on the orthogonal coordinate system based on certain linear sensor position information and the peripheral position detected by the peripheral position detecting means;
Calculated by the center position calculation means and the reference center position on the Cartesian coordinate system, which is the center position of the disk-shaped transport object when the disk-shaped transport object is placed at a regular placement position on the hand Displacement amount calculating means for calculating a difference from the center position of the disc-shaped transport object,
Based on the difference calculated by the displacement amount calculation means, an operation command is generated that defines an operation amount of the transport drive mechanism necessary for transporting the disc-shaped transport object on the hand to the predetermined transport target position. Operation command generating means for
A transport robot characterized in that the operation of the transport drive mechanism is controlled based on the motion command generated by the motion command generation means.
前記制御部が、前記ハンドを前記搬送開始位置から前記受渡位置に向かって移動させる前の時点で前記動作指令を生成し、当該動作指令に基づいて少なくとも前記ハンドを前記搬送位置から前記受渡位置又は受渡位置に対して前記補正動作量だけずれた位置に移動させて前記円盤状搬送対象物を所定の前記搬送目的位置に搬送するように前記搬送駆動機構の作動を制御するものである請求項1に記載の搬送ロボット。 The control unit generates the operation command at a time before moving the hand from the transfer start position toward the delivery position, and based on the operation command, at least the hand is moved from the transfer position to the transfer position or 2. The operation of the transport drive mechanism is controlled so that the disk-shaped transport object is transported to a predetermined transport target position by moving to a position shifted by the correction operation amount with respect to the delivery position. The transfer robot described in 1. 前記ハンド上における前記円盤状搬送対象物の1つの載置位置を基準とし、その基準載置位置に載置した状態において前記リニアセンサによりそれぞれ検出した前記円盤状搬送対象物の前記周縁位置である基準周縁位置と、
前記基準周縁位置を抽出するために用いた前記円盤状搬送対象物を前記ハンド上に前記基準載置位置から変位させたキャリブレーション用載置位置に載置した状態において前記リニアセンサによりそれぞれ検出した前記円盤状搬送対象物の前記周縁位置であって且つ前記リニアセンサと同数の前記周縁位置を1組とする複数組のキャリブレーション用周縁位置と、
前記基準載置位置に対する前記各キャリブレーション用載置位置の相対位置座標とを利用して、前記各リニアセンサの位置座標を推定し、
当該推定した前記各リニアセンサの位置座標に基づく前記リニアセンサ位置情報を前記中心位置算出手段で利用している請求項1又は2に記載の搬送ロボット。
The peripheral position of the disc-shaped transport object detected by the linear sensor in a state where the disc-shaped transport object is placed on the hand with the reference position as a reference. A reference peripheral position;
The disk-shaped transport object used for extracting the reference peripheral position is detected by the linear sensor in a state where it is placed on a calibration placement position displaced from the reference placement position on the hand. A plurality of sets of calibration peripheral positions which are the peripheral positions of the disc-shaped conveyance object and have the same number of the peripheral positions as the linear sensor.
Using the relative position coordinates of the calibration mounting positions with respect to the reference mounting position, the position coordinates of the linear sensors are estimated,
The transport robot according to claim 1, wherein the center position calculation unit uses the linear sensor position information based on the estimated position coordinates of the linear sensors.
前記基準周縁位置の抽出処理後又はn組目(nは1以上の整数)の前記キャリブレーション用周縁位置の抽出処理後に前記円盤状搬送対象物を前記ハンド上に載置したまま、任意の変位量を加えた1組目又はm組目(mはn+1)のキャリブレーション用位置補正動作で前記ハンドを前記受渡位置に対して任意の変位量分だけずれた位置へ移動させて前記円盤状搬送対象物を所定の搬送先に移載し、前記搬送開始位置に戻した前記ハンドを位置補正動作なしで前記受渡位置へ移動させて、前記搬送先に移載した前記円盤状搬送対象物を前記ハンド上に載置したまま前記搬送開始位置に戻した状態で、1組目又はm組目(mはn+1)の前記キャリブレーション用周縁位置の抽出処理を行うように前記制御部が前記搬送駆動機構の作動を制御し、前記基準載置位置に対する前記各キャリブレーション用載置位置の相対位置座標を、前記各組のキャリブレーション用周縁位置を抽出するために行うキャリブレーション用位置補正動作時の変位量に基づいて取得する請求項3に記載の搬送ロボット。 Arbitrary displacement with the disc-shaped transport object placed on the hand after the extraction processing of the reference peripheral position or after the extraction processing of the calibration peripheral position of the n-th set (n is an integer of 1 or more) The disc-shaped conveyance is performed by moving the hand to a position shifted by an arbitrary displacement amount with respect to the delivery position by the calibration position correcting operation of the first group or m-th group (m is n + 1) to which the amount is added. The object is transferred to a predetermined transfer destination, the hand returned to the transfer start position is moved to the delivery position without a position correction operation, and the disk-shaped transfer object transferred to the transfer destination is moved to the transfer destination. The controller drives the transport so that the calibration peripheral position of the first group or the m-th group (m is n + 1) is extracted while being returned to the transport start position while being placed on the hand. Control the operation of the mechanism Relative position coordinates of each calibration placement position with respect to the reference placement position are acquired based on a displacement amount during a calibration position correction operation performed to extract each set of calibration peripheral positions. The transfer robot according to claim 3. 直線状の移動経路に沿ってハンドを搬送開始位置から受渡位置に移動させることにより前記ハンド上の前記円盤状搬送対象物を所定の搬送目的位置まで搬送可能な搬送駆動機構を有する搬送ロボットを利用して前記円盤状搬送対象物を搬送する搬送方法であり、
前記搬送開始位置にある停止状態の前記ハンド上に載置した前記円盤状搬送対象物における相互に異なる3箇所以上の周縁位置を3以上のリニアセンサによって検出する周縁位置検出ステップと、
前記ハンドの正規の移動経路である第1軸と当該第1軸を含む水平面内において第1軸と直交する第2軸とによって規定される直交座標系上における前記各リニアセンサの設置位置であるリニアセンサ位置情報、及び前記周縁位置検出ステップで検出した前記周縁位置に基づいて前記直交座標系上における前記円盤状搬送対象物の中心位置を算出する中心位置算出ステップと、
前記円盤状搬送対象物を前記ハンド上における正規の載置位置に載置した際の当該円盤状搬送対象物の中心位置である前記直交座標系上の基準中心位置と前記中心位置算出ステップによって算出した前記円盤状搬送対象物の中心位置との差異を算出する変位量算出ステップと、
前記変位量算出ステップで算出した差異に基づいて、前記ハンド上の円盤状搬送対象物を前記所定の搬送目的位置に搬送するために必要な前記搬送駆動機構の動作量を規定する動作指令を生成する動作指令生成ステップとを経て、
前記動作指令生成ステップで生成した前記動作指令に基づいて前記搬送駆動機構の作動を制御することを特徴とする円盤状搬送対象物の搬送方法。
Utilizing a transport robot having a transport drive mechanism capable of transporting the disc-shaped transport object on the hand to a predetermined transport target position by moving the hand from a transport start position to a delivery position along a linear movement path And a transport method for transporting the disc-shaped transport object,
A peripheral position detection step of detecting three or more different peripheral positions of the disc-shaped transport object placed on the hand in a stopped state at the transport start position by three or more linear sensors;
An installation position of each linear sensor on an orthogonal coordinate system defined by a first axis that is a normal movement path of the hand and a second axis that is orthogonal to the first axis in a horizontal plane that includes the first axis. A center position calculating step for calculating a center position of the disc-shaped transport object on the orthogonal coordinate system based on linear sensor position information and the periphery position detected in the periphery position detection step;
Calculated by the center position calculation step and the reference center position on the Cartesian coordinate system, which is the center position of the disk-shaped transport object when the disk-shaped transport object is placed at a regular placement position on the hand. A displacement amount calculating step for calculating a difference from the center position of the disc-shaped transport object,
Based on the difference calculated in the displacement amount calculating step, an operation command that defines an operation amount of the transport driving mechanism necessary for transporting the disc-shaped transport object on the hand to the predetermined transport target position is generated. Through the operation command generation step to
A method for transporting a disk-shaped transport object, wherein the operation of the transport drive mechanism is controlled based on the motion command generated in the motion command generation step.
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