JP2023078807A - アライメント装置、基板搬送システム、アライメント方法、及びプログラム - Google Patents
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Abstract
【課題】基板に対する処理の安定化を図る。【解決手段】アライメント装置は、支持部と、エッジセンサと、アライメント情報取得部と、異常判定部とを備える。支持部は、基板と、基板に対する所定の処理の際に用いられるリング部材とのそれぞれをワークとして支持する。エッジセンサは、支持部によって支持されたワークのエッジ位置を示すエッジ位置情報を取得する。アライメント情報取得部は、エッジ位置情報に基づいてワークのアライメントを行うためのアライメント情報を取得する。異常判定部は、エッジ位置情報と、基板及びリング部材のそれぞれに対して予め定められた判別情報とに基づいて、ワークの異常の有無を判定する。【選択図】図15
Description
本開示は、アライメント装置、基板搬送システム、アライメント方法、及びプログラムに関する。
特許文献1には、ウェハのエッジを検出するラインセンサを備えたアライメント装置が開示されている。このアライメント装置では、シリコンウェハとウェハ支持ガラス基板とを含む貼り合わせウェハのエッジが検出され、所定の場合に、シリコンウェハのエッジ検出と、ウェハ支持ガラス基板のエッジ検出とが切り替えられる。
本開示は、基板に対する処理の安定化に有用なアライメント装置、基板搬送システム、アライメント方法、及びプログラムを提供する。
本開示の一側面に係るアライメント装置は、支持部と、エッジセンサと、アライメント情報取得部と、異常判定部とを備える。支持部は、基板と、基板に対する所定の処理の際に用いられるリング部材とのそれぞれをワークとして支持する。エッジセンサは、支持部によって支持されたワークのエッジ位置を示すエッジ位置情報を取得する。アライメント情報取得部は、エッジ位置情報に基づいてワークのアライメントを行うためのアライメント情報を取得する。異常判定部は、エッジ位置情報と、基板及びリング部材のそれぞれに対して予め定められた判別情報とに基づいて、ワークの異常の有無を判定する。
本開示の一側面に係るアライメント方法は、基板と、基板に対する所定の処理の際に用いられるリング部材とのそれぞれをワークとして支持部に支持させることと、支持部によって支持されたワークのエッジ位置を示すエッジ位置情報を取得することと、エッジ位置情報に基づいてワークのアライメントを行うためのアライメント情報を取得することと、エッジ位置情報と、基板及びリング部材のそれぞれ対して予め定められた判別情報とに基づいて、ワークの異常の有無を判定することと、を含む。
本開示の一側面に係るプログラムは、基板と、基板に対する所定の処理の際に用いられるリング部材とのそれぞれをワークとして支持部に支持させることと、支持部によって支持されたワークのエッジ位置を示すエッジ位置情報を取得することと、エッジ位置情報に基づいてワークのアライメントを行うためのアライメント情報を取得することと、エッジ位置情報と、基板及びリング部材のそれぞれに対して予め定められた判別情報とに基づいて、ワークの異常の有無を判定することと、をコンピュータに実行させる。
本開示によれば、基板に対する処理の安定化に有用なアライメント装置、基板搬送システム、アライメント方法、及びプログラムが提供される。
以下、図面を参照して一実施形態について説明する。説明において、同一要素又は同一機能を有する要素には同一の符号を付し、重複する説明を省略する。一部の図面にはX軸、Y軸及びZ軸により規定される直交座標系が示される。以下の実施形態では、Z軸が上下方向に対応し、X軸及びY軸が水平方向に対応する。
[搬送システム]
図1に示される搬送システム1(基板搬送システム)は、ワークの姿勢及び位置の少なくとも一方の調節を行いつつ、ワークの搬送を行うシステムである。搬送システム1は、少なくとも2種類のワークをそれぞれ搬送する。搬送システム1による搬送対象のワークには、基板W1及びリング部材W2が含まれる。搬送システム1は、互いに異なるタイミングで基板W1及びリング部材W2を搬送してもよい。搬送システム1は、基板W1の搬送を実行する期間とは重複しない期間において、リング部材W2を搬送してもよい。
図1に示される搬送システム1(基板搬送システム)は、ワークの姿勢及び位置の少なくとも一方の調節を行いつつ、ワークの搬送を行うシステムである。搬送システム1は、少なくとも2種類のワークをそれぞれ搬送する。搬送システム1による搬送対象のワークには、基板W1及びリング部材W2が含まれる。搬送システム1は、互いに異なるタイミングで基板W1及びリング部材W2を搬送してもよい。搬送システム1は、基板W1の搬送を実行する期間とは重複しない期間において、リング部材W2を搬送してもよい。
基板W1は、円板状に形成されてもよい。基板W1の具体例としては、円形の半導体ウェハが挙げられる。リング部材W2は、環状に形成されている(図2参照)。リング部材W2は、基板W1に対する所定の処理の際に用いられる部材である。基板W1に対する所定の処理としては、例えば、プラズマ処理(エッチング)、CVD(Chemical Vapor Deposition)、アッシング、及びアニール等が挙げられる。リング部材W2は、基板W1に対する所定の処理において、載置台に載置された基板W1の周縁部を覆う又は囲むように配置されてもよい。リング部材W2は、基板W1に対する所定の処理において、載置台等の周辺部材の保護、又は処理の高品質化のために用いられてもよい。リング部材W2は、フォーカスリング、エッジリング、カバーリング、又はシールドリングであってもよい。
基板W1の外径は、リング部材W2の外径よりも小さくてもよい。リング部材W2の外径と基板W1の外径との差は、リング部材W2の内径と基板W1の外径との差よりも大きくてもよい。基板W1の外径は、リング部材W2の内径と同程度であってもよい。リング部材W2の外径と基板W1の外径との差は、リング部材W2の内径と基板W1の外径との差以下であってもよい。
搬送システム1は、複数の基板W1に対して所定の処理を順に施す基板処理装置に設けられる。搬送システム1は、例えば、基板処理装置の搬送室内において、処理前の基板W1と使用前のリング部材W2とを異なるタイミングで個別に搬送する。一例では、搬送システム1は、基板W1を搬送する際には、基板W1の姿勢及び位置を調節したうえで基板W1を所定の目標位置まで搬送する。搬送システム1は、リング部材W2を搬送する際には、リング部材W2の姿勢及び位置を調節したうえでリング部材W2を所定の目標位置まで搬送する。
搬送システム1は、基板処理装置に設けられる上位コントローラからの指示に基づいて、基板W1及びリング部材W2のそれぞれをワークとして搬送してもよい。搬送システム1は、搬送対象のワークの種別を示す情報を上位コントローラから得ずに、上位コントローラから搬送の指示を受けてワークの搬送を開始してもよい。搬送システム1は、自身がいずれの種類のワークの搬送を実行するかを把握していない状態で、ワークの搬送を開始してもよい。搬送システム1は、例えば、ロボット装置10と、アライメント装置30とを備える。
(ロボット装置)
ロボット装置10は、例えば、搬送ロボット12と、ロボットコントローラ110とを備える。搬送ロボット12は、アライメント装置30に対して基板W1及びリング部材W2の搬入出を個別に行う。具体的には、ワークが基板W1である場合に、搬送ロボット12はアライメント装置30に対して基板W1の搬入出を行い、ワークがリング部材W2である場合に、搬送ロボット12は、アライメント装置30に対してリング部材W2の搬入出を行う。
ロボット装置10は、例えば、搬送ロボット12と、ロボットコントローラ110とを備える。搬送ロボット12は、アライメント装置30に対して基板W1及びリング部材W2の搬入出を個別に行う。具体的には、ワークが基板W1である場合に、搬送ロボット12はアライメント装置30に対して基板W1の搬入出を行い、ワークがリング部材W2である場合に、搬送ロボット12は、アライメント装置30に対してリング部材W2の搬入出を行う。
搬送ロボット12は、例えば、搬送アーム16と、基台18と、昇降部22と、を有する。搬送アーム16は、例えば、ハンド14と、第1アーム24と、第2アーム26とを有する。ハンド14は、基板W1及びリング部材W2を個別に支持する。ハンド14は、いかなる保持形式によって基板W1及びリング部材W2を支持してもよい。ハンド14による保持形式の具体例としては、吸着による保持及び把持等が挙げられる。
基台18は、基板処理装置内(例えば搬送室内)の所定位置に設置される。基台18は、基板処理装置内の底面上に固定されてもよく、基板処理装置内を水平方向に移動する可動部上に固定されてもよい。昇降部22は、基台18から鉛直上方に突出しており、鉛直な軸線Ax1に沿って昇降可能である。
第1アーム24は、昇降部22の上端部に接続されている。第1アーム24は、昇降部22の上端部から水平方向に延びており、軸線Ax1まわりに回転可能である。第2アーム26は、第1アーム24の先端部から更に水平方向に延びており、第1アーム24の先端部を通る鉛直な軸線Ax2まわりに回転可能である。第2アーム26の先端部は、ハンド14の基端部に接続されている。ハンド14は、第2アーム26の先端部を通る鉛直な軸線Ax3まわりに回転可能である。
搬送アーム16は、ハンド14を移動させるための複数のアクチュエータを有してもよい。複数のアクチュエータの少なくとも一部が、搬送アーム16に代えて、基台18の内部に設けられてもよい。複数のアクチュエータは、例えば、軸線Ax1まわりに第1アーム24を回転させるアクチュエータ、軸線Ax2まわりに第2アーム26を回転させるアクチュエータ、及び軸線Ax3まわりにハンド14を回転させるアクチュエータを有する。搬送アーム16が有するアクチュエータとしては、例えば電動モータ等の動力源を含む電動式のアクチュエータが挙げられる。搬送ロボット12は、軸線Ax1に沿って昇降部22を昇降させる昇降アクチュエータを有する。
第1アーム24及び第2アーム26をそれぞれ回転させるアクチュエータが制御されることで、ハンド14の水平方向(図示のX-Y平面)における位置が変化する。昇降部22を昇降させる昇降アクチュエータが制御されることで、ハンド14の高さ位置(図示のZ軸方向における位置)が変化する。搬送ロボット12の構成は一例であり、水平方向におけるハンド14の位置及び向き(姿勢)と、ハンド14の高さ位置とを自在に調節できる限り、搬送ロボット12はどのように構成されていてもよい。以上のように、搬送ロボット12は、ハンド14により基板W1又はリング部材W2を支持して搬送する。
ロボットコントローラ110は、ハンド14を目標位置、目標姿勢、及び目標高さに移動させるように搬送ロボット12(各アクチュエータ)を制御するコントローラである。ロボットコントローラ110の構成の詳細については後述する。
(アライメント装置)
アライメント装置30は、搬送ロボット12から受け取ったワークの姿勢を調節し、当該ワークの中心位置を検出してもよい。アライメント装置30は、ワークが基板W1である場合に、搬送ロボット12から受け取った基板W1の姿勢を調節し、当該基板W1の中心位置を検出してもよい。アライメント装置30は、ワークがリング部材W2である場合に、搬送ロボット12から受け取ったリング部材W2の姿勢を調節し、当該リング部材W2の中心位置を検出してもよい。アライメント装置30によって検出されたワーク(基板W1又はリング部材W2)の中心位置に基づき、搬送ロボット12のハンド14の水平方向における位置が調節された後に、ハンド14が当該ワークを受け取ることでワークの中心位置が調節される。
アライメント装置30は、搬送ロボット12から受け取ったワークの姿勢を調節し、当該ワークの中心位置を検出してもよい。アライメント装置30は、ワークが基板W1である場合に、搬送ロボット12から受け取った基板W1の姿勢を調節し、当該基板W1の中心位置を検出してもよい。アライメント装置30は、ワークがリング部材W2である場合に、搬送ロボット12から受け取ったリング部材W2の姿勢を調節し、当該リング部材W2の中心位置を検出してもよい。アライメント装置30によって検出されたワーク(基板W1又はリング部材W2)の中心位置に基づき、搬送ロボット12のハンド14の水平方向における位置が調節された後に、ハンド14が当該ワークを受け取ることでワークの中心位置が調節される。
アライメント装置30は、例えば、姿勢調節ユニット32と、アライメントコントローラ130とを備える。姿勢調節ユニット32は、ワークのエッジ位置を検出し、ワークの姿勢の調節を行うユニットである。図2に示されるように、姿勢調節ユニット32は、基台34と、支持部40と、回転駆動部50と、リフト部60と、昇降駆動部70と、エッジセンサ90とを有する。基台34は、基板処理装置内(例えば搬送室内)の所定位置に設置される。
支持部40は、基板W1とリング部材W2とのそれぞれをワークとして支持する。本開示において、基板W1とリング部材W2とのそれぞれをワークとして支持することには、基板W1のみをワークとして支持すること、リング部材W2のみをワークとして支持すること、及び、基板W1及びリング部材W2それぞれを同時にワークとして支持することを含む。以下では、支持部40が、基板W1とリング部材W2とのいずれか一方をワークとして支持する場合を例示する。この場合、支持部40は、基板W1を支持している間はリング部材W2を支持せず、リング部材W2を支持している間は基板W1を支持しない。
支持部40は、基台34の上方に配置されており、中心軸CAxまわりに回転可能である。中心軸CAxは、例えば基台34を通り、鉛直なラインに沿うように設定されている。支持部40は、ワークが基板W1である場合に、中心軸CAxを囲む複数箇所P1で基板W1を支持する。支持部40は、ワークがリング部材W2である場合に、中心軸CAxを囲む複数箇所P2でリング部材W2を支持する。支持部40は、基板W1を水平に支持し、リング部材W2を水平に支持する。
支持部40は、回転可能部49と、複数の基板支持部41と、複数のリング支持部42とを有してもよい。回転可能部49は、中心軸CAxまわりに回転可能に設けられる。回転可能部49は、円柱状の回転部43と、回転部43から外方に放射状に延びる複数の回転アーム44とを含む。複数の基板支持部41は、中心軸CAxを囲む複数箇所P1で基板W1を同時に支持する。複数のリング支持部42は、中心軸CAxを囲む複数箇所P2でリング部材W2を同時に支持する。
複数箇所P1は、中心軸CAxまわりの円周上に位置する。複数箇所P1は、中心軸CAxまわりの円周上において等間隔に配置されてもよい。複数箇所P1が位置する円周の直径は、基板W1の直径よりも小さい。複数箇所P2は、中心軸CAxまわりの円周上に位置する。複数箇所P2は、中心軸CAxまわりの円周上において等間隔に配置されてもよい。複数箇所P2が位置する円周の直径は、リング部材W2の内径よりも大きく、リング部材W2の外径よりも小さい。複数箇所P2が位置する円周の直径は、複数箇所P1が位置する円周の直径よりも大きくてもよい。
複数の基板支持部41が設けられる位置が複数箇所P1に対応して、複数のリング支持部42が設けられる位置が複数箇所P2に対応する。複数箇所P1及び複数箇所P2は、回転アーム44の回転に従って、中心軸CAxまわりの位置が変化する。中心軸CAxまわりの円周の半径方向に沿って、中心軸CAx、基板支持部41、及びリング支持部42が、この順に並ぶ。つまり、中心軸CAxと基板支持部41との間の最短距離は、中心軸CAxとリング支持部42との間の最短距離よりも小さい。
図3に示されるように、基板支持部41及びリング支持部42は、回転アーム44の先端部44aに設けられている。先端部44aには、中心軸CAxから離れる外方部分が高くなる段差が形成されてもよい。基板支持部41及びリング支持部42は、パッドであってもよい。基板支持部41を形成する材料及びリング支持部42を形成する材料が、エラストマ(例えばゴム)を含んでもよい。複数の基板支持部41に基板W1が載置された状態で、複数の基板支持部41は、基板W1との間の摩擦により基板W1を保持する。複数のリング支持部42にリング部材W2が載置された状態で、複数のリング支持部42は、リング部材W2との間の摩擦によりリング部材W2を保持する。基板支持部41及びリング支持部42の少なくとも一方は、摩擦による保持に代えて、吸着によってワークを保持するように構成されていてもよい。
基板支持部41は、先端部44aに形成される段差の下段に設けられ、リング支持部42は、上記段差の上段に設けられる。基板支持部41の上面の高さ位置と、リング支持部42の上面の高さ位置とが、互いに異なっていてもよい。「高さ位置」は、中心軸CAxの軸方向における位置である。リング支持部42の上面の高さ位置は、基板支持部41の上面の高さ位置よりも高くてもよい。複数のリング支持部42に支持されたときのリング部材W2の下面の高さ位置は、複数の基板支持部41に支持されたときの基板W1の下面の高さ位置よりも高い。
図4(a)には、複数の基板支持部41が基板W1を支持した状態の姿勢調節ユニット32が例示されており、図4(b)には、複数のリング支持部42がリング部材W2を支持した状態の姿勢調節ユニット32が例示されている。基板W1のエッジである外周縁E1は、位置決め部Id1を含んでもよい。位置決め部Id1の具体例としては、ノッチ(切欠き)が挙げられる。リング部材W2のエッジである内周縁Ei2及び外周縁Eo2の少なくとも一方は、位置決め部Id2を含んでもよい。位置決め部Id2の具体例としては、切欠き、及びオリエンテーションフラットが挙げられる。
位置決め部Id1及び位置決め部Id2は、基板W1及びリング部材W2の水平方向における姿勢(ワークの中心まわりの姿勢)をそれぞれ調節するために設けられる。リング部材W2の種類によっては、位置決め部Id2が設けられなくてもよい。以下では、基板W1の位置決め部Id1、及びリング部材W2の位置決め部Id2を総称して「位置決め部Id」と称する場合がある。ワークの位置決め部Idは、ワークの中心軸CAxまわりの姿勢を調節するための指標(基準位置)である。
図2に戻り、回転駆動部50は、ワークを支持した状態の支持部40を中心軸CAxまわりに回転させる。一例では、回転駆動部50は、基台34の上面に設けられており、支持部40の回転部43を支持している。回転駆動部50は、例えば、電動モータ等の動力源によって回転部43を中心軸CAxまわりに回転させる回転アクチュエータである。回転駆動部50によって支持部40(回転部43)が回転することで、支持部40の基板支持部41及びリング支持部42が中心軸CAxまわりに回転する。これにより、支持部40に基板W1が支持されている場合には、その基板W1が中心軸CAxまわりに回転する。支持部40にリング部材W2が支持されている場合には、そのリング部材W2が中心軸CAxまわりに回転する。
リフト部60は、基台34の上方に配置されており、支持部40が回転しても移動しないように設けられている。リフト部60は、ワークが基板W1である場合に、中心軸CAxを囲む複数箇所P3で基板W1を支持し、ワークがリング部材W2である場合に、中心軸CAxを囲む複数箇所P4でリング部材W2を支持する。リフト部60は、支持部40と同様に、基板W1を水平に支持し、リング部材W2を水平に支持する。
リフト部60は、例えば、複数の基板支持部61と、複数のリング支持部62と、昇降可能部69とを有する。複数の基板支持部61は、中心軸CAxを囲む複数箇所P3で基板W1を同時に支持する。複数のリング支持部62は、中心軸CAxを囲む複数箇所P4でリング部材W2を同時に支持する。
複数箇所P3は、中心軸CAxまわりの円周上に位置している。複数箇所P3は、中心軸CAxまわりの円周上において等間隔に配置されてもよい。複数箇所P3が位置する円周の直径は、基板W1の直径よりも小さい。複数箇所P4は、中心軸CAxまわりの円周上に位置している。複数箇所P4は、中心軸CAxまわりの円周上において等間隔に配置されてもよい。複数箇所P4が位置する円周の直径は、リング部材W2の内径よりも大きく、リング部材W2の外径よりも小さい。複数箇所P4が位置する円周の直径は、複数箇所P3が位置する円周の直径よりも大きくてもよい。
複数の基板支持部61が設けられる位置が複数箇所P3に対応して、複数のリング支持部62が設けられる位置が複数箇所P4に対応する。平面視(上方から見ること)における複数箇所P3及び複数箇所P4は、所定の位置に固定されている。中心軸CAxまわりの円周の半径方向に沿って、中心軸CAx、基板支持部61、及びリング支持部62が、この順に並ぶ。つまり、中心軸CAxと基板支持部61との間の最短距離は、中心軸CAxとリング支持部62との間の最短距離よりも小さい。
昇降可能部69は、中心軸CAxに沿って昇降可能に設けられる。昇降可能部69は、例えば、底部63と、複数の接続部64と、複数の先端部65とを有する。底部63は、板状に形成されている。底部63は、平面視において支持部40の回転部43と重ならないように形成されている。底部63には、中心軸CAxまわりの複数箇所に端部が設けられている。その端部に接続部64が接続され、接続部64に先端部65が接続される(図3も参照)。
図3に示されるように、基板支持部61及びリング支持部62は、昇降可能部69の先端部65に設けられている。先端部65には、中心軸CAxから離れる外方の部分が高くなる段差が形成されてもよい。基板支持部61及びリング支持部62は、パッドであってもよい。基板支持部61を形成する材料及びリング支持部62を形成する材料が、エラストマ(例えばゴム)を含んでもよい。複数の基板支持部61に基板W1が載置された状態で、複数の基板支持部61は、基板W1との間の摩擦により基板W1を保持する。複数のリング支持部62にリング部材W2が載置された状態で、複数のリング支持部62は、リング部材W2との間の摩擦によりリング部材W2を保持する。基板支持部61及びリング支持部62の少なくとも一方は、摩擦による保持に代えて、吸着によってワークを保持するように構成されていてもよい。
基板支持部61は、先端部65に形成される段差の下段に設けられ、リング支持部62は、上記段差の上段に設けられる。基板支持部61の上面の高さ位置と、リング支持部62の上面の高さ位置とが、互いに異なっていてもよい。リング支持部62の上面の高さ位置は、基板支持部61の上面の高さ位置よりも高くてもよい。複数のリング支持部62に支持されたときのリング部材W2の下面の高さ位置は、複数の基板支持部61に支持されたときの基板W1の下面の高さ位置よりも高い。なお、リフト部60は、ワークを支持して昇降させることが可能であれば、どのように構成されていてもよい。リフト部60は、複数箇所P3それぞれに位置する昇降可能な複数の支持ピンと、複数箇所P4それぞれに位置する昇降可能な複数の支持ピンとを有してもよい。
昇降駆動部70は、リフト部60(昇降可能部69)を昇降させる。一例では、昇降駆動部70は、基台34の上面に設けられており、リフト部60の底部63を支持している。昇降駆動部70は、例えば、エアシリンダ等の動力源によってリフト部60を中心軸CAxに沿って移動(昇降)させる昇降アクチュエータである。昇降駆動部70によってリフト部60が昇降することで、リフト部60の複数の先端部65(複数の基板支持部61及び複数のリング支持部62)が昇降する。
図2に示される昇降駆動部70は、支持部40が基板W1を支持する状態と、リフト部60が基板W1を支持する状態とを切り替えるように、中心軸CAxに沿ってリフト部60を昇降させる。昇降駆動部70は、支持部40がリング部材W2を支持する状態と、リフト部60がリング部材W2を支持する状態とを切り替えるように、中心軸CAxに沿ってリフト部60を昇降させる。昇降駆動部70は、例えば、リフト部60の先端部65が回転アーム44(先端部44a)よりも上方に位置する高さ位置と、先端部65が回転アーム44(先端部44a)よりも下方に位置する高さ位置との間でリフト部60を昇降させる。リフト部60が昇降することで、支持部40とリフト部60との間でワークの受け渡しが行われる。
エッジセンサ90は、支持部40によって支持されたワークのエッジ位置を示す情報(以下、「エッジ位置情報」という。)を取得するセンサである。ワークのエッジ位置は、中心軸CAxを中心とした円周の半径方向におけるエッジの位置である。支持部40が基板W1を支持しているときには、エッジセンサ90は、基板W1のエッジ位置を示すエッジ位置情報を取得する。支持部40がリング部材W2を支持しているときには、エッジセンサ90は、リング部材W2のエッジ位置を示すエッジ位置情報を取得する。エッジセンサ90は、中心軸CAxまわりにおいて、エッジ位置情報を取得可能な位置に配置されている。エッジセンサ90は、例えば、中心軸CAxまわりの円周上において隣り合う複数箇所P3の間に配置されている。
図5又は図6に示されるように、エッジセンサ90は、例えば、照射部92と受光部94とを含む。照射部92及び受光部94は、上下方向において支持部40上のワークを間に挟むように配置されている。照射部92及び受光部94は、中心軸CAxまわりの円周において、支持部40上のワークのエッジの一部を間に挟むように配置されている。一例では、照射部92が支持部40上のワークの上方に配置され、受光部94が支持部40上のワークの下方に配置されている。
照射部92は、中心軸CAxを中心とした円周の半径方向に沿って延びる領域(以下、「照射領域」という。)に光を照射する。照射部92による光の照射領域は、上記半径方向において、支持部40に支持されている基板W1の外周縁E1が含まれ、且つ、支持部40に支持されているリング部材W2の内周縁Ei2及び外周縁Eo2が含まれるように設定されている。
受光部94は、上下方向において照射部92に対向するように配置されている。受光部94は、中心軸CAxを中心とした円周の半径方向に沿って1列に並ぶ複数の受光素子96を有するラインセンサであってもよい。受光部94は、CCD(Charge Coupled Device)センサであってもよく、CMOS(Complementary Metal Oxide Semiconductor)センサであってもよい。各受光素子96は、入射した光量に応じた信号(例えば、電圧信号)を生成する。照射部92から照射された光の一部は、ワークで遮られ、受光部94に到達しない。照射部92から照射された光の一部は、ワークで遮られずに、受光部94に到達する。
図5に示されるように、基板W1によって光が遮蔽される領域と、基板W1によって光が遮蔽されない領域とで、受光素子96が生成する信号の強さ(電圧値V)が異なる。そのため、中心軸CAxを中心とした円周の半径方向に沿って、受光部94によって生成される信号をスキャンすることで、基板W1の外周縁E1の位置が検出される。スキャン方向SDは、外周から中心軸CAxに向かう方向であってもよく、中心軸CAxから外周に向かう方向であってもよい。一例では、外周から中心軸CAxに向かうスキャン方向SDにスキャンしたときに、信号の強さが閾値Thを下回る位置(図5の位置r1)を検出することで、外周縁E1の位置が検出される。外周縁E1の位置の検出結果が、基板W1のエッジ位置を示すエッジ位置情報である。
図6に示されるように、リング部材W2によって光が遮蔽される領域と、リング部材W2によって光が遮蔽されない領域とで、受光素子96が生成する信号の強さ(電圧値V)が異なる。そのため、上記半径方向に沿って、受光部94によって生成される信号をスキャンすることで、リング部材W2の内周縁Ei2の位置及び外周縁Eo2の位置が検出される。一例では、外周から中心軸CAxに向かうスキャン方向SDにスキャンしたときに、信号の強さが閾値Thを下回る位置(図6の位置r1)を検出することで、外周縁Eo2の位置が検出される。また、外周から中心軸CAxに向かうスキャン方向SDにスキャンしたときに、信号の強さが閾値Thを上回る位置(図6の位置r2)を検出することで、内周縁Ei2の位置が検出される。外周縁Eo2の位置の検出結果、及び内周縁Ei2の位置の検出結果が、リング部材W2のエッジ位置を示すエッジ位置情報である。
ワークによって光が遮蔽される領域と、ワークによって光が遮蔽されない領域との間で、信号の強さの大小関係が、図5及び図6に示される例と逆であってもよい。この場合、外周から中心軸CAxに向かうスキャン方向SDにスキャンしたときに、信号の強さが閾値Thを上回る位置を検出することで、外周縁E1又は外周縁Eo2の位置が検出される。外周から中心軸CAxに向かうスキャン方向SDにスキャンしたときに、信号の強さが閾値Thを下回る位置を検出することで、内周縁Ei2の位置が検出される。
(コントローラ)
以下では、アライメントコントローラ130の構成の一例と、ロボット装置10のロボットコントローラ110の構成の一例とについて説明する。アライメントコントローラ130は、姿勢調節ユニット32を制御するコントローラである。アライメントコントローラ130は、少なくとも、基板W1とリング部材W2とのそれぞれをワークとして支持部40に支持させることと、支持部40によって支持されたワークのエッジ位置を示すエッジ位置情報を取得することと、を実行するように構成されている。アライメントコントローラ130は、更に、エッジ位置情報に基づいてワークのアライメントを行うためのアライメント情報を取得することと、エッジ位置情報と、基板W1及びリング部材W2のそれぞれ対して予め定められた判別情報とに基づいて、ワークの異常の有無を判定することと、を実行するように構成されている。
以下では、アライメントコントローラ130の構成の一例と、ロボット装置10のロボットコントローラ110の構成の一例とについて説明する。アライメントコントローラ130は、姿勢調節ユニット32を制御するコントローラである。アライメントコントローラ130は、少なくとも、基板W1とリング部材W2とのそれぞれをワークとして支持部40に支持させることと、支持部40によって支持されたワークのエッジ位置を示すエッジ位置情報を取得することと、を実行するように構成されている。アライメントコントローラ130は、更に、エッジ位置情報に基づいてワークのアライメントを行うためのアライメント情報を取得することと、エッジ位置情報と、基板W1及びリング部材W2のそれぞれ対して予め定められた判別情報とに基づいて、ワークの異常の有無を判定することと、を実行するように構成されている。
図7に示されるように、アライメントコントローラ130は、機能上の構成(以下、「機能モジュール」という。)として、受渡制御部132と、エッジ位置取得部134と、プロファイル生成部136と、中心位置算出部138と、領域抽出部142と、形状判定部144と、異常判定部148と、判別情報保持部146と、異常出力部152と、アライメント情報取得部154と、姿勢制御部156とを有する。これらの機能モジュールが実行する処理は、アライメントコントローラ130が実行する処理に相当する。
受渡制御部132は、支持部40がワークを支持する状態と、リフト部60がワークを支持する状態とを切り替えるように昇降駆動部70を制御する。エッジ位置取得部134は、ワークのエッジ位置を示すエッジ位置情報をエッジセンサ90から取得する。エッジ位置取得部134は、例えば、回転駆動部50により支持部40(ワーク)を中心軸CAxまわりに回転させつつ、支持部40の回転角度を示す情報と、エッジ位置情報とを同期して回転駆動部50及びエッジセンサ90から取得する。
プロファイル生成部136は、回転駆動部50が支持部40を回転させている最中にエッジセンサ90によって取得されたエッジ位置情報に基づいて、エッジプロファイルを生成する。エッジプロファイルは、支持部40の中心軸CAxまわりの回転角度と、ワークのエッジ位置との関係を示す情報である。中心位置算出部138は、エッジプロファイルに基づいて、支持部40におけるワークの中心位置を算出する。支持部40におけるワークの中心位置とは、支持部40に支持された状態のワークの水平方向における中心位置を意味する。
領域抽出部142は、エッジプロファイルにおいて、ワークの位置決め部Idであると推定される候補領域を抽出する。形状判定部144は、領域抽出部142によって抽出された候補領域が、ワークの位置決め部Idの基準形状に対応するか否かを判定する。異常判定部148は、エッジ位置情報と、基板W1及びリング部材W2のそれぞれに対して予め定められた判別情報とに基づいて、ワークの異常の有無を判定する。ワークの異常とは、ワークのエッジ部分での欠陥である。判別情報保持部146は、上記判別情報を保持(記憶)する。
ワークのエッジ部分の欠陥の一例として、エッジ部分の欠けがある。異常であると判定するエッジ部分の欠けは、予期されない欠けであり、位置決め部Id1と異なる。エッジ部分に欠けが存在する場合に、ワークが異常であるか否かを判定するためには、その欠けが位置決め部Id1であるか否かを判定する必要がある。判別情報は、ワークが正常であるか否かを判別するための情報であり、作業員等のオペレータにより予め定められていてもよい。判別情報は、基板W1及びリング部材W2にそれぞれについて、正常であると判別されるエッジ条件(エッジの条件)を含む。ワークの異常の判定方法の詳細については、後述する。
異常出力部152は、異常判定部148によってワークが異常であると判定された場合に、ワークが異常であることを示す信号を出力する。異常出力部152は、ワークが異常であることを示す信号を上位コントローラに出力してもよい。アライメント情報取得部154は、エッジ位置情報に基づいてワークのアライメントを行うためのアライメント情報を取得する。アライメント情報取得部154は、エッジプロファイルにおけるワークの位置決め部Idの位置(中心軸CAxまわりの位置)をアライメント情報として取得してもよい。アライメント情報取得部154は、エッジプロファイルに基づいて支持部40におけるワークの中心位置を算出した結果をアライメント情報として取得してもよい。
姿勢制御部156は、位置決め部Idの中心軸CAxまわりの位置を目標位置に合わせるように回転駆動部50によりワークの姿勢を調節する。姿勢制御部156は、位置決め部Idの中心軸CAxまわりの位置を、基板W1及びリング部材W2それぞれについて定められた目標位置に合わせるように回転駆動部50を制御してもよい。
ロボットコントローラ110は、機能モジュールとして、引渡制御部112と、受取制御部114とを有する。これらの機能モジュールが実行する処理は、ロボットコントローラ110が実行する処理に相当する。引渡制御部112は、搬送ロボット12のハンド14からアライメント装置30(姿勢調節ユニット32)にワークが引き渡されるように搬送ロボット12を制御する。受取制御部114は、ワークの中心位置の算出結果に基づいてハンド14の位置を調節し、アライメント装置30(姿勢調節ユニット32)からハンド14がワークを受け取るように搬送ロボット12を制御する。
図8に示されるように、アライメントコントローラ130は、回路230を備える。回路230は、少なくとも1つのプロセッサ232と、メモリ234と、ストレージ236と、通信ポート238と、入出力ポート242とを含む。ストレージ236は、コンピュータによって読み取り可能な不揮発型の記憶媒体(例えばフラッシュメモリ)である。ストレージ236は、基板W1とリング部材W2とのそれぞれをワークとして支持部40に支持させることと、支持部40によって支持されたワークのエッジ位置を示すエッジ位置情報を取得することと、エッジ位置情報に基づいてワークのアライメントを行うためのアライメント情報を取得することと、エッジ位置情報と、基板W1及びリング部材W2のそれぞれに対して予め定められた判別情報とに基づいて、ワークの異常の有無を判定することとを実行させるためのプログラム及びデータを記憶する。
メモリ234は、ストレージ236からロードしたプログラム及びプロセッサ232による演算結果等を一時的に記憶する。プロセッサ232は、メモリ234と協働して上記プログラムを実行することで、アライメントコントローラ130の上記の各機能モジュールを構成する。入出力ポート242は、プロセッサ232からの指令に応じて回転駆動部50、昇降駆動部70、及びエッジセンサ90等との間で電気信号の入出力を行う。通信ポート238は、プロセッサ232からの指令に応じて、ロボットコントローラ110との間で無線又は有線等を介して通信を行う。
ロボットコントローラ110は、回路210を備える。回路210は、少なくとも1つのプロセッサ212と、メモリ214と、ストレージ216と、通信ポート218と、ドライバ222とを含む。ストレージ216は、コンピュータによって読み取り可能な不揮発型の記憶媒体(例えばフラッシュメモリ)である。ストレージ216は、搬送ロボット12を制御することを実行させるためのプログラム及びデータを記憶する。
メモリ214は、ストレージ216からロードしたプログラム及びプロセッサ212による演算結果等を一時的に記憶する。プロセッサ212は、メモリ214と協働して上記プログラムを実行することで、ロボットコントローラ110の上記の各機能モジュールを構成する。ドライバ222は、プロセッサ212からの指令に応じて搬送ロボット12の各アクチュエータに駆動電力を出力する。通信ポート218は、プロセッサ212からの指令に応じて、アライメントコントローラ130との間で無線又は有線等を介して通信を行う。
なお、ロボットコントローラ110及びアライメントコントローラ130は、必ずしもプログラムにより各機能を構成するものに限られない。例えばロボットコントローラ110及びアライメントコントローラ130は、専用の論理回路又はこれを集積したASIC(Application Specific Integrated Circuit)により少なくとも一部の機能を構成してもよい。ロボットコントローラ110(回路210)とアライメントコントローラ130(回路230)とは、異なる筐体に収容されていてもよく、同じ筐体に収容されていてもよい。ロボットコントローラ110が、複数のコントローラ(複数の回路)によって構成されてもよく、アライメントコントローラ130が、複数のコントローラ(複数の回路)によって構成されてもよい。ロボットコントローラ110とアライメントコントローラ130とは、搬送システム1においてコントローラシステム(制御システム)を構成する。
ロボットコントローラ110及びアライメントコントローラ130それぞれが実行する処理内容、及び、各コントローラの処理対象は、上述の例に限られない。アライメントコントローラ130の上述した機能の一部が、ロボットコントローラ110によって実現されてもよい。一例では、ロボットコントローラ110が、中心位置算出部138、領域抽出部142、形状判定部144、判別情報保持部146、異常判定部148、異常出力部152、アライメント情報取得部154、及び姿勢制御部156を有してもよい。この場合、ロボットコントローラ110、アライメントコントローラ130、及び姿勢調節ユニット32がアライメント装置を構成する。搬送システム1は、ロボットコントローラ110及びアライメントコントローラ130に代えて、ロボットコントローラ110と同様の機能及びアライメントコントローラ130と同様の機能を有する1台のコントローラを備えてもよい。この場合、当該1台のコントローラと姿勢調節ユニット32とがアライメント装置を構成する。
[基板搬送方法・アライメント方法]
続いて、基板搬送方法の一例として、ロボットコントローラ110及びアライメントコントローラ130が協働して実行する一連の処理を説明する。この一連の処理には、アライメントコントローラ130が実行するアライメント処理(アライメント方法)が含まれる。最初に、ロボットコントローラ110及びアライメントコントローラ130が実行する一連の処理の前提について説明する。搬送システム1は、1種類の基板W1と、3種類のリング部材W2のいずれか1種類のリング部材W2とをそれぞれ搬送する。搬送システム1は、3種類のリング部材W2それぞれを搬送可能であり、例えば、3種類のリング部材W2の中から設置される基板処理装置に合わせて選択される1種類のリング部材W2を搬送する。
続いて、基板搬送方法の一例として、ロボットコントローラ110及びアライメントコントローラ130が協働して実行する一連の処理を説明する。この一連の処理には、アライメントコントローラ130が実行するアライメント処理(アライメント方法)が含まれる。最初に、ロボットコントローラ110及びアライメントコントローラ130が実行する一連の処理の前提について説明する。搬送システム1は、1種類の基板W1と、3種類のリング部材W2のいずれか1種類のリング部材W2とをそれぞれ搬送する。搬送システム1は、3種類のリング部材W2それぞれを搬送可能であり、例えば、3種類のリング部材W2の中から設置される基板処理装置に合わせて選択される1種類のリング部材W2を搬送する。
図9(a)、図9(b)、図9(c)、及び図9(d)には、1種類の基板W1と、3種類のリング部材W2とが模式的に示されている。基板W1の外周縁E1には、上述したように位置決め部Id1が形成されている。ここで、3種類のリング部材W2それぞれを、「リング部材W21」、「リング部材W22」、及び「リング部材W23」と称する。リング部材W21では、内周縁Ei2に位置決め部が形成されておらず、外周縁Eo2に位置決め部Id21が形成されている。リング部材W22では、外周縁Eo2に位置決め部が形成されておらず、内周縁Ei2に位置決め部Id22が形成されている。リング部材W23では、内周縁Ei2及び外周縁Eo2のいずれにも位置決め部が形成されていない。
搬送システム1は、自身がいずれのワークを搬送するのかを把握していない状態で、ワークの搬送を開始する。この場合、アライメント装置30(アライメントコントローラ130)は、自身がいずれのワークを支持しているかを把握していない状態で、ワークに対するアライメント処理を開始する。アライメントコントローラ130は、アライメント処理の実行中に、上記判別情報を用いてワークの異常の有無を判定すると共に、ワークの種別を判定する。本開示では、ワークの種別を判定することには、ワークの種別が基板W1であるか、又はリング部材W2であるかを判定することと、基板W1の種別、又はリング部材W2の種別を判定することとを含む。
図10には、アライメントコントローラ130の判別情報保持部146が保持する判別情報の一例が示されている。判別情報では、基板W1、リング部材W21、リング部材W2、及びリング部材W23それぞれについて、正常であると判別されるエッジ条件が定められている。エッジ条件は、内周エッジの有無、位置決め部Idの形成位置、位置決め部Idの個数、及び位置決め部Idの基準形状が含まれる。
内周エッジの有無は、そのワークに内周縁が存在するか否かを示す条件である。位置決め部Idの形成位置は、そのワークにおいて、位置決め部Idが形成されているか否か、及び、形成されている場合に内周縁及び外周縁のいずれに形成されているかを示す条件である。位置決め部Idの個数は、そのワークにおいて、形成されている位置決め部Idの総数を示す条件であり、位置決め部Idが形成されていない場合の個数はゼロである。
位置決め部Idの基準形状は、そのワークにおいて正常な位置決め部Idの形状を示す条件である。位置決め部Idの形状は、例えば、横幅Lと縦幅Dとによって定められる。位置決め部Idの基準形状では、位置決め部Idが正常と判別される横幅L及び縦幅Dそれぞれの範囲が定められてもよい。基板W1の位置決め部Id1の基準形状(横幅L及び縦幅Dの範囲)は、リング部材W2の位置決め部Id2の基準形状(横幅L及び縦幅Dの範囲)と異なっていてもよい。リング部材W21の位置決め部Id21の基準形状(横幅L及び縦幅Dの範囲)と、リング部材W22の位置決め部Id22の基準形状(横幅L及び縦幅Dの範囲)との間で、少なくとも一部の範囲が互いに重なっていてもよく、全ての範囲が互いに異なっていてもよい。
アライメントコントローラ130の異常判定部148は、エッジセンサ90から得られるエッジ位置情報(エッジプロファイル)が、エッジ条件に合致するか否かを判定して、ワークが正常であるか否かを判定する。エッジ位置情報(エッジプロファイル)が、1つのエッジ条件に含まれる内周エッジの有無、位置決め部Idの形成位置、位置決め部Idの個数、及び位置決め部Idの基準形状の全ての条件に合致する場合に、異常判定部148は、エッジ位置情報が、そのエッジ条件に合致すると判定する。
異常判定部148は、取得したエッジ位置情報が、図10に示される4つのエッジ条件のうちの、いずれかのエッジ条件に合致する場合に、ワークが正常であると判定し、いずれのエッジ条件に合致しない場合に、ワークが異常であると判定する。異常判定部148は、エッジ位置情報がいずれかのエッジ条件に合致する場合に、合致したエッジ条件に応じてワークの種別を判定する。
図11は、ロボットコントローラ110及びアライメントコントローラ130が実行する一連の処理を示すフローチャートである。ロボットコントローラ110は、最初にステップS11を実行する。ステップS11では、例えば、ロボットコントローラ110が、上位コントローラからのワークを搬送する指示に基づいて、所定の位置に導入されたワークをハンド14が保持するように搬送ロボット12を制御する。搬送ロボット12は、基板W1、リング部材W21、リング部材W22、及びリング部材W23のうちのいずれか1つのワークを保持する。そして、ロボットコントローラ110は、ハンド14が保持したワークをアライメント装置30(姿勢調節ユニット32)まで搬送するように搬送ロボット12を制御する。
次に、ロボットコントローラ110及びアライメントコントローラ130は、ステップS12を実行する。ステップS12では、例えば、引渡制御部112が、ワークをアライメント装置30に搬入するように搬送ロボット12を制御する。引渡制御部112は、ハンド14からアライメント装置30のリフト部60にワークが引き渡されるように(リフト部60に載置されるように)、搬送ロボット12の各アクチュエータを制御してもよい。引渡制御部112は、順に搬送される複数のワークの間で、ハンド14からリフト部60にワークが引き渡される際の、リフト部60に対するハンド14の相対的な位置が略一定となるように、搬送ロボット12の各アクチュエータを制御してもよい。
リフト部60にワークが引き渡された後に、例えば、アライメントコントローラ130の受渡制御部132が、リフト部60の基板支持部61及びリング支持部62を下降させるように昇降駆動部70を制御する。この制御により、リフト部60がワークを支持する状態から、支持部40がワークを支持する状態に切り替える。
次に、アライメントコントローラ130は、ステップS13を実行する。ステップS13では、例えば、アライメントコントローラ130が、ワークのアライメントを行うためのアライメント準備処理を実行する。アライメント準備処理では、アライメントコントローラ130が、支持部40上のワークの位置決め部Idの位置の検出、支持部40上のワークの中心位置の検出、ワークの異常の有無の判定、及びワークの種別の判定を行ってもよい。ステップS13のアライメント準備処理の詳細については、後述する。
次に、アライメントコントローラ130は、ステップS14を実行する。ステップS14では、例えば、姿勢制御部156が、ステップS13で検出されたワークの位置決め部Idの角度位置を、ワークの目標姿勢に応じた目標位置に合わせるように、回転駆動部50により支持部40上のワークを回転させる。姿勢制御部156は、ステップS13においてワークが基板W1であると判別された場合に、位置決め部Id1の位置を基板W1の目標姿勢に応じた目標位置に近づけるように回転駆動部50を制御する。
姿勢制御部156は、ステップS13においてワークがリング部材W21であると判別された場合に、位置決め部Id21の位置をリング部材W21に応じた目標位置に近づけるように回転駆動部50を制御する。姿勢制御部156は、ステップS13においてワークがリング部材W22であると判別された場合に、位置決め部Id22の位置をリング部材W21に応じた目標位置に近づけるように回転駆動部50を制御する。ステップS13においてワークがリング部材W23であると判別された場合に、アライメントコントローラ130は、ステップS14の実行を省略する。
次に、ロボットコントローラ110は、ステップS15を実行する。ステップS15では、例えば、受渡制御部132が、回転駆動部50が姿勢調節後のワークを支持する状態において、リフト部60の基板支持部61及びリング支持部62を上昇させるように昇降駆動部70を制御することで、リフト部60がワークを支持する状態に切り替える。そして、ステップS15では、受取制御部114が、ステップS13で算出されたワークの中心位置の算出結果に基づいてハンド14の位置を調節し、アライメント装置30のリフト部60からハンド14がワークを受け取るように搬送ロボット12を制御する。受取制御部114は、ワークの中心位置の算出結果に基づいて、ハンド14がワークを受け取った際にワークのハンド14での保持状態が理想状態に近づくように、ハンド14の水平方向における位置を搬送アーム16の各アクチュエータにより調節する。
一例では、受取制御部114は、ステップS13で算出されたワークの中心位置をステップS14での姿勢調節のための回転量に応じて補正する。そして、受取制御部114は、補正された中心位置と中心軸CAxとのずれに応じて、ハンド14がワークを保持した際にワークの中心位置とハンド14の基準位置との差がゼロに近づくように水平方向における位置を調節する。受取制御部114は、ハンド14の位置が調節された状態で、リフト部60に支持されるワークを下方から持ち上げるように搬送ロボット12の各アクチュエータを制御してもよい。
調節されるハンド14の位置は、ハンド14がワークをリフト部60から受け取る際の(受け取る直前の)当該リフト部60とハンド14との間の相対位置である。ハンド14の上記基準位置は、ハンド14に保持されたワークの保持状態が理想状態である場合に、そのワークの中心位置に一致する位置である。支持部40とリフト部60との間でのワークの受け渡し動作は、中心軸CAxに沿った方向でのリフト部60の移動によって行われるので、リフト部60におけるワークの中心位置は、支持部40におけるワークの中心位置に相当する(略一致する)。受取制御部114は、ステップS15においてワークの種別に依らずに同様の処理を実行してもよい。
次に、ロボットコントローラ110は、ステップS16を実行する。ステップS16では、例えば、ロボットコントローラ110が、ハンド14が所定の搬送位置に向けてワークを支持して搬送するように搬送ロボット12を制御する。その搬送位置にワークが搬入されることで、ワークの搬送処理が終了する。ワークの搬送処理を実行する間に、ロボットコントローラ110及びアライメントコントローラ130は、ワークの中心軸CAxまわりの姿勢のアライメントを行い、ワークの中心位置のアライメントを更に行う。ロボットコントローラ110及びアライメントコントローラ130は、後続の複数のワークそれぞれについても、ステップS11~S16の一連の処理を実行してもよい。
(アライメント準備処理)
図12は、ステップS13のアライメント準備処理の前段部分を示すフローチャートである。アライメントコントローラ130は、アライメント対象のワークの種別が、基板W1、リング部材W21、リング部材W22、及びリング部材W23のいずれであるかを把握していない状態で、ステップS13の処理を開始する。上述のステップS12の実行により、ワークは支持部40に支持されている。
図12は、ステップS13のアライメント準備処理の前段部分を示すフローチャートである。アライメントコントローラ130は、アライメント対象のワークの種別が、基板W1、リング部材W21、リング部材W22、及びリング部材W23のいずれであるかを把握していない状態で、ステップS13の処理を開始する。上述のステップS12の実行により、ワークは支持部40に支持されている。
アライメントコントローラ130は、最初にステップS31を実行する。ステップS31では、例えば、エッジ位置取得部134が、ワークの外周縁の位置を示す情報(以下、「外周エッジ情報」という。)を取得する。エッジ位置取得部134は、回転駆動部50により支持部40を中心軸CAxまわりに回転させつつ、支持部40の中心軸CAxまわりの複数の回転角度それぞれにおいて、外周縁の位置の検出結果をエッジセンサ90から取得してもよい。一例では、エッジ位置取得部134は、回転駆動部50により中心軸CAxまわりのワークを360°だけ(又は360°以上)回転させる。エッジ位置取得部134は、支持部40を回転させている最中に、所定の周期ごとに、回転角度を示す情報を回転駆動部50から取得し、且つ、外周縁の位置を示す情報をエッジセンサ90から取得する。
エッジ位置取得部134は、検出角度ごとに、中心軸CAxを中心とした円周の半径方向に沿って外周側から内周側に向かってエッジセンサ90から得られる検出信号をスキャンしてもよい。そして、エッジ位置取得部134は、信号の強さが最初に所定値を下回る受光素子96の位置を外周縁の位置(エッジ位置)として取得してもよい。スキャン方向は、内周側から外周側に向かう方向であってもよく、信号の強さの変化量が最後に所定値を上回る受光素子96の位置が、外周縁の位置として取得されてもよい。
ステップS31において、プロファイル生成部136は、エッジ位置取得部134による検出角度ごとの外周縁の位置の検出結果から、支持部40の回転角度と外周縁の位置との関係を示すエッジプロファイル(外周エッジプロファイル)を生成する。図13(a)には、エッジプロファイルEPの一例が示されている。図13(a)に示されるグラフにおいて、横軸は支持部40の回転角度を示し、縦軸はエッジ位置(外周縁の位置)を示す。エッジプロファイルEPでは、支持部40におけるワークの中心位置と、中心軸CAxとの間のずれ(偏心)に起因して、回転角度に対してエッジ位置が全体として曲線状に変化し得る。また、位置決め部Idが存在する場合には、その存在によって、エッジ位置の変化曲線において全体の変化傾向とは異なる傾向を表す部分が生じ得る。
次に、アライメントコントローラ130は、ステップS32を実行する。ステップS32では、例えば、中心位置算出部138が、ステップS31において取得されたエッジプロファイルに基づいて、支持部40におけるワークの中心位置を算出する。中心位置算出部138は、種々の方法を用いて、支持部40に支持された状態のワークの中心位置を算出してもよい。一例では、中心位置算出部138は、エッジプロファイルにおいて任意の3点の回転角度を抽出し、図13(b)に示されるように、エッジ位置ep1,ep2,ep3における3点のX-Y平面での座標から、円の方程式を利用して中心の位置Cpを算出する。
次に、アライメントコントローラ130は、ステップS33を実行する。ステップS33では、例えば、領域抽出部142が、ステップS31で得られたエッジプロファイルにおいて、ワークの位置決め部Idであると推定される候補領域CRを抽出する。候補領域CRの個数は、ワークの種別、及びワークの個体によって異なる。領域抽出部142は、エッジプロファイルEPから算出されるワークの中心位置まわりの仮想円ICとエッジプロファイルEPとを比較することで、候補領域CRを抽出してもよい。仮想円ICとエッジプロファイルEPとの関係が図14(a)に示されており、仮想円ICは、エッジプロファイルEPにおいて凹み部分及び突出部分を除いたプロファイルに相当する。
候補領域CRは、エッジプロファイルEPにおいて、グラフ上の下方向に相当する内側に凹む領域、又は、グラフ上の上方向に相当する外方に突出する領域である。領域抽出部142は、所定の回転角度ごとに、仮想円ICの中心である位置Cpからのエッジ位置の距離を算出していくことで、仮想円ICとエッジプロファイルEPとを比較してもよい。領域抽出部142は、位置Cpからのエッジ位置の距離が、所定の閾値を上回る又は下回る領域を、候補領域CRとして抽出してもよい。領域抽出部142は、仮想円ICとの比較に代えて、エッジプロファイルEP(回転角度に対するエッジ位置の変化データ)を微分した後に、エッジ位置の変化量(微分値)が大きい領域を候補領域CRとして抽出してもよい。
次に、アライメントコントローラ130は、ステップS34を実行する。ステップS34では、例えば、形状判定部144が、ステップS33で抽出された候補領域CRが、外周縁に形成される位置決め部Idの基準形状に対応するか否かを判定する。形状判定部144は、ステップS34において複数の候補領域CRが抽出された場合には、複数の候補領域CRそれぞれについて、基準形状に対応するか否かを判定する。一例では、形状判定部144は、ステップS34で抽出した候補領域CRの横幅Lと縦幅Dとを算出する。形状判定部144は、ワークの中心位置と中心軸CAxとの間の偏心の影響をなくすように候補領域CRの形状を補正したうえで、候補領域CRの横幅Lと縦幅Dとを算出してもよい。
図14(b)には、位置決め部Idの基準形状SFの一例が模式的に示されている。基準形状SFでは、横幅Lの基準範囲がLmin~Lmaxに定められており、縦幅Dの基準範囲がDmin~Dmaxに定められている。形状判定部144は、候補領域CRの横幅LがLmin~Lmaxの範囲内であり、且つ、候補領域CRの縦幅DがDmin~Dmaxの範囲内である場合に、候補領域CRが基準形状SFに対応(合致)すると判定する。ステップS34では、形状判定部144が、基板W1の外周縁に形成される位置決め部Id1の基準形状と候補領域CRとを比較し、リング部材W21の外周縁に形成される位置決め部Id21の基準形状と候補領域CRとを比較する。
次に、アライメントコントローラ130は、ステップS35を実行する。ステップS35では、例えば、異常判定部148が、ステップS31で得られた外周エッジ情報(エッジ位置情報)が、判別情報保持部146が保持する判別情報に合致するか否かを判定する。ステップS35において、外周縁の位置を示す外周エッジ情報が、判別情報に定められるいずれのエッジ条件にも合致しないと判定された場合(ステップS35:NO)に、アライメントコントローラ130が実行する処理はステップS36に進む。ステップS36では、異常判定部148が、ワークが異常であると判定する。
異常判定部148は、ステップS35において、ステップS33で抽出された候補領域CRの個数(以下、「候補領域数」という。)と、ステップS34において、外周縁に形成される位置決め部Idの基準形状に一致すると判定された候補領域CRの個数(以下、「パターン一致数」という。)とに基づいて、外周エッジ情報が判別情報に合致するか否かを判定してもよい。下記の表1に、候補領域数及びパターン一致数の組合せと、判定結果との関係の一例を示す。異常判定部148は、下記の表1に示す関係に従って、ワークの異常の有無を判定してもよい。表1において、「>1」は、1以上であることを示す。
候補領域数がゼロである場合、ワークが、外周縁に位置決め部Idがないリング部材W22又はリング部材W23である可能性がある。表1の「仮判定A」は、異常判定部148が、ワークがリング部材W22又はリング部材W23である可能性があると判定することを意味する。候補領域数が1であっても、その候補領域CRが位置決め部Id1及び位置決め部Id21のいずれの基準形状に一致していなければ、候補領域CRは、ワークの欠け等の異常部分であると推定される。異常判定部148は、候補領域数が1であり、且つパターン一致数がゼロである場合には、ワークが異常であると判定する。
候補領域数が1であり、その候補領域CRが位置決め部Id1又は位置決め部Id21基準形状に一致している場合には、ワークが、外周縁に位置決め部Idがある基板W1又はリング部材W21である可能性がある。表1の「仮判定B」は、異常判定部148が、ワークが基板W1又はリング部材W21である可能性があると判定することを意味する。仮判定Bでは、候補領域CRが位置決め部Id1の基準形状に対応すると判定された場合には、ワークが基板W1である可能性がある。仮判定Bでは、候補領域CRが位置決め部Id21の基準形状に対応すると判定された場合には、ワークがリング部材W21である可能性がある。
候補領域数が2以上である場合、基準形状に一致する数に関係なく、いずれかの候補領域CRは、ワークの欠け等の異常部分であると推定される。以上のように、異常判定部148は、外周エッジ情報から得れる候補領域数が、判別情報において予め定められたいずれの位置決め部Idの個数とも一致しない場合(例えば、候補領域数が2以上である場合)に、ワークが異常であると判定してもよい。
表1における仮判定A及び仮判定Bでは、ワークが異常であるか否か、及びワークがいずれの種類であるかは確定していない。そこで、ステップS35において、ワークが異常ではないと判定された場合(ステップS35:YES)には、図15に示される一連の処理の残りの部分が実行される。
図15に示されるように、アライメントコントローラ130は、ステップS41を実行する。ステップS41では、例えば、エッジ位置取得部134が、ワークの外周縁の内側に存在し得る内周縁の位置を示す情報(以下、「内周エッジ情報」という。)を取得するように回転駆動部50及びエッジセンサ90を動作させる。エッジ位置取得部134は、回転駆動部50により支持部40を中心軸CAxまわりに回転させつつ、支持部40の中心軸CAxまわりの複数の回転角度それぞれにおいて、内周縁の位置の検出結果をエッジセンサ90から取得してもよい。一例では、エッジ位置取得部134は、回転駆動部50により中心軸CAxまわりのワークを360°(又は360°以上)回転させる。エッジ位置取得部134は、所定の検出角度ごとに内周縁の位置をエッジセンサ90から取得する。
エッジ位置取得部134は、検出角度ごとに、中心軸CAxを中心とした円周の半径方向に沿って外周側から内周側に向かってエッジセンサ90から得られる検出信号をスキャンしてもよい。そして、エッジ位置取得部134は、信号の強さが最後に所定値を上回る受光素子96の位置を内周縁の位置(エッジ位置)として取得してもよい。スキャン方向は、内周側から外周側に向かう方向であってもよく、信号の強さが最初に所定値を下回る受光素子96の位置が、内周縁の位置として取得されてもよい。
ワークが基板W1である場合、内周縁が存在しないので、信号の強さが最後に所定値を上回る位置(又は、信号の強さが最初に所定値を下回る位置)が検出されない。エッジ位置取得部134は、エッジセンサ90から得られる検出信号において、内周縁の位置に対応する信号変化が得られない場合に、内周エッジ情報を取得しなくてもよい。エッジ位置情報には、内周縁が存在しないことを示す情報が含まれてもよい。内周エッジ情報が取得された場合、プロファイル生成部136は、エッジ位置取得部134による検出角度ごとの内周縁の位置の検出結果から、支持部40の回転角度と内周縁の位置との関係を示すエッジプロファイル(内周エッジプロファイル)を生成する。
次に、アライメントコントローラ130は、ステップS42を実行する。ステップS42では、例えば、異常判定部148が、ステップS41において内周エッジ情報が得られたか否かを判断する。内周エッジ情報が得られた場合(ステップS42:YES)、アライメントコントローラ130は、ステップS43,S44,S45を順に実行する。ステップS43では、例えば、中心位置算出部138が、ステップS32と同様に、回転角度に対する内周縁の位置の変化を示すエッジプロファイルから、支持部40におけるワークの中心位置を算出する。
ステップS44では、例えば、領域抽出部142が、ステップS33と同様に、回転角度に対する内周縁の位置の変化を示すエッジプロファイルと、ステップS43で算出された中心位置とに基づいて、内周縁に形成されている候補領域CRを抽出する。ステップS45では、例えば、形状判定部144が、ステップS34と同様に、ステップS43で抽出された候補領域CRが、内周縁に形成される位置決め部Idの基準形状に対応するか否かを判定する。形状判定部144は、ステップS43で抽出された候補領域CRが、リング部材W22の位置決め部Id22の基準形状に対応するか否かを判定してもよい。ステップS42において、内周縁の位置が検出されなかった場合(ステップS42:NO)、アライメントコントローラ130は、ステップS43,S44,S45を実行しない。
次に、アライメントコントローラ130は、ステップS46を実行する。ステップS46では、例えば、異常判定部148が、エッジ位置情報(内周エッジ情報)が、判別情報保持部146が保持する判別情報に合致するか否かを判定する。ステップS46において、エッジ位置情報が判別情報に含まれるいずれかのエッジ条件に合致する場合(ステップS46:YES)、アライメントコントローラ130が実行する処理はステップS47に進む。ステップS47では、例えば、異常判定部148が、ワークが正常であると判定する。異常判定部148は、エッジ位置情報が合致するエッジ条件に応じて、ワークの種別を判定してもよい。エッジ位置情報がいずれか1つのエッジ条件に合致したときに、そのエッジ条件に応じてワークの種別を判定することが、そのワークが正常であると判定することに相当してもよい。
ステップS46において、エッジ位置情報が判別情報に含まれるいずれのエッジ条件にも合致しない場合(ステップS46:NO)、アライメントコントローラ130が実行する処理はステップS48に進む。ステップS48では、例えば、異常判定部148が、ワークが異常であると判定する。ステップS48又はステップS36において、ワークが異常であると判定された場合、異常出力部152が、上位コントローラにワークが異常であることを示す信号を出力してもよい。異常であると判定されたワークは、搬送システム1が搭載される基板処理装置での処理ラインから除外されてもよい。
異常判定部148は、ステップS46において、ステップS35での判定結果(外周縁での判定結果)、ステップS44での抽出結果(内周縁での候補領域数)と、ステップS45での判定結果(内周縁でのパターン一致数)とに基づいて、エッジ位置情報が判別情報に合致するか否かを判定してもよい。下記の表2に、ステップS35での判定結果、内周縁での候補領域数、及び内周縁でのパターン一致数の組合せと、判定結果との関係の一例を示す。異常判定部148は、下記の表2に示す関係に従って、ワークの異常の有無を判定してもよい。表2において、「>1」は1以上を意味する。
表2における外周縁での判定結果の意味は、下記のとおりである。
仮判定A:外周縁での候補領域数が0である。ワークがリング部材W22か、又はリング部材W23である可能性がある。
仮判定B:外周縁での候補領域数が1であり、且つパターン一致数が1である。
仮判定B-1:仮判定Bにおいて、候補領域CRが基板W1の位置決め部Id1の基準形状に一致する。ワークが基板W1である可能性がある。
仮判定B-2:仮判定Bにおいて、候補領域CRがリング部材W21の位置決め部Id21の基準形状に一致する。ワークがリング部材W21である可能性がある。
仮判定A/B:判定結果が、仮判定A又は仮判定Bである。
仮判定A:外周縁での候補領域数が0である。ワークがリング部材W22か、又はリング部材W23である可能性がある。
仮判定B:外周縁での候補領域数が1であり、且つパターン一致数が1である。
仮判定B-1:仮判定Bにおいて、候補領域CRが基板W1の位置決め部Id1の基準形状に一致する。ワークが基板W1である可能性がある。
仮判定B-2:仮判定Bにおいて、候補領域CRがリング部材W21の位置決め部Id21の基準形状に一致する。ワークがリング部材W21である可能性がある。
仮判定A/B:判定結果が、仮判定A又は仮判定Bである。
仮判定A及び仮判定B-2において、内周エッジ情報が得られない場合、ワークの種別が基板W1であるが、外周縁に正常な位置決め部Id(基板W1の位置決め部Id1)が形成されていないと推定され、ワークが異常であると判定される。仮判定B-1において、内周エッジ情報が得られない場合、ワークが基板W1であると判定され、ワークが正常であると判定される。仮判定Aにおいて、内周縁での候補領域数が0である場合、外周縁及び内周縁の双方に位置決め部が存在しないと判定される。この場合、ワークがリング部材W23であると判定され、ワークが正常であると判定される。
仮判定B-1において、内周縁での候補領域数が0である場合、リング部材において基板W1の位置決め部Idに対応する欠け等が形成されていると推定され、ワークが異常であると判定される。仮判定B-2において、内周縁での候補領域数が0である場合、ワークがリング部材W21であると判定され、ワークが正常であると判定される。仮判定A及び仮判定Bにおいて、内周縁での候補領域数が1であり、且つ、内周縁でのパターン一致数が0である場合、内周縁に欠け等が存在すると推定され、ワークが異常であると判定される。
仮判定Aにおいて、内周縁での候補領域数が1であり、且つ、内周縁でのパターン一致数が1である場合、ワークがリング部材W22であると判定され、ワークが正常であると判定される。仮判定Bにおいて、内周縁での候補領域数が1であり、且つ、内周縁でのパターン一致数が1である場合、外周縁及び内周縁に位置決め部に相当する欠け等が形成されていると推定され、ワークが異常であると判定される。内周縁での候補領域数が2以上である場合、他の検出結果に関係なく、いずれかの候補領域CRは、ワークの欠け等の異常部分であると推定され、ワークが異常であると判定される。
以上に説明した異常判定において、異常判定部148は、内周エッジ情報の有無によって、ワークの種別が基板W1であるか、又はリング部材W2であるかを判定している。異常判定部148は、内周エッジ情報が取得されない場合に、ワークの種別が基板W1であると判定し、且つ、内周エッジ情報が取得された場合にワークの種別がリング部材W2であると判定してもよい。
上述の異常判定において、異常判定部148は、形状判定部144による判定結果と、位置決め部Idの基準形状に対応すると判定された候補領域CRの形成位置とに基づいて、ワークの異常の有無を判定している。異常判定部148は、外周縁では候補領域CRが位置決め部Id1又は位置決め部Id21の基準形状に対応するか否かを判定し、内周縁では候補領域CRが位置決め部Id22の基準形状に対応するか否かを判定している。そのため、内周縁に位置決め部Id1又は位置決め部Id21の基準形状に対応する候補領域CRが形成されている場合には、ワークが異常であると判定される。また、外周縁に位置決め部Id22の基準形状に対応する候補領域CRが形成されている場合には、ワークが異常であると判定される。
ステップS47において、ワークが正常と判定され、そのワークの種別が判定された後に、アライメント情報取得部154が、外周縁又は内周縁の位置を示すエッジプロファイルに基づいて、位置決め部Idの中心軸CAxまわりの位置をアライメント情報として取得してもよい。ワークが基板W1である場合には、アライメント情報取得部154は、外周エッジプロファイルから位置決め部Id1の位置を取得する。ワークがリング部材W21である場合には、アライメント情報取得部154は、外周エッジプロファイルから位置決め部Id21の位置を取得する。ワークがリング部材W22である場合には、アライメント情報取得部154は、内周エッジプロファイルから位置決め部Id22の位置を取得する。ワークがリング部材W23である場合には、アライメント情報取得部154は、位置決め部の位置を取得しなくてもよい。
以上の一連の処理により、1枚のワークについてのステップS13のアライメント準備処理が終了する。アライメント情報取得部154は、ステップS32で算出された中心位置、又はステップS43で算出された中心位置をアライメント情報として取得する。
[変形例]
上述した一連の処理は一例であり、適宜変更可能である。上記一連の処理において、ロボットコントローラ110及びアライメントコントローラ130は、1つのステップと次のステップとを並列に実行してもよく、上述した例とは異なる順序で各ステップを実行してもよい。ロボットコントローラ110及びアライメントコントローラ130は、いずれかのステップを省略してもよく、いずれかのステップにおいて上述の例とは異なる処理を実行してもよい。
上述した一連の処理は一例であり、適宜変更可能である。上記一連の処理において、ロボットコントローラ110及びアライメントコントローラ130は、1つのステップと次のステップとを並列に実行してもよく、上述した例とは異なる順序で各ステップを実行してもよい。ロボットコントローラ110及びアライメントコントローラ130は、いずれかのステップを省略してもよく、いずれかのステップにおいて上述の例とは異なる処理を実行してもよい。
アライメントコントローラ130は、外周縁のエッジ位置を示す外周エッジ情報の取得と、内周縁のエッジ位置を示す内周エッジ情報の取得とを行った後に、外周エッジ情報及び内周エッジ情報を含むエッジ位置情報と、判別情報とを比較することで、ワークの異常の有無とワークの種別とを判定してもよい。アライメントコントローラ130は、エッジ位置情報と判別情報とを比較したうえでワークの種別を判定した後に、ワークの異常の有無を判定してもよい。
上述した外周縁のエッジ位置、及び内周縁のエッジ位置の検出方法は一例であり、上述の例とは異なり、エッジセンサ90(又は、エッジ位置取得部134)は、どのような方法によってエッジ位置を検出してもよい。エッジ位置取得部134は、外周縁のエッジ位置として取得した情報と内周縁のエッジ位置として取得した情報との間で、互いにエッジ位置が略一致する場合に、そのワークに内周縁が存在しないと判定してもよい。
エッジセンサ90は、一方向にスキャンした際に、外周縁のエッジ位置を示す情報と内周縁のエッジ位置を示す情報との両方を取得するか、又は、外周縁のエッジ位置を示す情報と内周縁が存在しないことを示す情報とを取得してもよい。エッジセンサ90は、中心軸CAxまわりの円周上の2箇所に配置された2組の照射部92及び受光部94を含み、1組の照射部92及び受光部94が外周縁の位置を示す情報と取得し、他の1組の照射部92及び受光部94が内周縁の位置、又は内周縁が存在しないことを示す情報を取得してもよい。
搬送システム1は、ワークの種別を示す情報を得たうえで、そのワークの搬送を行ってもよい。アライメント装置30のアライメントコントローラ130は、ワークの種別を示す情報を得たうえで、アライメント準備処理を実行してもよい。図16に示されるように、ロボットコントローラ110が、ワーク情報取得部116を有してもよく、アライメントコントローラ130が、ワーク情報取得部166を有してもよい。図16に示されるブロック図では、一部の機能モジュールが簡素化されている。
ワーク情報取得部116は、搬送対象のワークに関する情報(以下、「ワーク情報」という。)をロボットコントローラ110の外部から取得する。ワーク情報取得部116は、上位コントローラからワーク情報を取得してもよい。ワーク情報には、ワークの種別を示す種別情報、及びワークの目標姿勢を示す目標姿勢情報が含まれてもよい。種別情報は、搬送対象のワークが、基板W1であるか、又はリング部材W2であるかを示す情報を含む。種別情報は、リング部材W2の種別を示す情報を含んでもよい。
ワーク情報取得部166は、ワーク情報をアライメントコントローラ130の外部から取得する。ワーク情報取得部166は、上位コントローラ、又はワーク情報取得部116からワーク情報を取得してもよい。エッジセンサ90(又は、エッジ位置取得部134)は、ワーク情報取得部166が取得したワーク情報に応じて、ワークのエッジ位置を示すエッジ位置情報を取得してもよい。
エッジセンサ90は、ワーク情報によって示されるワークの種別が基板W1である場合に、基板W1の外周縁E1の位置を示す情報をエッジ位置情報として取得する。エッジセンサ90は、ワーク情報によって示されるワークの種別がリング部材W2である場合に、リング部材W2の内周縁Ei2の位置を示す情報及びリング部材W2の外周縁Eo2の位置を示す情報をエッジ位置情報として取得する。
図17は、ワークの種別を示す情報が得られた状態で実行されるアライメント準備処理を示すフローチャートである。ワークの種別を示す情報が得られる場合に、ロボットコントローラ110及びアライメントコントローラ130は、図11に示されるフローチャートと同様の一連の処理を実行してもよい。アライメントコントローラ130のワーク情報取得部166は、図11に示されるステップS11が実行される時点で、ワーク情報を取得してもよい。図17に示されるアライメント処理は、ステップS13において実行される。以降の説明において、搬送対象である基板W1及びリング部材W2の一方を搬送対象ワークと称する。
アライメントコントローラ130は、ステップS31,S32,S33,S34と同様に、ステップS61,S62,S63,S64を実行する。ステップS61では、搬送対象ワークが基板W1である場合に、エッジ位置取得部134が、基板W1の外周縁E1の位置を示す外周エッジ情報を取得する。ステップS61では、搬送対象のワークがリング部材W2である場合に、エッジ位置取得部134が、リング部材W2の外周縁Eo2の位置を示す外周エッジ情報を取得する。
次に、アライメントコントローラ130は、ステップS65を実行する。ステップS65では、例えば、アライメントコントローラ130が、搬送対象ワークがリング部材W2であるか否かを判断する。搬送対象ワークがリング部材W2であると判断される場合(ステップS65:YES)、アライメントコントローラ130は、ステップS41,S43,S44,S45と同様に、ステップS71,S72,S73,S74を実行する。ステップS71では、エッジ位置取得部134が、リング部材W2の内周縁Ei2の位置を示す内周エッジ情報を取得する。ステップS65において、搬送対象ワークが基板W1であると判断される場合(ステップS65:NO)、アライメントコントローラ130は、ステップS71,S72,S73,S74を実行しない。
次に、アライメントコントローラ130は、ステップS66を実行する。ステップS66では、例えば、エッジ位置情報が、判別情報に合致するか否かを判定する。ステップS66において、エッジ位置情報が判別情報に合致する場合(ステップS66:YES)、アライメントコントローラ130は、ステップS67を実行する。ステップS67では、例えば、異常判定部148が、搬送対象ワークが正常であると判定する。ステップS66において、エッジ位置情報が判別情報に合致しない場合(ステップS66:NO)、アライメントコントローラ130は、ステップS68を実行する。ステップS68では、例えば、異常判定部148が、搬送対象ワークが異常であると判定する。
異常判定部148は、エッジ位置情報と、判別情報のうちワーク情報によって示されるワークの種別に対して予め定められた情報とに基づいて、搬送対象ワークの異常の有無を判定してもよい。異常判定部148は、搬送対象ワークが基板W1である場合に、判別情報の中から基板W1に対して予め定められたエッジ条件を選択してもよい。そして、異常判定部148は、ステップS61~S64において得られる情報(外周エッジ情報)が、基板W1に対して定められたエッジ条件を満たすか否かを判定することで、ワークの異常の有無を判定してもよい。
異常判定部148は、ステップS61~S64において得られる情報が、基板W1のエッジ条件を満たさない場合に、搬送対象ワークが異常であると判定し、エッジ条件を満たす場合に、搬送対象ワークが正常であると判定する。ステップS61~S64の実行により、アライメント情報取得部154は、支持部40における基板W1の中心位置の算出結果、及び基板W1の位置決め部Id1の中心軸CAxまわりの位置(角度)をアライメント情報として取得する。
異常判定部148は、例えば、搬送対象ワークがリング部材W21である場合に、判別情報の中からリング部材W21に対して予め定められたエッジ条件を選択してもよい。そして、異常判定部148は、ステップS61~S64において得られる情報と、ステップS71~S74において得られる情報とを含むエッジ位置情報が、リング部材W21に対して定められたエッジ条件を満たすか否かを判定することで、ワークの異常の有無を判定してもよい。
異常判定部148は、ステップS61~S64において得られる情報と、ステップS71~S74において得られる情報とを含むエッジ位置情報が、リング部材W21のエッジ条件を満たさない場合に、搬送対象ワークが異常であると判定し、エッジ条件を満たす場合に、搬送対象ワークが正常であると判定する。異常判定部148は、搬送対象ワークがリング部材W22及びリング部材W23である場合も同様に、ワークの異常の有無を判定する。ステップS61~S64、及びステップS71~S74の実行により、アライメント情報取得部154は、支持部40におけるリング部材W2の中心位置の算出結果、及びリング部材W2の位置決め部Id2の中心軸CAxまわりの位置(角度)をアライメント情報として取得する。
ワークの種別がリング部材W2である場合に、アライメントコントローラ130は、リング部材W2の内径と外径との差を算出してもよい。ワークの種別がリング部材W2である場合とは、ステップS13の実行により、ワークの種別がリング部材W2であると判定された場合と、ワークの搬送開始前に取得したワーク情報によって示されるワークの種別がリング部材W2である場合とを含む。リング部材W2の内径と外径との差は、リング部材W2の中心まわりの円周の半径方向に沿ったリング部材W2の幅(以下、「リング幅」という。)に相当する。
アライメントコントローラ130は、図16に示されるリング幅算出部172を有してもよい。リング幅算出部172は、リング部材W2の外周縁Eo2の位置を示す外周エッジ情報とリング部材W2の内周縁Ei2の位置を示す内周エッジ情報とに基づいて、リング部材W2の外径と内径との差を算出する。リング幅算出部172は、中心軸CAxまわりの支持部40の複数の回転角度それぞれにおいて、リング幅を算出してもよい。リング幅算出部172は、支持部40の複数の回転角度でのリング部材W2の外径の平均値と、上記複数の回転角度でのリング部材W2の内径の平均値との差を、リング幅として算出してもよい。
異常判定部148は、リング幅算出部172によって算出されるリング幅に応じて、ワークの異常の有無を判定してもよい。異常判定部148は、エッジ位置情報と判別情報との比較結果に加えて、算出されるリング幅の値に基づいて、ワークの種別を判別してもよい。
ワークの種別がリング部材W2である場合に、内周エッジ情報に基づく中心位置と外周エッジ情報に基づく中心位置との差(以下、「中心差」という。)が算出されてもよい。ワークの種別がリング部材W2である場合、中心位置算出部138(リング中心算出部)は、ステップS32又はステップS62において、外周エッジ情報に基づいて支持部40におけるリング部材W2の中心位置(第1中心位置)を算出する。中心位置算出部138(リング中心算出部)は、ステップS43又はステップS72において、内周エッジ情報に基づいて支持部40におけるリング部材W2の中心位置(第2中心位置)を算出する。
アライメントコントローラ130は、中心差算出部174を有してもよい。中心差算出部174は、外周エッジ情報に基づくリング部材W2の中心位置の算出結果と、内周エッジ情報に基づくリング部材W2の中心位置の算出結果との差である中心差を算出する。中心差が大きい場合、リング部材W2が異常であると推定できる場合がある。異常判定部148は、中心差算出部174によって算出された中心差が所定の閾値よりも大きい場合に、リング部材W2が異常であると判定してもよい。
ワークの種別がリング部材W2である場合に、エッジ位置情報に基づいてリング部材W2の劣化の程度が評価されてもよい。リング部材W2が基板W1に対する所定の処理において繰り返して用いられる場合に、リング部材W2のエッジ部分が劣化し得るので、リング部材W2の交換が行われる。アライメントコントローラ130は、リング部材W2を交換する際に、使用後のリング部材W2のエッジ位置を示すエッジプロファイルを取得してもよい。アライメントコントローラ130は、劣化評価部176を有してもよい。
劣化評価部176は、使用後のリング部材W2から得られるエッジプロファイルを、基準プロファイルと比較することで、そのリング部材W2の劣化の程度を評価してもよい。基準プロファイルは、評価対象であるリング部材W2が使用前の状態において得られたエッジプロファイルであってもよい。アライメントコントローラ130は、劣化評価部176による劣化の程度の評価結果に基づいて、リング部材W2の交換時期の設定(調節)を行ってもよい。アライメントコントローラ130は、劣化評価部176による評価結果に基づいて、リング部材W2の交換の必要性を判定してもよい。劣化評価部176は、リング幅算出部172によって算出されたリング幅に基づいて、リング部材W2の劣化を評価してもよい。
搬送システム1において搬送されることが想定されるワークの種別は、上述した基板W1、リング部材W21、リング部材W22、及びリング部材W23の組合せに限られない。ワークの種別は、基板W1と、リング部材W21、リング部材W22、及びリング部材W23のうちのいずれか1つ又は2つのリング部材であってもよい。搬送されることが想定されるワークの種別に応じて、アライメントコントローラ130が実行するアライメント処理は適宜変更可能である。複数種のリング部材W2それぞれのエッジ条件が判別情報に含まれることで、アライメントコントローラ130を変更することなく、異なる種類のリング部材W2を搬送する複数の搬送システム1に、同じアライメントコントローラ130を用いることができる。
搬送システム1において、基板W1と、外周縁に位置決め部Id2を有するリング部材W2(例えば、リング部材W21)とが搬送される場合に、エッジセンサ90は、ワークの内周縁の位置を検出せずに、ワークの外周縁の位置を検出してもよい。異常判定部148は、ワークの内周縁での異常の有無を判定せずに、ワークの外周縁での異常の有無を判定してもよい。搬送システム1において、基板W1と、内周縁に位置決め部Id2を有するリング部材W2(例えば、リング部材W22)とが搬送される場合に、エッジセンサ90は、リング部材W2の外周縁Eo2の位置を検出せずに、リング部材W2の内周縁Ei2の位置を検出してもよい。異常判定部148は、リング部材W2での外周縁Eo2での異常の有無を判定せずに、リング部材W2での内周縁Ei2での異常の有無を判定してもよい。
基板W1とリング部材W2との一方が支持部40に支持されている場合に、基板W1とリング部材W2との他方がアライメント装置30に対して搬入されてもよい。支持部40は、基板W1とリング部材W2との両方を同じタイミングで支持してもよい。基板W1とリング部材W2との両方が支持部40に支持されている場合、基板W1がワークであり、リング部材W2がワークである。エッジセンサ90は、基板W1とリング部材W2との両方が支持部40に支持されている状態において、基板W1及びリング部材W2の少なくとも一方のエッジ位置を検出してもよい。
上述の例では、ワークを受け取る際のハンド14の位置が調節されることで、ワークの中心位置が調節されるが、中心位置のアライメント方法は、この例に限られない。アライメント装置30が、ワークの中心位置を調節するための機構(機能)を有してもよい。一例では、姿勢調節ユニット32が、支持部40をX-Y平面における2方向に移動させるステージを有してもよく、姿勢調節ユニット32が、ワークを物理的に把持した際にワークの中心位置が基準位置に合わせられるように形成されたエッジグリップを有してもよい。
ここで、図1、図2、及び図18~図20を参照しながら、搬送ロボット12のハンド14の一例について、その詳細を説明する。上述したように、ハンド14は、基板W1及びリング部材W2それぞれを支持可能であり、鉛直な軸線Ax3まわりに回転可能である。ハンド14は、Y軸方向(図1及び図2参照)に沿って移動しながら姿勢調節ユニット32に接近することで、リフト部60の基板支持部61に基板W1を搬送し、リング支持部62にリング部材W2を搬送する。ハンド14は、例えば、図18に示されるように、基端部81と、ワーク支持部82とを有する。基端部81は、アルミニウム等の金属によって形成されてもよく、ワーク支持部82は、アルミニウム等の金属又はセラミックス材料によって形成されてもよい。
基端部81は、搬送ロボット12の第2アーム26の先端部に接続されており、水平な一方向に沿って延びるように板状に形成されている。ワーク支持部82は、基端部81の先端から更に延びるように板状に形成されている。基端部81の厚さは、ワーク支持部82の厚さよりも大きくてもよく、ワーク支持部82の一端は、基端部81の先端部の下面に接続されていてもよい。ワーク支持部82は、本体部83と、一対の先端部84とを含む。本体部83は、基端部81の先端部に接続されており、基端部81の延在方向に沿って延びている。一対の先端部84は、本体部83の先端から2つに分岐するように形成された部分であり、基端部81の延在方向に沿って延びている。
ハンド14は、複数の基板保持部86を有する。複数の基板保持部86は、ワーク支持部82の上面の互いに異なる箇所に設けられている。複数の基板保持部86それぞれは、真空吸着によって基板W1の裏面を吸着するように構成されていてもよい。複数の基板保持部86それぞれには、例えば、搬送ロボット12の基台(ボディ)及び各アームの内部を通るエアホースが接続されている。真空ポンプ等によって発生させた負圧のエアをエアホースの内部に導通させた状態で、基板W1の裏面が複数の基板保持部86それぞれに接触することによって、複数箇所での吸着により基板W1が保持される。
図18に示される例では、3個の基板保持部86が設けられており、1つの基板保持部86が本体部83に配置され、1つの基板保持部86が一対の先端部84の一方に配置され、1つの基板保持部86が一対の先端部84の他方に配置されている。本体部83に配置される基板保持部86は、基端部81よりも一対の先端部84寄りに位置していてもよい。図19(a)には、基板W1を保持した状態のハンド14が例示されている。複数の基板保持部86は、基板W1の中心位置Cw1まわりの複数箇所において基板W1の裏面を吸着することで、基板W1を保持する。複数の基板保持部86それぞれは、エラストマー等のゴムによって形成された突起であってもよい。複数の基板保持部86の個数は、4個以上であってもよい。
ハンド14は、複数のリング保持部87を有する。複数のリング保持部87は、ワーク支持部82の上面の互いに異なる箇所に設けられている。複数のリング保持部87それぞれは、ワーク支持部82の上面よりも突出する突起であってもよい。リング保持部87は、エラストマー等のゴムによって形成された突起であってもよく、セラミック材料によって形成された突起であってもよい。複数の突起(リング保持部87)にリング部材W2の裏面が接触することで、突起との間の摩擦によりリング部材W2が保持される。
図18に示される例では、4個のリング保持部87が設けられており、2個のリング保持部87が本体部83に配置され、1つのリング保持部87が一対の先端部84の一方に配置され、1つのリング保持部87が一対の先端部84の他方に配置されている。本体部83では、2個のリング保持部87が、先端部84よりも基端部81寄りに配置されている。本体部83に位置するリング保持部87と軸線Ax3(又は基端部81)との間の距離は、本体部83に位置する基板保持部86と軸線Ax3(又は基端部81)との間の距離よりも小さい。先端部84では、リング保持部87が、基板保持部86に比べて、より先端寄りに配置されている。先端部84に位置するリング保持部87と軸線Ax3(又は基端部81)との間の距離は、先端部84に位置する基板保持部86と軸線Ax3(又は基端部81)との間の距離よりも大きい。
複数のリング保持部87の個数は、リング部材W2を安定して保持できる限り、何個であってもよい。例えば、本体部83に1個のリング保持部87が配置され、合計で3個のリング保持部87が設けられてもよい。5個以上のリング保持部87が設けられてもよい。リング保持部87は、突起に代えて、リング部材W2の裏面を吸着するように構成された吸着部であってもよい。図19(b)には、リング部材W2を保持した状態のハンド14が例示されている。複数のリング保持部87は、リング部材W2の中心位置Cw2まわりの複数箇所においてリング部材W2の裏面に接触することで、リング部材W2を保持(支持)する。
ハンド14は、検出センサ88を有する。検出センサ88は、ハンド14上にリング部材W2が載置された際に、リング部材W2の存在を検知するセンサである。検出センサ88は、ハンド14上でのリング部材W2の有無を判別できれば、どのようなセンサであってもよく、どの位置に設けられてもよい。検出センサ88は、例えば、図18に示されるように、本体部83の上面から露出した状態で本体部83に埋め込まれるように設けられている。検出センサ88は、リング部材W2がハンド14に保持された際に、平面視において少なくとも一部がリング部材W2と重なる位置に配置されてもよい。検出センサ88の少なくとも一部は、本体部83に位置する2個のリング保持部87の間に位置していてもよい。
検出センサ88は、上方(リング部材W2が存在し得る位置)に向かって光を発する光源を有してもよい。検出センサ88は、光源からの光が反射して自身に戻る光の量に応じて、リング部材W2の有無を判別してもよい。ハンド14にリング部材W2が保持されている場合、リング部材W2の裏面によって、光源からの光が反射されるので、検出センサ88に戻る光量が増加する。検出センサ88によって検出された信号は、ロボットコントローラ110に入力される。検出センサ88は、ハンド14上での基板W1の有無を判別してもよく、検出センサ88に加えて、ハンド14上での基板W1の存在を検出可能な別のセンサが設けられてもよい。基板W1を保持する基板保持部86が吸着部である場合、吸着部での負圧エアの圧力値によって、ハンド14上での基板W1の有無が判別されてもよい。
ハンド14は基板W1及びリング部材W2を同時に保持しないが、図20には、ハンド14での基板W1の保持位置とリング部材W2の保持位置との関係を説明するために、ハンド14に基板W1及びリング部材W2の両方が保持された状態が仮想的に描かれている。図20に示されるように、ハンド14における基板W1の中心位置Cw1と、ハンド14におけるリング部材W2の中心位置Cw2とは、互いに異なる位置にある(平面視にて一致しない)。「ハンド14におけるワーク」とはハンド14に保持された状態のワークを意味し、ハンド14におけるワークの中心位置とは、ハンド14がワークを保持したときの、ハンド14に対するワークの中心位置である。
図20に示される例では、ハンド14における基板W1の中心位置Cw1が、ハンド14におけるリング部材W2の中心位置Cw2に比べて、ハンド14の先端寄り(軸線Ax3からより離れた位置)にある。すなわち、軸線Ax3(又は基端部81)、ハンド14におけるリング部材W2の中心位置Cw2、及び、ハンド14における基板W1の中心位置Cw1が、この順に並んでいる。図20では、ハンド14の延在方向が「方向D1」で示され、方向D1に直交する水平な方向が「方向D2」で示されている。ここで、平面視において、軸線Ax3を通り、ハンド14の方向D2における中央を結ぶ線を「ハンド14の中心軸線」と定義する。ハンド14の中心軸線は、方向D1に沿って延びる軸線である。ハンド14における基板W1の中心位置Cw1及びリング部材W2の中心位置Cw2は、ハンド14の中心軸線上に位置していてもよい。
ハンド14は、平面視において複数の基板保持部86の全てを通る第1仮想円の中心と基板W1の中心位置Cw1とが略一致するように、基板W1を保持してもよい。ハンド14は、平面視において複数のリング保持部87の全てを通る第2仮想円の中心とリング部材W2の中心位置Cw2とが略一致するように、リング部材W2を保持してもよい。基板保持部86に関する第1仮想円の中心と軸線Ax3との間の距離が、リング部材W2に関する第2仮想円の中心と軸線Ax3との間の距離よりも大きくてもよい。第1仮想円の直径が、第2仮想円の直径よりも小さくてもよい。第1仮想円の中心と第2仮想円の中心とが、ハンド14の中心軸線上に位置していてもよい。
ハンド14における基板W1の外周部のうちの、ハンド14の先端付近に位置する一部は、ハンド14におけるリング部材W2のうちの、ハンド14の先端付近に位置する一部よりも更にハンド14の先端から突出していてもよい。平面視において、ハンド14における基板W1の軸線Ax3から最も遠い端部と軸線Ax3との間の距離は、ハンド14におけるリング部材W2の軸線Ax3から最も遠い端部と軸線Ax3との間の距離よりも大きくてもよい。
以上の例では、ハンド14の先端部84が、ハンド14における基板W1の外周部のうちの、ハンド14の先端付近に位置する一部よりも突出しないようにハンド14が基板W1を保持する。これにより、基板W1が収容されるカセット(例えば、FOUP)においてハンド14が基板W1の受け渡しを行う場合に、カセットの基板W1を支持する部材とハンド14の先端部84との干渉を防ぐことができる。更に、上述の例のハンド14では、基板W1よりも保持できる部分が相対的に少ないリング部材W2を、基板W1とは別の箇所で保持することができる。リング部材W2は基板W1に対する所定の処理において使用されるため、基板W1への防塵の観点から、基板W1とは別の保持部分で保持することが望ましい。上述のハンド14では互いに別の箇所で基板W1とリング部材W2とが保持されるので、基板W1への防塵に有用である。
上述の例のハンド14では、ハンド14における基板W1の中心位置Cw1とハンド14におけるリング部材W2の中心位置Cw2とが略一致するように、基板W1及びリング部材W2を保持するハンドに比べて、一対の先端部84を長くする必要がない。そのため、一対の先端部84それぞれの方向D1における長さを小さくでき、ハンド14の小型化に有用である。
上述のハンド14では、基板W1及びリング部材W2それぞれをアライメント装置30又は他の位置に搬送する場合、平面視において、基板W1の受け渡しを行うときのハンド14の位置とリング部材W2の受け渡しを行うときのハンド14の位置とが互いに異なる。ロボット装置10は、基板W1の受け渡しを行うときのハンド14の位置とリング部材W2の受け渡しを行うときのハンド14の位置とのそれぞれを教示位置として記憶していてもよい。ロボット装置10(ロボットコントローラ110)は、基板W1を搬送している場合とリング部材W2を搬送している場合とで上記教示位置を切り替えながら、ワークを搬送ロボット12により搬送してもよい。基板W1及びリング部材W2をそれぞれ保持したときの中心位置は、ハンドの中心軸線上からずれていてもよいが、上述の例のようにいずれの中心位置も上記中心軸線上に位置ようにすれば、教示位置の算出又は位置の教示が簡易となる。
[実施形態の効果]
以上に説明したいくつかの例のアライメント装置30は、支持部40と、エッジセンサ90と、アライメント情報取得部154と、異常判定部148とを備える。支持部40は、基板W1と、基板W1に対する所定の処理の際に用いられるリング部材W2とのそれぞれをワークとして支持する。エッジセンサ90は、支持部40によって支持されたワークのエッジ位置を示すエッジ位置情報を取得する。アライメント情報取得部154は、エッジ位置情報に基づいてワークのアライメントを行うためのアライメント情報を取得する。異常判定部148は、エッジ位置情報と、基板W1及びリング部材W2のそれぞれに対して予め定められた判別情報とに基づいて、ワークの異常の有無を判定する。
以上に説明したいくつかの例のアライメント装置30は、支持部40と、エッジセンサ90と、アライメント情報取得部154と、異常判定部148とを備える。支持部40は、基板W1と、基板W1に対する所定の処理の際に用いられるリング部材W2とのそれぞれをワークとして支持する。エッジセンサ90は、支持部40によって支持されたワークのエッジ位置を示すエッジ位置情報を取得する。アライメント情報取得部154は、エッジ位置情報に基づいてワークのアライメントを行うためのアライメント情報を取得する。異常判定部148は、エッジ位置情報と、基板W1及びリング部材W2のそれぞれに対して予め定められた判別情報とに基づいて、ワークの異常の有無を判定する。
このアライメント装置30では、アライメントを行うために検出するエッジ位置の情報を利用して、基板W1及びリング部材W2の2種類のワークについて、異常の有無が判定されている。これにより、異常と判定される基板W1及びリング部材W2を除外することができる。従って、リング部材W2が用いられる基板W1に対する処理の安定化に有用である。
以上に説明したいくつかの例において、上記判別情報は、基板W1及びリング部材W2のそれぞれについて正常であると判別されるエッジ条件を含んでもよい。異常判定部148は、エッジ位置情報が判別情報に含まれるいずれかのエッジ条件に合致する場合に、ワークが正常であると判定してもよい。異常判定部148は、エッジ位置情報が判別情報に含まれるいずれのエッジ条件にも合致しない場合に、ワークが異常であると判定してもよい。この場合、判別情報に定められるエッジ条件に合致しないエッジ位置情報が得られたワークを除外することができる。そのため、異常と判別された基板W1に対する基板処理、及び、異常と判別されたリング部材W2を用いての基板処理の実行を回避することができる。従って、基板W1に対する処理結果の安定化に有用である。
以上に説明したいくつかの例において、異常判定部148は、エッジ位置情報が判別情報に含まれるいずれか1つのエッジ条件に合致する場合に、そのエッジ条件(合致したエッジ条件)に応じてワークの種別を判定してもよい。上記構成では、アライメント装置30が、ワークの種別を把握していない状態で、アライメントのための処理を開始した場合でも、アライメントを行うためのエッジ位置情報を利用してワークの種別を判別することができる。そのため、アライメント装置30にワークの種別を示す情報を伝達する必要がない。従って、アライメント装置30を含むシステム全体でのデータの送受の簡素化に有用である。
以上に説明したいくつかの例において、判別情報において予め定められたエッジ条件は、ワークの内周縁が存在するか否かを示す条件を含んでもよい。エッジセンサ90は、ワークの外周縁の位置を示す外周エッジ情報と、ワークの外周縁よりも内側に存在し得る内周縁の位置を示す内周エッジ情報とをエッジ位置情報として取得するように構成されていてもよい。異常判定部148は、内周エッジ情報が取得されない場合に、ワークの種別が基板W1であると判定してもよい。異常判定部148は、内周エッジ情報が取得された場合に、ワークの種別がリング部材W2であると判定してもよい。この場合、ワークのアライメントを行うためのエッジ位置情報を利用して、ワークが基板W1であるか、又はリング部材W2であるかを判別することができる。そのため、ワークの種別を判別するために別の情報を取得する必要がない。従って、アライメント装置30での処理効率の向上に有用である。
以上に説明したいくつかの例でのアライメント装置30は、ワークの種別を示すワーク情報を取得するワーク情報取得部166を更に備えてもよい。エッジセンサ90は、ワーク情報によって示されるワークの種別が基板W1である場合に、基板W1の外周縁E1の位置を示す情報をエッジ位置情報として取得してもよい。エッジセンサ90は、ワーク情報によって示されるワークの種別がリング部材W2である場合に、リング部材W2の内周縁Ei2の位置を示す情報及びリング部材W2の外周縁Eo2の位置を示す情報をエッジ位置情報として取得してもよい。異常判定部148は、エッジ位置情報と、判別情報のうちワーク情報によって示されるワークの種別に対して予め定められた情報とに基づいて、ワークの異常の有無を判定してもよい。この場合、エッジセンサ90によるエッジ位置情報の取得を、ワークの種別に合わせた方法で行うことができる。従って、アライメント装置30で実行する処理の簡素化に有用である。
以上に説明したいくつかの例でのアライメント装置30は、回転駆動部50と、プロファイル生成部136と、を更に備えてもよい。回転駆動部50は、ワークを支持した状態の支持部40を所定の中心軸CAxまわりに回転させる。プロファイル生成部136は、回転駆動部50が支持部40を回転させている最中にエッジセンサ90によって取得されたエッジ位置情報に基づいて、支持部40の中心軸まわりの回転角度と、ワークのエッジ位置との関係を示すエッジプロファイルを生成する。アライメント情報取得部154は、エッジプロファイルに基づいてアライメント情報を取得してもよい。この場合、回転角度に対するエッジ位置の変化を示すエッジプロファイルからアライメント情報が得られるので、アライメント情報の精度が高い。従って、高精度なアライメントの実行に有用である。
以上に説明したいくつかの例でのアライメント装置30は、エッジプロファイルにおいて、ワークの位置決め部Idであると推定される候補領域CRを抽出する領域抽出部142を更に備えてもよい。判別情報において予め定められたエッジ条件は、ワークの位置決め部Idの個数を示す条件を含んでもよい。異常判定部148は、領域抽出部142によって抽出された候補領域CRの個数が、判別情報におけるワークの位置決め部Idのいずれの個数とも一致しない場合に、ワークが異常であると判定してもよい。この場合、位置決め部Idの個数が判別情報での条件に合致しないワークを、他の条件を評価する前に除外することができる。従って、異常判定を行う際の処理効率の向上に有用である。
以上に説明したいくつかの例において、領域抽出部142は、エッジプロファイルから算出されるワークの中心位置まわりの仮想円ICとエッジプロファイルとを比較することで、ワークの位置決め部Idと推定される候補領域CRを抽出してもよい。この場合、ワークの中心位置と中心軸CAxとの間のずれを考慮したうえで、候補領域CRが抽出される。これにより、ワークの異常判定に用いる候補領域CRの抽出精度が向上する。従って、ワークの高精度な異常判定に有用である。
以上に説明したいくつかの例において、判別情報において予め定められたエッジ条件は、ワークの位置決め部Idの基準形状を示す条件とワークの位置決め部Idのエッジにおける形成位置を示す条件とを含んでもよい。アライメント装置30は、領域抽出部142によって抽出された候補領域CRが上記基準形状に対応するか否かを判定する形状判定部144を更に備えてもよい。異常判定部148は、形状判定部144による判定結果と、上記基準形状に対応すると判定された候補領域CRの形成位置とに基づいて、ワークの異常の有無を判定してもよい。この場合、いずれかの基準形状に一致する候補領域CRが存在していても、その候補領域CRが、正常であると判別される形成位置に形成されていないときに、ワークを異常と判定できる。例えば、基板W1の位置決め部Id1の基準形状に一致する候補領域CRが内周縁に形成されているときに、そのワークを異常であると判定できる。従って、ワークの異常判定の高精度化に有用である。
以上に説明したいくつかの例において、アライメント情報取得部154は、エッジプロファイルにおけるワークの位置決め部Idの位置を上記アライメント情報として取得してもよい。アライメント装置30は、位置決め部Idの中心軸CAxまわりの位置を目標位置に合わせるように回転駆動部50によりワークの姿勢を調節する姿勢制御部を更に備えてもよい。この場合、ワークの中心軸CAxまわりの姿勢を調節するための情報を利用して、ワークの異常を判定することができる。また、1台のアライメント装置30で、基板W1とリング部材W2との2種類のワークについて、回転方向での姿勢のアライメントを行うことができる。従って、基板W1に対する処理の安定化を図りつつ、省スペース化に有用である。
以上に説明したいくつかの例において、アライメント情報取得部154は、エッジプロファイルに基づいて支持部40におけるワークの中心位置を算出した結果を上記アライメント情報として取得してもよい。この場合、ワークの水平方向における位置を調節するための情報を利用して、ワークの異常を判定することができる。また、1台のアライメント装置30で、基板W1とリング部材W2との2種類のワークについて、水平方向における位置のアライメントを行うことができる。従って、基板W1に対する処理の安定化を図りつつ、省スペース化に有用である。
以上に説明したいくつかの例において、エッジセンサ90は、ワークの種別がリング部材W2である場合に、リング部材W2の外周縁Eo2の位置を示す外周エッジ情報と、リング部材W2の外周縁Eo2よりも内側に位置する内周縁Ei2の位置を示す内周エッジ情報とを、エッジ位置情報として取得するように構成されていてもよい。アライメント装置30は、上記外周エッジ情報と上記内周エッジ情報とに基づいて、リング部材W2の外径と内径との差を算出するリング幅算出部172を更に備えてもよい。この場合、リング部材W2の外径と内径との差を利用して、ワークの異常の有無の判定、又は、リング部材W2の種別の判定を行うことができる。従って、基板W1に対する処理の更なる安定化、又は、リング部材W2の種別判定の精度向上に有用である。
以上に説明したいくつかの例において、エッジセンサ90は、ワークの種別がリング部材W2である場合に、リング部材W2の外周縁Eo2の位置を示す外周エッジ情報と、リング部材W2の外周縁Eo2よりも内側に位置する内周縁Ei2の位置を示す内周エッジ情報とを、エッジ位置情報として取得するように構成されていてもよい。アライメント装置30は、リング中心算出部と、中心差算出部174とを更に備えてもよい。リング中心算出部(中心位置算出部138)は、外周エッジ情報に基づいて支持部40におけるリング部材W2の第1中心位置を算出し、内周エッジ情報に基づいて支持部40におけるリング部材W2の第2中心位置を算出してもよい。中心差算出部174は、第1中心位置と第2中心位置との差を算出してもよい。この場合、第1中心位置と第2中心位置との差を評価することで、リング部材W2の異常を判定できる。これにより、異常と判定されたリング部材W2を除外できるので、形状が標準とは異なるリング部材W2が基板W1の処理に用いられる可能性が低減される。従って、基板W1に対する処理の安定化に更に有用である。
以上に説明したいくつかの例でのアライメント装置30は、ワークの種別がリング部材W2である場合に、エッジ位置情報に基づいてリング部材W2の劣化の程度を評価する劣化評価部176を更に備えてもよい。この場合、リング部材W2の交換時期が適切か否かを、劣化評価部176による評価結果に基づき判断することができる。従って、リング部材W2の交換時期の最適化に有用である。
以上に説明した搬送システム1は、アライメント装置30と、搬送ロボット12と、受取制御部114とを備えてもよい。搬送ロボット12は、ハンド14によりワークを支持して搬送してもよい。受取制御部114は、ワークの中心位置の算出結果に基づいてハンド14の位置を調節し、アライメント装置30からハンド14がワークを受け取るように搬送ロボット12を制御してもよい。この場合、基板W1とリング部材W2との中心位置のアライメントを1台のシステムで行うことができる。従って、省スペース化に有用である。
1…搬送システム、W1…基板、E1…外周縁、W2…リング部材、Ei2…内周縁、Eo2…外周縁、30…アライメント装置、40…支持部、90…エッジセンサ、148…異常判定部、154…アライメント情報取得部、166…ワーク情報取得部、172…リング幅算出部、174…中心差算出部、176…劣化評価部。
Claims (17)
- 基板と、前記基板に対する所定の処理の際に用いられるリング部材とのそれぞれをワークとして支持する支持部と、
前記支持部によって支持された前記ワークのエッジ位置を示すエッジ位置情報を取得するエッジセンサと、
前記エッジ位置情報に基づいて前記ワークのアライメントを行うためのアライメント情報を取得するアライメント情報取得部と、
前記エッジ位置情報と、前記基板及び前記リング部材のそれぞれに対して予め定められた判別情報とに基づいて、前記ワークの異常の有無を判定する異常判定部と、を備えるアライメント装置。 - 前記判別情報は、前記基板及び前記リング部材のそれぞれについて正常であると判別されるエッジ条件を含み、
前記異常判定部は、
前記エッジ位置情報が前記判別情報に含まれるいずれかのエッジ条件に合致する場合に、前記ワークが正常であると判定し、
前記エッジ位置情報が前記判別情報に含まれるいずれのエッジ条件にも合致しない場合に、前記ワークが異常であると判定する、請求項1に記載のアライメント装置。 - 前記異常判定部は、前記エッジ位置情報が前記判別情報に含まれるいずれか1つのエッジ条件に合致する場合に、前記1つのエッジ条件に応じて前記ワークの種別を判定する、請求項2に記載のアライメント装置。
- 前記判別情報において予め定められたエッジ条件は、前記ワークの内周縁が存在するか否かを示す条件を含み、
前記エッジセンサは、前記ワークの外周縁の位置を示す外周エッジ情報と、前記ワークの外周縁よりも内側に存在し得る内周縁の位置を示す内周エッジ情報とを前記エッジ位置情報として取得するように構成されており、
前記異常判定部は、
前記内周エッジ情報が取得されない場合に、前記ワークの種別が前記基板であると判定し、
前記内周エッジ情報が取得された場合に、前記ワークの種別が前記リング部材であると判定する、請求項2又は3に記載のアライメント装置。 - 前記ワークの種別を示すワーク情報を取得するワーク情報取得部を更に備え、
前記エッジセンサは、
前記ワーク情報によって示される前記ワークの種別が前記基板である場合に、前記基板の外周縁の位置を示す情報を前記エッジ位置情報として取得し、
前記ワーク情報によって示される前記ワークの種別が前記リング部材である場合に、前記リング部材の内周縁の位置を示す情報及び前記リング部材の外周縁の位置を示す情報を前記エッジ位置情報として取得し、
前記異常判定部は、前記エッジ位置情報と、前記判別情報のうち前記ワーク情報によって示される前記ワークの種別に対して予め定められた情報とに基づいて、前記ワークの異常の有無を判定する、請求項1又は2に記載のアライメント装置。 - 前記ワークを支持した状態の前記支持部を所定の中心軸まわりに回転させる回転駆動部と、
前記回転駆動部が前記支持部を回転させている最中に前記エッジセンサによって取得された前記エッジ位置情報に基づいて、前記支持部の前記中心軸まわりの回転角度と、前記ワークのエッジ位置との関係を示すエッジプロファイルを生成するプロファイル生成部と、を更に備え、
前記アライメント情報取得部は、前記エッジプロファイルに基づいて前記アライメント情報を取得する、請求項2~5のいずれか一項に記載のアライメント装置。 - 前記エッジプロファイルにおいて、前記ワークの位置決め部であると推定される候補領域を抽出する領域抽出部を更に備え、
前記判別情報において予め定められたエッジ条件は、前記ワークの位置決め部の個数を示す条件を含み、
前記異常判定部は、前記領域抽出部によって抽出された候補領域の個数が、前記判別情報における前記ワークの位置決め部のいずれの個数とも一致しない場合に、前記ワークが異常であると判定する、請求項6に記載のアライメント装置。 - 前記領域抽出部は、前記エッジプロファイルから算出される前記ワークの中心位置まわりの仮想円と前記エッジプロファイルとを比較することで、前記ワークの位置決め部と推定される候補領域を抽出する、請求項7に記載のアライメント装置。
- 前記判別情報において予め定められたエッジ条件は、前記ワークの位置決め部の基準形状を示す条件と前記ワークの位置決め部のエッジにおける形成位置を示す条件とを含み、
前記アライメント装置は、前記領域抽出部によって抽出された候補領域が前記基準形状に対応するか否かを判定する形状判定部を更に備え、
前記異常判定部は、前記形状判定部による判定結果と、前記基準形状に対応すると判定された候補領域の形成位置とに基づいて、前記ワークの異常の有無を判定する、請求項7又は8に記載のアライメント装置。 - 前記アライメント情報取得部は、前記エッジプロファイルにおける前記ワークの位置決め部の位置を前記アライメント情報として取得し、
前記アライメント装置は、前記ワークの位置決め部の前記中心軸まわりの位置を目標位置に合わせるように前記回転駆動部により前記ワークの姿勢を調節する姿勢制御部を更に備える、請求項6~9のいずれか一項に記載のアライメント装置。 - 前記アライメント情報取得部は、前記エッジプロファイルに基づいて前記支持部における前記ワークの中心位置を算出した結果を前記アライメント情報として取得する、請求項6~10のいずれか一項に記載のアライメント装置。
- 前記エッジセンサは、前記ワークの種別が前記リング部材である場合に、前記リング部材の外周縁の位置を示す外周エッジ情報と、前記リング部材の外周縁よりも内側に位置する内周縁の位置を示す内周エッジ情報とを、前記エッジ位置情報として取得するように構成されており、
前記アライメント装置は、前記外周エッジ情報と前記内周エッジ情報とに基づいて、前記リング部材の外径と内径との差を算出するリング幅算出部を更に備える、請求項1~11のいずれか一項に記載のアライメント装置。 - 前記エッジセンサは、前記ワークの種別が前記リング部材である場合に、前記リング部材の外周縁の位置を示す外周エッジ情報と、前記リング部材の外周縁よりも内側に位置する内周縁の位置を示す内周エッジ情報とを、前記エッジ位置情報として取得するように構成されており、
前記アライメント装置は、
前記外周エッジ情報に基づいて前記支持部における前記リング部材の第1中心位置を算出し、前記内周エッジ情報に基づいて前記支持部における前記リング部材の第2中心位置を算出するリング中心算出部と、
前記第1中心位置と前記第2中心位置との差を算出する中心差算出部と、を更に備える、請求項1~12のいずれか一項に記載のアライメント装置。 - 前記ワークの種別が前記リング部材である場合に、前記エッジ位置情報に基づいて前記リング部材の劣化の程度を評価する劣化評価部を更に備える、請求項1~13のいずれか一項に記載のアライメント装置。
- 請求項11に記載のアライメント装置と、
ハンドにより前記ワークを支持して搬送する搬送ロボットと、
前記ワークの中心位置の算出結果に基づいて前記ハンドの位置を調節し、前記アライメント装置から前記ハンドが前記ワークを受け取るように前記搬送ロボットを制御する受取制御部と、を備える基板搬送システム。 - 基板と、前記基板に対する所定の処理の際に用いられるリング部材とのそれぞれをワークとして支持部に支持させることと、
前記支持部によって支持された前記ワークのエッジ位置を示すエッジ位置情報を取得することと、
前記エッジ位置情報に基づいて前記ワークのアライメントを行うためのアライメント情報を取得することと、
前記エッジ位置情報と、前記基板及び前記リング部材のそれぞれ対して予め定められた判別情報とに基づいて、前記ワークの異常の有無を判定することと、を含むアライメント方法。 - 基板と、前記基板に対する所定の処理の際に用いられるリング部材とのそれぞれをワークとして支持部に支持させることと、
前記支持部によって支持された前記ワークのエッジ位置を示すエッジ位置情報を取得することと、
前記エッジ位置情報に基づいて前記ワークのアライメントを行うためのアライメント情報を取得することと、
前記エッジ位置情報と、前記基板及び前記リング部材のそれぞれに対して予め定められた判別情報とに基づいて、前記ワークの異常の有無を判定することと、をコンピュータに実行させるプログラム。
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2021192093A JP2023078807A (ja) | 2021-11-26 | 2021-11-26 | アライメント装置、基板搬送システム、アライメント方法、及びプログラム |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
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JP2021192093A JP2023078807A (ja) | 2021-11-26 | 2021-11-26 | アライメント装置、基板搬送システム、アライメント方法、及びプログラム |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
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JP2023078807A true JP2023078807A (ja) | 2023-06-07 |
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ID=86646007
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
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JP2021192093A Pending JP2023078807A (ja) | 2021-11-26 | 2021-11-26 | アライメント装置、基板搬送システム、アライメント方法、及びプログラム |
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2021
- 2021-11-26 JP JP2021192093A patent/JP2023078807A/ja active Pending
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