JP2024058215A - 位置教示装置および位置教示方法 - Google Patents

Abstract

【課題】カメラを用いて正確な位置教示を行うことが出来る位置教示装置と位置教示方法を提供する。【解決手段】アームの先端に連結されるリスト部に支持される保持部によって基板を保持して、所定の搬送先まで前記基板を搬送する搬送ロボットに対して、前記所定の搬送先に設定される前記保持部の目標位置を教示する位置教示装置は、前記所定の搬送先に設置され、複数の検出点が設定されている位置教示治具と、前記保持部を支持するリスト部に搭載され、前記位置教示治具を撮影するカメラと、前記カメラから送信される画像データから前記保持部の前記目標位置と現在位置との変位量を求め、前記搬送ロボットの動作量を算出する教示部とを備え、前記複数の検出点は、前記保持部の進退方向に関して変位した位置に設定されており、前記教示部は、前記画像データに結像された前記複数の検出点の座標から前記動作量を算出する。【選択図】図１２

Description

本発明は、アームの先端に設置された搬送部によって被搬送物を保持し、予め設定された搬送軌跡上を搬送する搬送装置、その搬送装置に搬送軌跡上の所定の目標位置を教示する位置教示方法、及び教示情報を得るための位置教示治具に関する。特に、半導体ウエハ等の薄物状の基板を被搬送物として搬送するための搬送装置、位置教示方法に関する。

従来、半導体ウエハ、液晶パネル、有機ＥＬパネル、太陽電池用パネル等の薄物状物の搬送装置に搬送位置を教示する作業は、作業者が被搬送物（搬送対象物）もしくは教示用の治具を搬送先（搬送ポート）に設置し、搬送装置を搬送位置まで誘導して、目視にて教示位置を確認していた。そのため、時間のかかる作業であり、作業者の熟練度により、精度に大きな差を生じやすいものであった。また、搬送装置によっては、作業者が目視確認するのが困難なものも多く、さらには搬送装置の可動範囲内に入っての作業もあり、危険な場合もあった。そこで近年では、円盤状の治具にカメラを取り付け、搬送先に配置される対象物を撮影して、その撮像から送装置に搬送位置を自動で教示する自動教示方法が提案されている。

例えば、特許文献１では、ＣＣＤカメラ７０の搭載された軌跡検出用ウェハ治具を搬送アーム５１で保持させた状態でグリッド図上を移動させることで搬送アーム５１の所定移動区間の移動軌跡を撮影する位置教示方法が開示されており、この撮影した移動軌跡に基づいて所定移動区間内にある搬送アーム５１の搬送先である停止位置を教示する。また、特許文献２では、配置プレート１０６上に設置されているカメラ１０４と、電源１３８と送信機１５６とを備えるカメラアセンブリ治具が提案されている。このカメラアセンブリ１００を転送ロボット１９６のエンドエフェクタ１９８で保持してエンドエフェクタ１９８の位置を校正する。

特開２００３－２４３４７９号公報 特開２００６－５２２４７６号公報

上記のようなカメラを搭載した治具を使用することで、作業者が目視することが難しい場所であってものエンドエフェクタの目標位置への位置決めを実現することができるようになった。しかしながら、上記従来の方法ではカメラや電源、送信機といった重量のある治具を搬送ロボットのエンドエフェクタで保持する構成であるため、治具の重さでエンドエフェクタが撓んでしまい、エンドエフェクタの正確な現在位置を検出できない可能性があった。さらに、治具をエンドエフェクタに取り付ける際に、エンドエフェクタと治具との位置関係がズレてしまい、正確な位置教示が出来ないというトラブルも発生していた。

本発明は上記問題点を解決するためになされたものであり、本発明の位置教示装置は、アームの先端に連結されるリスト部に支持される保持部によって基板を保持して、所定の搬送先まで前記基板を搬送する搬送ロボットに対して、前記所定の搬送先に設定される前記保持部の目標位置を教示する位置教示装置であって、前記所定の搬送先に設置され、複数の検出点が設定されている位置教示治具と、前記保持部を支持するリスト部に搭載され、前記位置教示治具を撮影するカメラと、前記カメラから送信される画像データから前記保持部の前記目標位置と現在位置との差を求め、前記搬送ロボットの動作量を算出する教示部とを備え、前記複数の検出点は、前記保持部の進退方向に関してそれぞれ変位した位置に設定されており、前記教示部は、前記画像データに結像された前記複数の検出点の座標から前記目標位置を教示することを特徴としている。

上記構成とすることで、保持部の進退方向に関してそれぞれ変位した位置に設定された複数の検出点の座標から、保持部の目標位置に対する差を求めることが出来る。複数の検出点が搬送ロボットが備える保持部の進退方向に関してそれぞれ変位した位置に設定されているので、前方に配置される検出点と後方に配置される検出点との差を検出して、リスト部に支持される保持部とカメラとを差を打ち消す方向に移動させることで、保持部を目標位置に移動させることが出来る。

また、複数の検出点は、第１の位置決めマーカーの中心点と第２の位置決めマーカーの中心点とを含み、前記第１の位置決めマーカーは前記搬送ロボットに対して近い位置に配置され、前記第２の位置決めマーカーは前記搬送ロボットに対して遠い位置に配置され、前記第２の位置決めマーカーは、前記第１の位置決めマーカーよりも高い位置に配置される構成としても良い。上記構成とすることで、第１の位置決めマーカーの中心点のＸ方向の座標と第２の位置決めマーカーの中心点のＸ方向の座標が一致したとしても、第２の位置決めマーカーの中心点が第１の位置決めマーカーに隠れることは無いので、第２の位置決めマーカーの中心点の位置を正確に検出することが出来る。

また、複数の検出点は、第１の位置決めマーカーの中心点と、第３の位置決めマーカーの中心点と前記第４の位置決めマーカーの中心点を結ぶ直線の中点とを含み、前記第１の位置決めマーカーは前記搬送ロボットに対して近い位置に配置され、前記第３の位置決めマーカーと前記第４の位置決めマーカーとは前記搬送ロボットに対して遠い位置に配置され、前記第１の位置決めマーカーの中心点と前記第２の位置決めマーカーの中心点と前記第３の位置決めマーカーの中心点とは、Ｚ方向において同じ高さに配置される構成としても良い。さらに、複数の検出点は、第３の位置決めマーカーの中心点と前記第４の位置決めマーカーの中心点を結ぶ直線の中点と、第５の位置決めマーカーの中心点と前記第６の位置決めマーカーの中心点を結ぶ直線の中点とを含み、前記第３の位置決めマーカーと前記第４の位置決めマーカーとは前記搬送ロボットに対して遠い位置に配置され、前記第５の位置決めマーカーと前記第６の位置決めマーカーとは前記搬送ロボットに対して近い位置に配置され、前記第３の位置決めマーカーの中心点と前記第４の位置決めマーカーの中心点と前記第５の位置決めマーカーの中心点と前記第６の位置決めマーカーの中心点とは、Ｚ方向において同じ高さに配置される構成としても良い。

上記構成とすることで、各位置決めマーカーのＺ方向の高さに差を設ける必要が無いので、各位置決めマーカー高さを低く設定することが出来る。これにより、高さ方向に余裕の無い搬送先であっても位置教示治具を使用した位置教示が可能になる。

また、位置教示治具に保持部を検出するセンサを備えても良いし、位置教示治具に反射鏡を備え、反射鏡はカメラで保持部の所定の部位が撮影できる角度に調整されるよう構成しても良い。上記構成とすることで、保持部の進退方向に関する位置を正確に検出することが出来る。

また、本発明の位置教示方法は、アームの先端に連結されるリスト部に支持される保持部によって基板を保持して、所定の搬送先まで前記基板を搬送する搬送ロボットに対して、前記所定の搬送先に設定される前記保持部の目標位置を教示する位置教示方法であって、複数の検出点が設定されている位置教示治具を前記所定の搬送先に設置するステップと、前記保持部を支持するリスト部に搭載されるカメラで前記位置教示治具を撮影するステップと、前記カメラから送信される画像データから前記保持部の前記目標位置と現在位置との変位量を求めるステップと、前記変位量から前記搬送ロボットの動作量を算出するステップとを含み、前記複数の検出点は、前記保持部の進退方向に関してそれぞれ変位した位置に設定されており、前記動作量を算出するステップは、前記画像データに結像された前記複数の検出点の座標から前記動作量を算出することを特徴としている。

本発明によれば、リスト部にカメラを搭載して基板の搬送先に設けられる検出点を撮影する形態とすることで、重量のある治具を搬送ロボットのエンドエフェクタで保持する必要が無くなったため、エンドエフェクタが撓んでしまうといった不具合も発生せず、エンドエフェクタの正確な現在位置を検出することが出来る。さらに、治具をエンドエフェクタに取り付ける必要がなくなったので、治具取り付け時に発生するエンドエフェクタと治具との位置関係のズレに起因する教示位置のズレが発生するというトラブルもなくすことが出来る。

図１は、従来の軌跡検出用ウェハ治具を示す図である。 図２は、従来のカメラアセンブリ治具を示す図である。 図３は、本発明の一実施形態である半導体製造システムの概略を示す図である。 図４は、本発明の一実施形態である半導体製造システムの概略を示す図である。 図５は、本発明の一実施形態であるカメラを備える搬送ロボットを示す図である。 図６は、本発明の一実施形態であるカメラを備える搬送ロボットを示す図である。 図７は、本発明の一実施形態であるカメラを備える搬送ロボットを示す図である。 図８は、本発明の一実施形態であるカメラを備える搬送ロボットと制御装置の構成を示すブロック図である。 図９は、ＥＦＥＭ内における半導体ウエハの中心点が通る軌跡を模式的に示す図である。 図１０は、本発明の一実施形態である位置教示治具を示す図である。 図１１（ａ）は保持部が検出位置まで前進した状態を示す図であり、図１１（ｂ）は、保持部が検出位置まで前進した位置でカメラが位置教示治具を撮影した際の画像を示す図である。 図１２（ａ）は、搬送ロボットが位置教示治具に対して変位していない目標位置にある状態を示す図でありである。図１２（ｂ）は、その状態でカメラが位置教示治具を撮影した際の画像を示す図である。 図１３（ａ）は、搬送ロボットが位置教示治具に対して変位した状態を示す図でありである。図１３（ｂ）は、その状態でカメラが位置教示治具を撮影した際の画像を示す図である。 図１４（ａ）は、搬送ロボットが位置教示治具に対して変位した状態を示す図でありである。図１４（ｂ）は、その状態でカメラが位置教示治具を撮影した際の画像を示す図である。 図１５（ａ）は、搬送ロボットが位置教示治具に対して変位した状態を示す図でありである。図１５（ｂ）は、その状態でカメラが位置教示治具を撮影した際の画像を示す図である。 図１６は、本発明の一実施形態である位置教示治具を示す図である。 図１７は、本発明の一実施形態である位置教示治具を示す図である。 図１８は、本発明の一実施形態である半導体製造システムの概略を示す図である。 図１９は、本発明の一実施形態である搬送ロボットの概略を示す図である。 図２０は、本発明の一実施形態である補正治具を示す図である。 図２１は、本発明の一実施形態である位置教示治具を示す図である。 図２２は、本発明の一実施形態である位置教示治具を示す図である。 図２３は、Ｚ方向の位置変位の概要を示す図である。 図２４は、本発明の位置教示方法の手順を示すフロー図である。

以下に、本発明の実施形態を、図面を参照しながら説明する。なお、以下に説明する実施態様は説明のためのものであり、本発明の範囲を制限するものではない。従って、当業者であればこれらの各要素もしくは全要素をこれと同等なもので置換した実施態様を採用することが可能であるが、これらの実施態様も本発明の範囲に含まれる。

本発明が適用される一実施形態として、円盤状の基板である半導体ウエハＷを所定の場所に搬送する搬送ロボット２と、搬送ロボット２を備える半導体製造システム１を例として説明する。図３は半導体製造システム１の概略を示す側面断面図であり、図４は半導体製造システム１の概略を示す平面断面図であり、図５は搬送ロボット２を示す正面断面図である。半導体製造システム１は、前の処理工程からＦＯＵＰ（Ｆｒｏｎｔ－Ｏｐｅｎｉｎｇ Ｕｎｉｆｉｅｄ Ｐｏｄ）３と呼ばれる密閉容器の内部に収納され運搬されてきた半導体ウエハＷを、大気雰囲気と真空雰囲気との中継室であるロードロックチャンバ４に搬送するＥＦＥＭ５（Ｅｑｕｉｐｍｅｎｔ Ｆｒｏｎｔ Ｅｎｄ Ｍｏｄｕｌｅ）と、ロードロックチャンバ４に搬送された半導体ウエハＷを受け取って、所定の雰囲気下でその表面に各種処理を施す処理装置６とから構成されている。

ＥＦＥＭ５は、ＦＯＵＰ３を載置してその蓋を開閉するロードポート７と、ＦＯＵＰ３の内部に収納された半導体ウエハＷを保持して所定の経路に沿って処理装置６へと搬送する搬送ロボット２と、搬送ロボット２を鉛直方向（Ｚ方向）に対して直角な図中のＸ軸方向（Ｘ方向）に平行移動させるＸ軸テーブル８を備えている。尚、本実施形態では、Ｚ方向及びＸ方向に対して直角な方向をＹ方向としている。また、Ｘ方向、Ｙ方向及びＺ方向をＥＦＥＭ５の設計上の方向としている。

また、搬送ロボット２が配置されるＥＦＥＭ５の内部空間は、四方をフレーム９とカバーとから成る仕切り部材で囲まれていて、天井部分にはＦＦＵ（Ｆｕｎ Ｆｉｌｔｅｒ Ｕｎｉｔ）１１が搭載されている。ＦＦＵ１１は、ファンの回転によって導入してきた空気をフィルタによって濾過して、清浄なクリーンエアとしてＥＦＥＭ５内部に供給するもので、このＦＦＵ１１から供給されるクリーンエアのダウンフローよって、搬送ロボット２の動作により発生した塵埃はＥＦＥＭ５の外部へと排出されることとなり、ＥＦＥＭ５内部は常に清浄な雰囲気に維持される。

ロードポート７は、前の処理工程での処理が終わった半導体ウエハＷが収納されたＦＯＵＰ３を所定の位置に固定して、ＦＯＵＰ３を閉鎖している蓋体１３を開閉するための装置である。ＦＯＵＰ３の蓋がロードポート７によって開けられて、内部に収納されている半導体ウエハＷは搬送ロボット２によって処理装置６へと搬送される。一般的にＥＦＥＭ５には、複数のロードポート７がＸ方向に整列して隣り合った状態で、フレーム９の所定の位置に固定されている。ロードポート７は、ＦＯＵＰ３を所定の位置に固定するステージ１２と、ステージ１２をＹ軸方向に前進・後退移動させるステージ駆動機構１６と、搬送ロボット２がＦＯＵＰ３の内部に収容された半導体ウエハＷの搬出・搬入を行うために形成されたポート開口部１４と、ポート開口部１４の開口面積と略同一の表面積を有し、ＦＯＵＰ３の内部を密閉するための蓋体１３と一体化して蓋体１３を開閉するポートドア１５と、ポートドア１５を昇降動作させるドア昇降機構１７と、ＦＯＵＰ３内部における半導体ウエハＷの在荷情報を取得するための不図示のマッピング装置とを備えている。

ステージ１２にはキネマティックピンと呼ばれる円柱状の位置決めピン１８が平面視して二等辺三角形を描くように三ヶ所に立設されている。この位置決めピン１８は頂部が半球状の形状を有していて、ＦＯＵＰ３をこの位置決めピン１８の上に載置すると、ピンの頂部とＦＯＵＰ３の底部に形成された窪みとが自動求心作用によって各位置決めピン１８の頂部が対応する窪みの傾斜面に案内され、ＦＯＵＰ３のＸ方向及びＹ方向における正確な位置決めを行う。さらに、位置決めピン１８の上に載置されたＦＯＵＰ３は水平な姿勢となり、ＦＯＵＰ３の内部に収納される半導体ウエハＷも水平な姿勢となる。保持部１９－１、１９－２が保持している半導体ウエハＷをＦＯＵＰ３の棚板３ａに載置する場合には、搬送ロボット２は、ウエハＷを保持している保持部１９－１、１９－２をＸ方向、回転方向、Ｙ方向の所定の位置まで移動させた後下降させることで半導体ウエハＷをＦＯＵＰ３の棚板３ａ上に載置する。ＦＯＵＰ３の棚板３ａに載置された半導体ウエハＷを搬出する場合には、搬送ロボット２は、保持部１９－１、１９－２をＸ方向、回転方向、Ｙ方向に移動させて半導体ウエハＷの下方に移動させた後、ＦＯＵＰ３内の所定の位置まで保持部１９－１、１９－２を上昇させることで半導体ウエハＷを保持する。

ＦＯＵＰ３は内部に半導体ウエハＷを収納して各処理工程間で運搬するための密閉可能な容器であり、内部には半導体ウエハＷを水平な状態で保持するための棚板３ａが鉛直方向に間隔を空けて複数形成されている。ＦＯＵＰ３の形状や様々な仕様は、半導体製造装置メーカーや材料メーカーで構成される業界団体であるＳＥＭＩ（Ｓｅｍｉｃｏｎｄｕｃｔｏｒ Ｅｑｕｉｐｍｅｎｔ ａｎｄ Ｍａｔｅｒｉａｌｓ Ｉｎｔｅｒｎａｔｉｏｎａｌ）が定めるＳＥＭＩ規格によって規定されている。例えば、ＦＯＵＰ３に収納された半導体ウエハＷの中心位置や、内部に形成される棚板３ａの鉛直方向の間隔等が規定されている。本実施形態で使用されるＦＯＵＰ３もＳＥＭＩ規格に準拠したものであり、棚板３ａは鉛直方向に２５段形成されており、各棚板３ａの鉛直方向のピッチは１０ｍｍとなっている。上記構成により、ＦＯＵＰ３に対する保持部１９－１、１９－２の位置を教示する場合には、ＦＯＵＰ３の各棚板３ａに対する位置をそれぞれ教示する必要は無く、ＦＯＵＰ３に配置される最下段の棚板３ａに載置される半導体ウエハＷに対する載置位置を教示しておけば、他の棚板３ａに対する教示位置は容易に算出することが出来る。

アライナ５２は、半導体ウエハＷの中心点の変位量と、ノッチやオリエンテーションフラットといった半導体ウエハＷの外周に形成された切り欠き部の位置とを検出して、半導体ウエハＷを予め設定された位置に正確に位置決めする装置である。本実施形態のアライナ５２は、半導体ウエハＷを吸着保持するスピンドル２１と、スピンドル２１上に吸着保持される半導体ウエハＷを鉛直な回転軸を中心として回転させる不図示の回転駆動部と、回転している半導体ウエハＷの周縁部の位置を検出する透過光式センサ２２と、スピンドル２１と回転駆動部とを昇降させる不図示の昇降駆動部と、昇降駆動部をＸ方向及びＹ方向に移動させる不図示の水平駆動部とを備えている。ＦＯＵＰ３内に収納されていた半導体ウエハＷは、搬送ロボット２によって一旦アライナ５２へと搬送され、ウエハ中心点の正確な位置と、ノッチやオリエンテーションフラットの回転方向の位置とを位置決めされた後、ロードロックチャンバ４へと搬送される。本実施形態のアライナ５２は、ＥＦＥＭ５の内部に設けられるテーブル２３の上面にネジで固定されており、本実施形態のアライナ５２は、水平調節機構によって、スピンドル２１上に保持された半導体ウエハＷが水平な姿勢となるように調節されている。

ロードロックチャンバ４は、ＥＦＥＭ５と真空雰囲気の搬送チャンバとの間に配置され、ＥＦＥＭ５内に配置される搬送ロボット２と搬送チャンバ内に配置される真空搬送ロボット６０との間で半導体ウエハＷをやり取りするための装置である。ロードロックチャンバ４は、内部を密閉状態に維持可能な真空容器と、この真空容器の内部に配置され、ＥＦＥＭ３と処理装置６との間でやり取りされる半導体ウエハＷを載置するウエハステージ２５と、真空容器の内部を真空雰囲気と大気雰囲気に維持するための雰囲気維持手段とを備えている。また、真空容器の搬送装置に面する面と搬送チャンバに面する面にはそれぞれ半導体ウエハＷが通過可能な開口が設けられており、この開口は、ゲートバルブ２６によってそれぞれ気密に閉鎖可能な構造となっている。

本実施形態で使用される搬送ロボット２は、所謂ダブルアームのスカラ型ロボットであり、この搬送ロボット２の基台２７は、搬送ロボット２を水平面内で直線方向に移動させるＸ軸テーブル８の移動子に、ブラケット２８を介して固定されている。Ｘ軸テーブル８は、搬送ロボット２を水平面内のＸ軸方向に案内する不図示の一対のガイドレールと、このガイドレールに対して平行に配設された同じく不図示の送りネジ機構と、この送りネジ機構のネジ軸を回転駆動するための走行駆動モータ１０とを備えている。この構成により、Ｘ軸テーブル８が備える走行駆動モータ１０の駆動軸が正転もしくは逆転することで、搬送ロボット２はＸ方向に前進及び後退移動する。また、Ｘ軸テーブル８は不図示の水平調節手段を備えており、搬送ロボット２を水平面内で移動させるように調節されている。

搬送ロボット２は、基台２７と、基台２７に対して昇降移動及び水平面内での回転移動が可能な胴体２９と、胴体２９に軸受けを介して固定され、伸縮動作が可能な構成の左右一対のアーム体３０－１、３０－２とを備えている。基台２７は、内部に昇降機構３１を備えており、この昇降機構３１の動作により胴体２９を鉛直方向（Ｚ方向）に昇降移動させる。昇降機構３１は、胴体２９を鉛直方向に案内するガイドレール３２と、このガイドレール３２に対して平行に配設された不図示の送りネジ機構と、この送りネジ機構のネジ軸を回転駆動するための昇降駆動モータ３３とで構成されている。この昇降駆動モータ３３が作動することで、送りネジ機構の移動子が鉛直方向に昇降移動し、移動子にブラケット３４を介して取り付けられた胴体２９が移動子と一体的に昇降移動する。また、胴体２９は水平面内での回転移動が可能となるように軸受３５を介して取り付けられており、さらに、ブラケット３４には、胴体２９を回転させる回転駆動モータ３６と減速機３７が備えられており、回転駆動モータ３６の出力軸が正転及び逆転することで、胴体２９が鉛直方向に延在する中心軸Ｃ１を回転中心として水平面内で時計回り及び反時計回りに回転する。

胴体２９の上部には一対のアーム体３０－１、３０－２が図面視して左右対称となるように備えられている。ここで、左右対称の関係にある各アーム体３０－１、３０－２のうちアーム体３０－１を例として以下に説明する。アーム体３０－１は基端が胴体２９に軸受を介して回転可能に取り付けられている下アーム３８－１と、基端が下アーム３８－１の先端に軸受を介して回転可能に取り付けられる上アーム３９－１と、基端が上アーム３９－１の先端に軸受を介して回転可能に取り付けられる保持部１９－１とで構成されている。下アーム３８－１は鉛直方向に延在する中心軸Ｃ２を回転中心として水平面内で回転可能であり、上アームは鉛直方向に延在する中心軸Ｃ３を回転中心として水平面内で回転可能であり、保持部１９－１は鉛直方向に延在する中心軸Ｃ４を回転中心として水平面内で回転可能な構成となっている。

また、下アーム３８－１には胴体２９内に配置されるアーム駆動モータ４０－１が減速機を介して連結されている。アーム駆動モータ４０－１の出力軸が正転もしくは逆転することで下アーム３８－１は、中心軸Ｃ２を回転中心として、胴体２９に対して所定の回転比で水平面内において時計回りもしくは反時計回りに回転する。また、下アーム３８－１と上アーム３９－１の内部には、アーム駆動モータ４０－１の駆動力を上アーム３９－１と保持部１９－１に伝えるための伝達機構であるプーリとベルトが備えられている。胴体２９と下アーム３８－１の連結部分である第１関節４１－１と、下アーム３８－１と上アーム３９－１の連結部分である第２関節４２－１と、上アーム３９－１と保持部１９－１の連結部分である第３関節４３－１の各位置に配置されたプーリの回転比はこれらプーリの直径比によって調節されており、第１関節４１－１と第２関節４２－１と第３関節４３－１におけるプーリの回転比は、１：２：１となるように調節されている。上記構成により、アーム駆動モータ４０－１の出力軸が正転および逆転することでアーム体３０－１は水平面内で屈伸動作を行い、アーム体３０－１の先端部に取り付けられた保持部１９－１は水平面内の直線上を、姿勢を変えることなく進退移動する。なお、搬送ロボット２が備えるもう一つのアーム体３０－２の構成は、第１保持部１９－１と第２保持部１９－２の構成以外はアーム体３０－１のものと同様のものであり、アーム体３０－１と同様の動作を行う。

本実施形態のＸ軸テーブル８が備える走行駆動モータ１０と搬送ロボット２が備える昇降駆動モータ３３と回転駆動モータ３６とアーム駆動モータ４０－１、４０－２とは、ステッピングモータ等の出力軸の角度制御が可能なモータが使用されることが望ましい。また、各モータ１０、３３、３６、４０－１、４０－２には出力軸の回転角度を検出するエンコーダを備えることとしても良い。各モータ１０、３３、３６、４０－１、４０－２と各エンコーダとは搬送ロボット２が備えるロボットコントローラ４４と電気的に接続されており、このロボットコントローラ４４が、予め記憶している位置データとスピードデータに沿って、各モータ１０、３３、３６、４０－１、４０－２の動作を制御する。

保持部１９－１、１９－２は、半導体ウエハＷを保持するフィンガ５０－１、５０－２と、このフィンガ５０－１、５０－２をそれぞれ保持して、上アーム３９－１、３９－２の先端と連結するリスト部２０－１、２０－２とで構成される。本実施形態の搬送ロボット２では、上側の第１保持部１９－１が備える上フィンガ５０－１と下側の第２保持部１９－２が備える下フィンガ５０－２とは同一の形状を有しており、上面視して同一の位置となるように各リスト部２０－１、２０－２に固定されている。フィンガ５０－１、５０－２が半導体ウエハＷを保持する方法としては、半導体ウエハＷを真空吸着力で吸着する方法や、公知のクランプ機構によって半導体ウエハＷの周縁を機械的に保持する方法、所謂静電チャック機構によって半導体ウエハＷを静電吸着する方法等多様な保持方法が適用可能である。また、保持部１９－１、１９－２はリスト部２０－１、２０－２が備える水平調節機構により水平な姿勢となるように調整されている。さらに保持部１９－１、１９－２は、フィンガ５０－１、５０－２の設計上最も望ましい位置に保持された場合の半導体ウエハＷの中心点Ｐ１と胴体２９に設定される回転中心Ｃ１とを結ぶ直線Ｌ１が、各アーム体３０－１、３０－１の伸縮動作によって保持部１９－１、１９－２が進退移動する方向であるＲ方向と一致するように設定されている。図６を参照。

また、本実施形態のリスト部２０－１、２０－２には、それぞれカメラ５３が備えられており、カメラ５３はレンズとイメージセンサと不図示の通信手段とを備えている。イメージセンサは、ＣＭＯＳ（Ｃｏｍｐｌｅｍｅｎｔａｒｙ Ｍｅｔａｌ Ｏｘｉｄｅ Ｓｅｍｉｃｏｎｄｕｃｔｏｒ）などの半導体素子から成っていて、光学レンズによって結像された画像をイメージセンサの各素子（セル）の信号データとして送信する。本実施形態では、イメージセンサを構成する各素子の縦方向の並びをＺ軸とし、Ｚ軸に対して垂直な横方向の並びをＸ軸と規定していて、イメージセンサの各素子には個別のＺＸ座標が割り振られている。また、イメージセンサにより結像された画像のＺ座標はＥＦＥＭ５に規定されるＺ方向に対して平行となり、Ｘ座標はＥＦＥＭ５に規定されるＸ方向に対して平行となるように設定されている。なお、本実施形態のＥＦＥＭ５では、カメラ５３で撮影した画像データはカメラ５３が備える通信手段によりリアルタイムで制御装置５４へと送信される。また、カメラ５３による撮影は、この制御装置５４から送信される撮影開始信号を受信したタイミングで実行される。本実施形態で使用されるカメラ５３は、搭載されるレンズの光軸Ｌ２が水平方向に延在するように調節されてリスト部２０－１、２０－２に固定されている。また、光軸Ｌ２は、半導体ウエハＷの中心点Ｐ１と胴体２９の回転中心Ｃ１とを結ぶ直線Ｌ１と水平面内で一致するように、且つ、水平方向に延在するように設定される。ここで、光軸Ｌ２と直線Ｌ１との鉛直方向の離間距離Ｄ１は作業者により調節される設計上既知の数値である。図７を参照。

次に、搬送ロボット２の動作を制御するロボットコントローラ４４と、カメラ５３から送信される画像データを処理する制御装置５４の構成について説明する。図８は本実施形態のロボットコントローラ４４と制御装置５４の構成を示す図である。ロボットコントローラ４４は少なくとも、搬送ロボット２が備える各種センサからの信号を受信し、各モータを作動させるモータドライバに動作信号を送信するロボット制御部４５と、教示データやスピードデータ等の各種データ、制御プログラム等を記憶する記憶部４６と、制御装置５４との間で通信を行う通信部４７とを備えている。制御装置５４は少なくとも、リスト部に搭載されたカメラ５３やロボットコントローラ４４との間で通信を行う通信部４８と、通信部４８から受信した画像データや教示プログラム等を記憶する記憶部４９と、受信した画像データから搬送ロボット２の位置教示を行う教示部６２とを備えている。また、教示部６２は少なくとも、カメラ５３から受信した画像データを位置データ（座標データ）に変換処理する画像処理モジュール６１ａと、画像処理モジュール６１ａにより変換処理された位置データを基に搬送ロボット２の動作量を算出する動作量算出モジュール６１ｂとで構成される。画像処理モジュール６１ａが処理するデータは、カメラ５３から送られて来る各素子の出力信号であり、画像処理モジュール６１ａは、イメージセンサの入射面上に設定された座標に関連付けて、撮影された被写体の位置データを算出する。また、制御装置５４は、カメラ５３で撮影した画像や教示データを表示する表示部６３と、作業者が動作指令を入力する入力部６４とを備えている。なお、本実施形態のＥＦＥＭ５では、カメラ５３との通信は制御装置５４が備える通信部４８が行い、カメラ画像の処理は教示部６２を構成する画像処理モジュール６１ａと動作量算出モジュール６１ｂが行っているが、本発明はこれに限定されることは無く、例えばロボットコントローラ４４が教示部６２を備える構成であってもよい。さらに、位置教示を行う際に、教示部６２を備える外部コンピュータを接続して、カメラ５３との通信や画像処理を外部コンピュータが行う構成としても良い。

図９は、本実施形態の位置教示治具５５を使用した位置教示を実行するにあたり、走行駆動モータ１０とアーム駆動モータ４０－１、４０－２が個別に動作した場合の半導体ウエハＷの中心点Ｐ１が通る軌跡を模式的に示す図である。直線Ｘ１、Ｘ２、Ｘ３はＸ方向に延在する直線であり、直線Ｘ１は半導体ウエハＷを保持した搬送ロボット２がロードポート７－１、７－２、７－３に正対した姿勢でＸ軸テーブル８が動作したときの中心点Ｐ１の移動軌跡である。直線Ｘ２は搬送ロボット２がアライナ５２に正対した姿勢でＸ軸テーブル８が動作したときの中心点Ｐ１の移動軌跡である。さらにＸ２は、胴体２９に設定される中心軸Ｃ１が通過する軌跡でもある。直線Ｘ３は搬送ロボット２がロードロックチャンバ４に正対した姿勢でＸ軸テーブル８が動作したときの中心点Ｐ１の移動軌跡である。直線Ｙ１～Ｙ５はＹ方向に延在する直線であり、Ｙ１、Ｙ２、Ｙ３は半導体ウエハＷを保持した搬送ロボット２がロードポート７－１、７－２、７－３にそれぞれ正対したときにアーム体３０－１、３０－２を伸縮動作させた場合の中心点Ｐ１の各移動軌跡を表している。Ｙ４、Ｙ５は搬送ロボット２がロードロックチャンバ４－１、４－２にそれぞれ正対したときにアーム体３０－１、３０－２を伸縮動作させた場合の半導体ウエハＷの中心点Ｐ１が移動する軌跡を表している。

なお、上記軌跡Ｙ１～Ｙ５、Ｘ１、Ｘ２はＸ方向およびＹ方向に平行な軌跡であり、搬送ロボット２がロードポート７－１、７－２、７－３に搭載されたＦＯＵＰ３やロードロックチャンバ４－１、４－２に対して半導体ウエハＷを搬送する経路を生成するための基礎となるものである。実際に半導体ウエハＷを搬送する場合には、搬送時間の短縮の必要性から、上記直線動作に加えて、図９（ｂ）に示すように、Ｘ軸テーブル８の動作とアーム体３０－１、３０－２の動作を組み合わせて、円弧状等の最短となる経路を生成したり、Ｘ軸テーブル８の動作とアーム体３０－１、３０－２の動作を組み合わせて、上記軌跡Ｙ１～Ｙ５、Ｘ１、Ｘ２と一致しない経路を生成したりする。

次に、リスト部に搭載されるカメラ５３が撮影する対象となる位置教示治具５５の一実施形態について説明する。図１０（ａ）は位置教示治具５５を上面から見た図であり、図１０（ｂ）は裏面から見た図、図１０（ｃ）は側面から見た図である。本実施形態の位置教示治具５５は、搬送ロボット２の半導体ウエハＷを搬送する搬送先の所定の位置に設置されるように構成されている。なお、ここでは、ロードポート７－１のステージ１２上に設置される形態について説明していく。本実施形態の位置教示治具５５は、ベース板５６と、ベース板５６に立設される高さの異なる２本のマーカーポスト５７－１、５７－２と、これらマーカーポスト５７－１、５７－２にそれぞれ設置されるマーカー５８－１，５８－２とで構成されている。また、ベース板５６はアルミニウム等の金属製の板状の部材であり、下面にはロードポート７－１のステージ１２上に立設される３本の位置決めピン１８の頂部に対応する３か所に位置決め用の溝５９が形成されている。位置教示治具５５をステージ１２の位置決めピン１８上に載置すると、位置教示治具５５の自重により各位置決めピン１８の頂部と各溝５９とが自動求心作用によって各位置決めピン１８の頂部が各溝５９の傾斜面に案内され、位置教示治具５５がステージ１２に対して所定の位置に正確に位置決めされる。

本実施形態の２本のマーカーポスト５７－１、５７－２は直方体に形成された部材であり、ベース板５６の上面にベース板５６に対して垂直に立設されている。また、本実施形態の２本のマーカーポスト５７－１、５７－２は高さが異なるように形成されており、以下では、高さが低い方を第１のマーカーポスト５７－１とし、高い方を第２のマーカーポスト５７－２として説明する。また、第１のマーカーポスト５７－１と第２のマーカーポスト５７－２とは、搬送ロボット２の各保持部１９－１，１９－２の進退方向（Ｒ方向）に関してそれぞれ変位した位置に配置されており、高さの低い第１のマーカーポスト５７－１は、各保持部１９－１，１９－２の進退方向（Ｒ方向）に関して近い位置、言い換えると、搬送ロボット２に対して前方となる位置に配置され、高さの高い第２のマーカーポスト５７－２は、各保持部１９－１，１９－２の進退方向（Ｒ方向）に関して遠い位置、言い換えると、搬送ロボット２に対して後方となるように配置される。また、上面視して第１のマーカーポスト５７－１の中心点Ｐ２と第２のマーカーポスト５７－２の中心点Ｐ３を結ぶ直線Ｌ３は、位置教示治具５５がロードポート７－１のステージ１２上に設置された際に、ＥＦＥＭ５に設定されるＹ方向と平行となるように設定されている。なお、本実施形態のベース板５６や２本のマーカーポスト５７－１、５７－２はアルミニウムで製造されているが、本発明はこれに限定されることは無く例えばステンレススチール製や塩化ビニール等の樹脂製であっても良い。

第１のマーカーポスト５７－１と第２のマーカーポスト５７－２の搬送ロボット２に対向する面には、位置検出用マーカー５８－１、５８－２がそれぞれ貼付されている。本実施形態の位置検出用マーカー５８－１、５８－２は、白色のベースに黒色で十文字が記された正方形の板状の部材が使用されている。さらに、この十文字の直線の交差する位置が各位置検出用マーカー５８－１、５８－２のそれぞれの中心点Ｐ４、Ｐ５となる。この中心点Ｐ４、Ｐ５が位置教示治具５５に設定される検出点であり、この中心点Ｐ４、Ｐ５をカメラ５３で撮影して、撮影した各中心点（検出点）Ｐ４、Ｐ５の画像上のＸＺ座標から、制御装置５４がその画像を演算処理することで、各マーカー５８－１，５８－２の中心点Ｐ４、Ｐ５を位置データとして算出して、各フィンガ５０－１、５０－２の目標位置を正確に算出する。なお、位置検出用マーカー５８－１、５８－２の形態は十文字に限定されることはなく、例えば、ＡＲ（Ａｕｇｍｅｎｔｅｄ Ｒｅａｌｉｔｙ）マーカーのように白色のベースに黒色の幾何学的な模様が施されたものであっても良いし、照準マークのようなものであっても良い。なお、以下では、各保持部１９－１，１９－２の進退方向（Ｒ方向）に関して近い位置に配置され、高さの低い第１のマーカーポスト５７－１に添付されるものを第１のマーカー５８－１とし、各保持部１９－１，１９－２の進退方向（Ｒ方向）に関して遠い位置に配置され、高さの高い第２のマーカーポスト５７－２に添付されるものを第２のマーカー５８－２として説明する。また、制御装置５４が第１のマーカー５８－１と第２のマーカー５８－２とを誤って認識しないように、第２のマーカー５８－２は外周が黒縁で囲まれたものを使用している。

また、第１のマーカー５８－１と第１のマーカーポスト５７－１は、位置教示治具５５を正面から見て第２のマーカー５８－２に干渉しない高さとなるように設定されている。また、この２つのマーカー５８－１、５８－２の中心点Ｐ４、Ｐ５を結ぶ直線Ｌ４は、上面視して、ロードポート７－１に載置されるＦＯＵＰ３の内部に収納される半導体ウエハＷの中心点Ｐ１と一致するように設定されている。さらにこの直線Ｌ４は、上面視して、ロードポート７－１、７－２、７－３に載置されるＦＯＵＰ３の内部に収納されている半導体ウエハＷの中心点Ｐ１を通り、Ｙ方向に平行な直線Ｙ１、Ｙ２、Ｙ３と一致するように設定されている。ここで、水平面内において検出点Ｐ４、Ｐ５を通り平行に延在する直線Ｌ４は、位置教示を実行する上での基準線Ｌ４となる。なお、中心点Ｐ４と、中心点Ｐ５とのＸ方向の座標は一致しており、中心点Ｐ４と中心点Ｐ５のＹ方向の座標、及びＺ方向の座標は、互いに所定の距離をもって変位している。このＹ方向及びＺ方向の変位距離は、設計上求めることの出来る既知の値である。

本実施形態の位置教示治具５５は、ロードポート７、ロードロックチャンバ４－１、４－２、アライナ５２といった半導体ウエハＷの搬送先に設置することが出来るようにベース板５６が形成されている。各搬送先に設置された位置教示治具５５の検出点である第１のマーカー５８－１の中心点Ｐ４と、第２のマーカー５８－２の中心点Ｐ５の位置と、ロードポート７、ロードロックチャンバ４－１、４－２、アライナ５２の半導体ウエハＷを載置する載置位置とのＸ方向、Ｙ方向、Ｚ方向における離間距離は設計上の既知の値である。教示部６２は各検出点を撮影したカメラ５３の画像データから、位置教示治具５５の各検出点の位置を算出して保持部１９－１，１９－２を目標位置にまで移動させる。ここで得られた目標位置のデータと半導体ウエハＷを載置する位置との離間距離とを対応させて、保持部１９－１，１９－２の教示位置を算出する。

ここで、ＥＦＥＭ５が備える搬送ロボット２、Ｘ軸テーブル８，ロードポート７－１、アライナ５２は、位置教示が始まる前に全て水平方向と鉛直方向の調整がされている。ロードポート７－１は、ステージ１２上に載置されるＦＯＵＰ３、及びＦＯＵＰ３内に載置される半導体ウエハＷが水平な姿勢となるように、自身が備える水平調節機構によって調整されている。搬送ロボット２は、胴体２９が鉛直方向に昇降移動するように昇降機構３１が調節されており、胴体２９は、水平面内でいずれの回転角度に移動したとしても水平な姿勢が維持されるように、不図示の調節機構によって調節されている。搬送ロボット２が備える保持部１９－１、１９－２は、不図示の水平調節機構により水平な姿勢となるように調整されており、カメラ５３の光軸Ｌ２は水平となるように調節されている。また、搬送ロボット２は、各関節に設けられる不図示の水平調節機構により、アーム体３０－１、３０－２が伸縮動作を行っても、先端に取り付けられた保持部１９－１、１９－２が鉛直方向に変位することなく、水平面内を往復移動するように調節されている。また、ロードロックチャンバ４の内部に配置されるウエハステージ１２は、載置される半導体ウエハＷが水平な姿勢となるように水平調節機構により調節されている。

＜Ｚ方向の位置教示＞
次に、本実施形態の位置教示治具５５とカメラ５３を使った位置教示方法について詳しく説明する。図２４は本実施形態の位置教示方法の手順を示すフロー図である。なお、ここでは、ロードポート７－１に対して搬送ロボット２が備える第１アーム体３０－１と第１保持部１９－１の正確な位置を位置教示する手順について説明する。初めに、作業者はＥＦＥＭ５が備える搬送ロボット２、ロードポート７－１、Ｘ軸テーブル８、アライナ５２に原点サーチ動作を実行させ、所定の搬送先に位置教示治具５５をセットする。そして、作業者は表示部６３に表示されるメニュー画面から入力部６４を操作することにより教示プログラムを起動する。教示プログラムが起動すると、制御装置５４がＸ軸テーブル８を動作させて、搬送ロボット２をロードポート７－１に正対する位置まで移動させ、次にアーム体３０－１を動作させて保持部１９－１を、予め設定された検出位置まで前進させ、位置教示治具５５に配置されているマーカー５８－１、５８－２をカメラ５３で撮影する。図１１（ａ）は位置教示前の保持部１９－１が検出位置まで前進した状態を示す図であり、図１１（ｂ）は、位置教示前の保持部１９－１が検出位置まで前進した位置でマーカー５８－１、５８－２を撮影した際の画像を示している。検出位置は予め設定された位置であり、設計上ＥＦＥＭ５が備える他の部材に干渉しない位置である。また、安全にアーム体３０－１、３０－２を動作させることが出来る位置でもある。本実施形態のカメラ５３で撮影した画像は、鉛直方向に延在する座標をＺ座標とし、水平方向に延在する座標をＸ座標として説明する。また、画面を上下に二等分してＸ方向に延在する直線を水平グリッド線Ｌ５とし、水平グリッド線Ｌ５に対して垂直な方向である鉛直方向に延在し、画面を左右に二等分する直線を鉛直グリッド線Ｌ６とする。また、水平グリッド線Ｌ５と鉛直グリッド線Ｌ６とが交差する点を画像中心点Ｐ６とする。

撮影した画像データは制御装置５４へと送信され、制御装置５４が備える画像処理モジュール６１ａによって位置データへと変換される。動作量算出モジュール６１ｂによって位置データを基に搬送ロボット２の動作量を算出する。ここで、カメラ５３の光軸Ｌ２は水平となるように調節されているので、第１の保持部１９－１が適正な位置にある場合、撮影された画像の画像中心点Ｐ６と検出点の一つである第２のマーカー５８－２の中心点Ｐ５とが高さ方向で変位している場合には、画像処理モジュール６１ａは中心点Ｐ５を描画している画素（ピクセル）が、画面の画像中心点Ｐ６に配置される画素（ピクセル）に対してＺ座標でどの程度変位しているかを算出する。算出されたデータは動作量算出モジュール６１ｂに送信され、この変位を補正するＺ方向の補正動作量を算出する。算出した動作量はロボットコントローラ４４に送信され、ロボットコントローラ４４はその動作量に従って搬送ロボット２の昇降機構３１を動作させる。その後、中心点Ｐ５のＺ座標が水平グリッド線Ｌ５上に位置するまで、上記一連のＺ座標位置合わせ動作を繰り返す。そして、このＺ方向の位置教示動作が完了したら、制御装置５４は、カメラ５３が撮影した画像データ、補正値、適正な位置データをロボットコントローラ４４が備える記憶部４６に記憶させる。

なお、撮影にあたっては、２つのマーカー５８－１、５８－２のどちらか一方を撮影する形態であってもよい。さらに、カメラ５３で撮影する画像は静止画に限定されることは無く、制御装置５４はカメラ５３で動画を撮影しながら昇降機構３１を動作させて、第２のマーカー５８－２の中心点Ｐ５と水平グリッド線Ｌ５が一致するタイミングをリアルタイムで検出する形態であっても良い。また、第１と第２のマーカー５８－１、５８－２とＦＯＵＰ３内の最も下の棚板３ａに配置される半導体ウエハＷとの位置関係は既知な値であるので、第１のマーカー５８－１、もしくは第２のマーカー５８－２の位置から鉛直方向（Ｚ方向）に関する目標位置を求めることで、ＦＯＵＰ３内の最も下の棚板３ａに配置される半導体ウエハＷを保持するための教示位置を求めることが出来る。ロードポート７－１において求める保持部１９－１，１９－２の鉛直方向（Ｚ方向）、Ｘ方向、Ｙ方向、回転方向に関する目標位置は、ロードポート７－１に載置されるＦＯＵＰ３の最下段の棚板３ａに載置される半導体ウエハＷを保持するための保持部１９－１，１９－２の教示位置に対応している。また、ＦＯＵＰ３の棚板３ａの上下方向の間隔は既知であるので、最下段の棚板３ａに関する鉛直方向（Ｚ方向）の位置が求められれば、それよりも上の棚板３ａの教示位置は容易に算出することが出来る。

なお、中心点Ｐ４と中心点Ｐ５とのＺ軸方向の距離Ｄ２は設計上の既知の数値であるので、中心点Ｐ５のＺ座標が水平グリッド線Ｌ５上に位置した後に、搬送ロボット２の昇降機構３１を作動させて、カメラ５３を距離Ｄ２だけ下降させて、中心点（検出点）Ｐ４のＺ方向の位置を水平グリッド線Ｌ５上に位置させる。そしてカメラ５３で第１のマーカー５８－１を撮影して、第１のマーカー５８－１の中心点（検出点）Ｐ４のＺ方向の位置が水平グリッド線Ｌ５上に位置していることを確認する。ここで、中心点Ｐ４は中心点Ｐ５よりも搬送ロボット２寄りに配置されているので、カメラ５３の光軸Ｌ２と位置教示治具５５の水平度が合っていない場合、中心点Ｐ４が水平グリッド線Ｌ５上に位置しないことになる。この場合には位置教示動作を中断して、作業者が搬送ロボット２とロードポート７の水平度の調整を再度行って教示動作を再開させることが望ましい。

＜Ｘ方向と回転方向の位置教示＞
次に、搬送ロボット２のＸ方向と回転方向の位置を教示する手順について説明する。図１２（ａ）は、保持部１９－１が進退移動する方向であるＲ方向と第１のマーカー５８－１の中心点Ｐ４と第２のマーカー５８－２の中心点Ｐ５とを結ぶ基準線Ｌ４が延在する方向とが一致する目標位置にある状態を上面から示す概略図であり、図１２（ｂ）は、この状態のときに第１のマーカー５８－１と第２のマーカー５８－２をカメラ５３で撮影したときの画像である。Ｘ方向の位置と回転方向の位置を教示するには、位置教示治具５５に配置される第１のマーカー５８－１と第２のマーカー５８－２の両方を使用する。この位置教示動作で求められるＸ方向における目標位置は、図面視して搬送ロボット２の胴体２９の回転中心軸Ｃ１の位置が、中心点Ｐ４と中心点Ｐ５とを結ぶ基準線Ｌ４上と一致する位置である。また、この位置教示動作で求められる回転方向の目標位置は、アーム体３０－１の伸縮動作により保持部１９が進退移動する方向であるＲ方向と基準線Ｌ４が延在する方向とが一致する位置のことである。

Ｒ方向と基準線Ｌ４が延在する方向とが一致するときには、搬送ロボット２の回転中心軸Ｃ１の水平面内における位置は基準線Ｌ４上にある。また、すでに説明したとおり、保持部１９－１が進退移動する方向であるＲ方向とカメラ５３の光軸Ｌ２とは一致するように調整されているので、Ｒ方向と基準線Ｌ４が延在する方向とが一致している場合、撮影した画面では、第１のマーカー５８－１の中心点Ｐ４と第２のマーカー５８－２の中心点Ｐ５は、画面ではＸ座標上の中央位置を示す鉛直グリッド線Ｌ６上に位置する。

図１３（ａ）は、製造上の組付け誤差によって搬送ロボット２の回転中心軸Ｃ１がＸ軸方向において基準線Ｌ４上から変位した位置にあり、さらに、胴体２９も回転中心軸Ｃ１を回転中心として、上面視して時計回りに変位した位置にある状態を示す概略図であり、図１３（ｂ）は、この状態のときにカメラ５３で第１のマーカー５８－１と第２のマーカー５８－２を撮影した画像である。図１３（ａ）で示される破線は、カメラ５３で撮影可能な画角の範囲を示している。図１３（ａ）に示される状態では、第１のマーカー５８－１の中心点Ｐ４と第２のマーカー５８－２の中心点Ｐ５のいずれも鉛直グリッド線Ｌ６上には位置しておらず、さらに、中心点Ｐ４と中心点Ｐ５のＸ方向の座標も一致していない。

制御装置５４はここで、Ｘ方向の位置教示を実行する。Ｘ方向の位置教示は、Ｘ軸テーブル８のみを動作させて、画面上で中心点Ｐ４のＸ方向の座標と中心点Ｐ５のＸ方向の座標が一致するまで搬送ロボット２を図面視して下方に移動させる。この移動のとき、カメラ５３は動画モードで所定のタイミングで静止画を撮影して位置を検出しても良いし、Ｘ軸方向の移動動画で撮影して、に対してＸ方向の移動をリアルタイムに検出撮影しても良いことが望ましい。撮影した画像データは制御装置５４へと送信され、制御装置５４が備える画像処理モジュール６１ａによって位置データへと変換される。動作量算出モジュール６１ｂによって位置データを基に、中心点Ｐ４と中心点Ｐ５のＸ方向の座標が一致する位置に達するまでのＸ軸テーブル８の動作量を算出する。図１４（ａ）は、Ｘ軸テーブル８のみを動作させて中心点Ｐ４のＸ方向の座標と中心点Ｐ５のＸ方向の座標とが一致した時点でのカメラ５３と位置教示治具５５の状態を示す概略図であり、図１４（ｂ）は、この状態にあるときにカメラ５３で第１のマーカー５８－１と第２のマーカー５８－２を撮影した画像である。この状態では、中心点Ｐ４と中心点Ｐ５のＸ方向の座標は一致しているが、中心点Ｐ４と中心点Ｐ５のいずれも鉛直グリッド線Ｌ６上には位置しておらず、画面上では、中心点Ｐ４と中心点Ｐ５のいずれも鉛直グリッド線Ｌ６に対して左側、すなわち、Ｘ座標上でプラス方向に変位した位置にある。

次に制御装置５４は、回転方向の位置教示を実行する。回転方向の位置教示は、図１４（ｂ）の画像データを基に回転駆動モータ３６を動作させて、胴体２９と第１アーム体３０－１、第１保持部１９－１を中心軸Ｃ１を回転中心として反時計回りに回転させて、中心点Ｐ４を鉛直グリッドＬ６上まで移動させる。図１４（ｂ）の画像データは制御装置５４へと送信され、制御装置５４が備える画像処理モジュール６１ａによって位置データへと変換される。動作量算出モジュール６１ｂによって位置データを基に、中心点Ｐ４が鉛直グリッド線Ｌ６上に位置するまでの回転駆動モータ３６の動作量を算出する。この回転方向への移動のとき、カメラ５３は所定のタイミングで静止画を撮影して位置を検出しても良いし、動画で撮影して、Ｘ方向の移動をリアルタイムに検出する構成としても良い。図１５（ａ）は、中心点Ｐ４と鉛直グリッドＬ６が一致したときのカメラ５３と位置教示治具５５の状態を示す概略図であり、図１５（ｂ）は、カメラ５３で第１のマーカー５８－１と第２のマーカー５８－２を撮影した画像である。カメラ５３は動画モードで撮影しており、カメラ５３の画像上で中心点Ｐ４と鉛直グリッドＬ６が一致したところで回転駆動モータ３６の動作を停止させている。画面上では、中心点Ｐ４は鉛直グリッド線Ｌ６上に位置している。また、第２のマーカー５８－２の中心点Ｐ５は、それ以前に撮影した画像である図に比べて、鉛直グリッド線Ｌ６に近い位置に移動している。

制御装置５４は、カメラ５３で撮影した画面上で、中心点Ｐ４と中心点Ｐ５が共に鉛直グリッド線Ｌ６に対して所定の許容範囲内に到達するまで、上記したＸ方向の位置教示と回転方向の位置教示を繰り返す。そして、所定の許容範囲内に到達した時点で、位置教示動作を終了し、位置教示により取得したＺ方向、Ｘ方向、及び回転方向に関する教示データを、ロボットコントローラ４４の記憶部４６に記憶させる。

本実施形態の位置教示治具５５を使用するＺ方向、Ｘ方向、回転方向の位置教示は上記手順に沿って行われる。製造誤差に起因する変位を解消するために、まず、制御装置５４はカメラ５３で撮影した画像を教示部６２に送信する。教示部６２は画像処理モジュール６１ａによって検出点である第１のマーカー５８－１と第２のマーカー５８－２の各中心点Ｐ４、Ｐ５を描画している画素（ピクセル）と、水平グリッド線Ｌ５上に配置される画素（ピクセル）の座標を検出して、検出した各座標から上下方向の位置変位量を算出する。次に教示部６２は、画像処理モジュール６１ａで算出された位置データを動作量算出モジュール６１ｂに送信する。動作量算出モジュール６１ｂは、送られてきたデータから、この変位量を補正するためのＺ方向の補正動作量を算出する。次に制御装置５４は、Ｚ方向の補正動作終了後にカメラ５３で撮影した画像を教示部６２に送信する。教示部６２は、画像処理モジュール６１ａによって中心点Ｐ４、Ｐ５と画像中心点Ｐ６の画面上の座標から位置データを算出する。算出された位置データは動作量算出モジュール６１ｂに送信され、動作量算出モジュール６１ｂは、送られてきた位置データから、変位量を補正するための回転方向の補正動作量とＸ方向の補正動作量を算出する。算出された補正動作量はロボットコントローラ４４に送信され、ロボットコントローラ４４はその動作量に従ってＸ軸テーブル８と搬送ロボット２の回転駆動モータを動作させる。その後、制御装置５４とロボットコントローラ４４は、各保持部１９－１、１９－２の進退方向Ｒと第１のマーカー５８－１の中心点と第２のマーカー５８－２の中心点とを結ぶ基準線Ｌ４が延在する方向とが一致するまで上記作業を繰り返し、制御装置５４は、この位置教示で取得した位置データを記憶部４６に記憶させる。

＜Ｙ方向の位置教示＞
次に、Ｙ方向の位置教示手順について説明する。Ｙ方向の位置教示は、ＦＯＵＰ３に対して半導体ウエハＷを搬入もしくは搬出するにあたって、保持部１９－１の現在位置を検出して、保持部１９－１をＲ方向に移動させる移動量を算出するための作業である。Ｙ方向の位置教示では、制御装置５４が、保持部１９－１を上記位置教示動作によって補正された検出位置まで移動させて、カメラ５３で第１のマーカー５８－１と第２のマーカー５８－２を撮影し、この画像から第１のマーカー５８－１の中心点Ｐ４と第２のマーカー５８－２の中心点Ｐ５とのＺ軸方向の距離Ｄ２を算出することで、第１のマーカー５８－１と第２のマーカー５８－２に対する保持部１９－１のＹ方向の現在位置を位置教示する。また、アーム体３０－１を動作させて、保持部１９－１を検出位置から所定の移動量で前進移動したところで再度第１のマーカー５８－１と第２のマーカー５８－２を撮影して、保持部１９－１のＹ方向の現在位置を算出することとしても良い。さらに、検出位置の画像から算出したＹ方向の位置と前進移動したときのＹ方向の位置から、保持部１９－１の移動量を算出することも出来る。また、保持部１９－１をＹ方向に検出位置まで移動させることでカメラ５３が第１のマーカー５８－１と第２のマーカー５８－２を撮影する位置も同じように移動することになるので、画面上に映し出される第１と第２のマーカー５８－１、５８－２を描写する画素数も多くなり、検出位置までの移動前の画像では検出できなかった位置変位を移動後に検出することもある。この場合には、上記したＸ方向の位置調整、回転方向の位置調整を再度実行してＹ方向の位置教示を行う。このように、Ｚ方向の位置調整とＸ方向の位置調整、回転方向の位置調整、Ｙ方向の位置調整を繰り返し実行することで教示位置の精度を向上させることが望ましい。

また、本発明の位置教示方法で検出された位置教示結果を半導体製造システム１が備える基板検出手段によって評価することも出来る。例えば、ＥＦＥＭ５に備えられたアライナ５２によって教示データを評価することが出来る。位置教示が完了した後、搬送ロボット２がＦＯＵＰ３に収納された半導体ウエハＷをアライナ５２に搬送する。アライナ５２は半導体ウエハＷをスピンドル２１上に保持して回転させることで半導体ウエハＷの外周を透過光式センサ２２によって検出する。これにより半導体ウエハＷの中心がスピンドル２１の回転中心に対してＸＹ方向にどの程度変位しているかが検出できる。制御装置５４はこのアライナ５２の検出結果から評価の高い教示データと評価の低い教示データとに分類して、例えば、機械学習や深層学習によって、最適な教示データを算出するモデルを生成する。これにより、より精度の高い位置教示を行うことが出来る。なお、基板検出手段はアライナ５２の他に、例えばロードロックチャンバ４－１、４－２や搬送チャンバ２４に備えられる不図示の基板検出センサを使用しても良い。

また本発明では、第１のマーカー５８－１と第２のマーカー５８－２に加えて、Ｙ方向の位置教示を行うための追加マーカー５８－ａと追加マーカー５８－ｂを備えることも可能である。図１６（ａ）は、本実施形態の追加マーカー５８－ａと追加マーカー５８－ｂを備える位置教示治具６５を示す図である。追加マーカー５８－ａと追加マーカー５８－ｂは、位置教示治具５５のベース板５６に固定される追加マーカーポスト５７－ａと追加マーカーポスト５７－ｂにそれぞれ取り付けられる。追加マーカー５８－ａと追加マーカー５８－ｂは、画像処理モジュール６１ａが容易に識別できるように、第１のマーカー５８－１と第２のマーカー５８－２とは異なる図柄でそれぞれ構成されている。また、追加マーカー５８－ａと追加マーカー５８－ｂは、Ｚ方向で同じ高さとなるように配置され、Ｙ方向（Ｒ方向）で同じ位置となるように配置されている。

上記構成とすることで、追加マーカー５８－ａと追加マーカー５８－ｂは共にＺ方向を縦軸、Ｘ方向を横軸とした平面内に配置され、カメラ５３からの距離も同一であるので、追加マーカー５８－ａの中心点Ｐａと追加マーカー５８－ｂの中心点Ｐｂとの距離Ｄ３をより正確に検出することが出来る。これにより、Ｙ方向の位置教示も正確に行うことが出来る。さらに、追加マーカー５８－ａと追加マーカー５８－ｂを位置教示治具６５のＸ方向の両端に配置することで、画像上で中心点Ｐａと中心点Ｐｂの距離が大きくなり、Ｙ方向の位置教示精度を向上させることが出来る。

なお、上記Ｙ方向の教示動作は、２つのマーカー５８－１、５８－２の間の距離からＹ方向の距離を算出するものであり、測定精度を上げるためにはカメラ５３とマーカー５８－１、５８－２との距離を十分に近づける必要がある。そこで、本発明の他の実施形態として、第１のマーカー５８－１と第２のマーカー５８－２に加えて、保持部１９－１のＹ方向の位置を検出するために、鏡６６を備える形態としても良い。図１７（ａ）は鏡６６を備える位置教示治具６７を示す図である。鏡６６を具える位置教示治具６７では、Ｚ方向、Ｘ方向、回転方向の位置教示は上記した第１のマーカー５８－１と第２のマーカー５８－２を使用した位置教示方法を実行して、その後、鏡６６を使用してＹ方向の位置教示を実行する。鏡６６は、カメラ５３によって撮影される位置であって第１のマーカー５８－１よりも下の位置であり、さらに、第１のマーカー５８－１よりも搬送ロボット２に近い所定の位置に配置される。また、鏡６６は図面視してＹ方向及びＸ方向に対して４５°の角度をもって配置されており、これによりカメラ５３は、Ｙ方向に平行な光軸Ｌ２に対して直角に交差する位置にある対象物を鏡像として撮影することが出来る。

搬送ロボット２がアーム体３０－１を作動させて保持部１９－１を位置教示治具６７に向かって前進させると、保持部１９－１が備えるフィンガ５０－１の先端部が、鏡６６によって反射してカメラ５３に鏡像として投射される。本実施形態において制御装置５４は、鏡６６に反射したフィンガ５０－１の先端部で上方に突出して設けられる吸着パッド７１の突出部が、カメラ５３の画面上の鉛直グリッド線Ｌ６と一致したことを検出する。図１７（ｂ）を参照。このフィンガ５０－１の先端部がカメラ５３の画面上の鉛直グリッド線Ｌ６と一致したときのアーム体３０－１の動作量から、制御装置５４はＹ方向の教示位置を算出し、記憶部４９に教示データを記憶する。また、検出する対象はフィンガ５０－１の先端部に限定することはなく、例えば、フィンガ５０－１にカメラ５３による検出のための目印を設けても良い。

上記Ｙ方向の位置教示では、位置検出の精度は、カメラ５３に搭載されるイメージセンサの素子の数（画素数）に左右される。そこで、他の実施形態として、Ｙ方向の位置教示を実施するにあたり、フィンガ５０－１の先端部を検出するセンサ６８を使用することも可能である。図１６（ｂ）は、本発明の第３の実施形態である位置教示治具６９を示す図である。本実施形態の位置教示治具６９では、第１のマーカー５８－１と第２のマーカー５８－２に加えて、保持部１９－１のＹ方向の位置を検出するために、フィンガ５０－１の先端部を検出するために透過光式センサ６８を備える。上記位置教示治具６７では、Ｚ方向、Ｘ方向、回転方向の位置教示は上記した第１のマーカー５８－１と第２のマーカー５８－２を使用した位置教示方法を実行して、その後、透過光式センサ６８を使用してＹ方向の位置教示を実行する。本実施形態の位置教示治具６９が備える透過光式センサ６８は、略Ｃ字型のセンサであり、下方に配置される投光部から投射された検出光７２を上方に配置される受光部が検出することで透過光式センサ６８がオン信号を出力し、受光部が検出光７２を検出していない時にはオフ信号を出力する形態としている。Ｚ方向、Ｘ方向、回転方向の位置教示を実行した後、アーム体３０－１を動作させて、保持部１９－１をＹ方向に前進させる。そして、保持部１９－１のフィンガ５０－１の先端が透過光式センサ６８の検出光７２を遮るタイミングで受光部はオフ信号を出力する。このオフ信号を制御装置５４が受信した時点におけるＹ方向の教示位置を算出し、記憶部４９に教示データを記憶する。

上記実施形態の位置教示治具６７、６９では、アーム体３０－１を動作させて、保持部１９－１を位置教示治具６７、６９に近付けてＹ方向の位置を検出する。そのため、位置教示治具６７、６９への衝突を避けるため、Ｙ方向の位置教示動作を実行する場合には、事前にＺ方向、Ｘ方向、回転方向の位置教示が終了していることが望ましい。

上記説明したとおり、ＥＦＥＭ５に搭載された搬送ロボット２の位置教示を実行するにあたって本実施形態の位置教示治具５５、６５、６７、６９を使用した位置教示方法を説明したが、本発明は上記実施形態に限定されることは無い。例えば、直線的に進退移動するアーム体３０－１、３０－２を備える搬送ロボット２とＸ軸テーブル８を備えるＥＦＥＭ５に代えて、同期補間制御を行う搬送ロボット７３を備えるＥＦＥＭ５´にも適用可能である。図１８は、同期補間制御を行う搬送ロボット７３を備えるＥＦＥＭ５´と処理装置６を備える半導体製造システム１´を示す図である。本実施形態の搬送ロボット７３は、不図示のモータにより水平面内で回転動作する第１アーム７４と、基端を第１アーム７４の先端に軸受けを介して回転可能に取り付けられ、不図示のモータにより水平面内で回転動作する第２アーム７５と、基端を第２アーム７５の先端に軸受けを介して回転可能に取り付けられ、不図示のモータにより水平面内で回転動作する保持部７６を備えている。第１アーム７４と第２アーム７５と保持部７６はそれぞれ別のモータで動作するようになっており、第１アーム７４と第２アーム７５と保持部７６はそれぞれ独立して動作可能な構成となっている。これら第１アーム７４と第２アーム７５とが協働することで保持部７６をＸ方向及びＹ方向に対して平行なる直線のみならず、所望の軌跡上を移動させることが出来る。さらに、保持部７６は、第１アーム７４と第２アーム７５の動作にかかわらず、水平面内で回転移動することが出来る。

上記構成の搬送ロボット７３の保持部７６にカメラ５３を搭載して、各ステージ７－１、７－２、７－３に本実施形態の位置教示治具５５、６５、６７、６９を設置することで本発明の位置教示方法を実行することが可能である。図１９は本実施形態の搬送ロボット７３で位置教示治具５５を使用した位置教示動作を示す図である。なお、位置教示動作は制御装置５４によって実行される。本実施形態の搬送ロボット７３の場合、保持部７６を回転移動させる際の回転中心は、胴体２９に設定される中心軸Ｃではなく、保持部７６に設定される中心軸Ｃ５である点が異なる。制御装置５４は、上記した位置教示の手順に沿って位置教示を実行する。制御装置５４は保持部７６に搭載されたカメラ５３で撮影した画像から保持部７６の位置変位量を算出して、第１アーム７４、第２アーム７５を協働させて保持部をＸ方向に移動させ、さらに、保持部７６を中心軸Ｃ５を回転中心として水平面内で回転させる。そして、基準線Ｌ４と光軸Ｌ２が一致するように、さらに、基準線Ｌ４と保持部７６の進行方向Ｒが一致するように位置教示を実行する。

また、上記したカメラ５３でマーカー５８－１、５８－２を撮影することで位置決めを行う方法は、位置教示以外にも、搬送ロボット２、７３が長時間稼働することにより発生する保持部１９－１、１９－２の位置変位を補正することに使用出来る。搬送ロボット２、７３は、例えば長期間稼働することで内部に備えるベルトに延びが生じたり、減速機のギアが擦り減ったりすることで、半導体ウエハＷの搬送位置が、位置教示が完了した頃に比べて変位してしまうことがある。また、動作中の搬送ロボット２、７３が何らかのトラブルで緊急停止した場合にも、ベルトに延びが生じて位置ズレ（変位）が発生することがある。そこで、本発明の一実施形態である位置補正治具７７を予めＥＦＥＭ５内に搭載しておき、稼働中の所定のタイミングで、長期間の使用に発生する変位を補正する作業を行う。位置補正治具７７をＥＦＥＭ５に予め搭載しておくことで、作業者が位置教示治具５５、６５、６７、６９をセットして再度位置教示する手間を省くことが出来る。

図２０は本発明の他の実施形態である位置補正治具７７を搭載するＥＦＥＭ５、５´を示す図である。本実施形態の位置補正治具７７はＥＦＥＭ５内に配置されるベース板５６上のアライナ５２の近傍に配置され、位置教示治具５５、６５、６７、６９と同様に、第１のマーカーポスト５７－１、第２のマーカーポスト５７－２に取り付けられた第１のマーカー５８－１と第２のマーカー５８－２を備えている。

制御装置５４は、搬送ロボット２、７３を動作させて位置教示治具５５、６５、６７、６９を使用するロードポート７－１、７－２、７－３やロードロックチャンバ４－１、４－２の位置教示が終了した後、位置補正治具７７を使用して、搬送ロボット２の位置補正の基準となる位置情報を取得する動作を実行する。搬送ロボット２、７３の基準位置情報を取得する動作は制御装置５４によって実行される。基準位置情報を取得する動作は上記位置教示治具５５、６５、６７、６９を使用する位置教示動作と同様に、搬送ロボット２、７３が備えるカメラ５３で位置補正治具７７を撮影して、第１のマーカー５８－１の中心点Ｐ４と第２のマーカー５８－２の中心点Ｐ５とを結ぶ基準線Ｌ４と搬送ロボット２の伸縮する方向Ｒを一致させて、搬送ロボット２、７３のＸ方向、Ｙ方向、回転方向、及びＺ方向の位置教示を実行する。この位置補正治具７７に対する位置教示で得られたＸ方向、Ｙ方向、回転方向、及びＺ方向の位置が基準位置である。ここで取得した基準位置情報はロボットコントローラ４４が備える記憶部４６に記憶させておく。

そして、搬送ロボット２、７３が所定の期間稼働した後に、制御装置５４は記憶部４６に記憶していた基準位置情報に則って搬送ロボット２、７３を基準位置まで移動させる。そして、制御装置５４はカメラ５３で第１のマーカー５８－１と第２のマーカー５８－２を撮影する。撮影した画像から、第１のマーカー５８－１の中心点Ｐ４と第２のマーカー５８－２の中心点Ｐ５の画面上での変位量を算出して、中心点Ｐ４と中心点Ｐ５とを結ぶ基準線Ｌ４と搬送ロボット２の伸縮する方向Ｒを一致させる動作を行う。一致させる動作が完了したら、以前取得したＸ方向、Ｙ方向、回転方向、及びＺ方向のデータと新たに取得したデータとを比較して、Ｘ方向、Ｙ方向、回転方向、及びＺ方向の変位量を算出する。また、この変位を打ち消す補正量の算出を行い、搬送ロボット２、７３の各搬送位置に関する教示データにこの補正量を反映させて新たな補正位置データとする。

上記動作を行うことで半導体製造システム１を停止させることなく、変位を補正して、半導体ウエハＷを位置教示直後の正確な位置に載置することが出来る。また、上記動作を定期的に実行することで、時間の経過による変位量の変化も把握することが出来るので、変位により引き起こされる載置ミス等のトラブルを未然に防止することが出来る。さらに、Ｘ方向、Ｙ方向、回転方向、及びＺ方向の変位量に閾値を設けておき、その閾値を超える変位が発生したらエラー信号を表示してメンテナンス作業を行う目安とすることも出来る。なお、位置補正治具７７は半導体ウエハＷの搬送動作に干渉しない位置に配置されることが望ましいことないうまでも無い。また、本実施形態では位置補正治具７７はアライナ５２の近傍に配置されているが、これに限定されることは無く、搬送動作に干渉しない位置であればＥＦＥＭ５、５´内のどこに配置されていても良い。

上述した位置教示治具５５では低い位置に配置される第１のマーカー５８－１と高い位置に配置される第２のマーカー５８－２を備え、各マーカー５８－１、５８－２の中心点Ｐ４、Ｐ５をフィンガ５０－１、５０－２の位置を算出する検出点としている。しかし、例えば上下方向の高さに制限のあるロードロックチャンバ４－１、４－２の自動教示を行う場合、位置教示治具５５の全高が高すぎてが搬送チャンバ２４に入らない可能性がある。そこで、高さ方向に制限のある場所でも設置可能な位置教示治具７８、７９について以下に説明する。

図２１は、本実施形態の位置教示治具７８を示す図である。本実施形態の位置教示治具７８は、ベース板５６と、ベース板５６の上面に配置される第１のマーカーポスト５７－１と、第１のマーカーポスト５７－１に貼付される第１のマーカー５８－１を備える点では位置教示治具５５と同様の構成であるが、本実施形態の位置教示治具７８は、第２のマーカーポスト５７－２に代えて、第３のマーカーポスト５７－３と第４のマーカーポスト５７－４を備える構成としている。第３のマーカーポスト５７－３と第４のマーカーポスト５７－４は第１のマーカーポスト５７－１と同じ高さ寸法を有しており、さらに、第３のマーカーポスト５７－３には第３のマーカー５８－３が貼付されており、第４のマーカーポスト５７－４には第４のマーカー５８－４が貼付されている。また、第１のマーカー５８－１の中心点Ｐ４と第３のマーカー５８－３の中心点Ｐ７と第４のマーカー５８－４の中心点Ｐ８は、Ｚ方向で同じ高さ位置となるように構成されている。

ここで、第１のマーカー５８－１、第３のマーカー５８－３、第４のマーカー５８－４の各中心点Ｐ４、Ｐ７、Ｐ８の位置関係は、上面視してＰ４を頂点とする二等辺三角形となるように配置されており、位置教示治具７８の前方からカメラ５３で撮影した場合、第３のマーカー５８－３と第４のマーカー５８－４は第１のマーカー５８－１に隠れることなく撮影される位置にある。また、各中心点Ｐ４、Ｐ７、Ｐ８の位置とそれぞれの離間距離は、設計上既知の値であるので、カメラ５３で撮影した画像から、第１のマーカー５８－１の中心点Ｐ４と第３のマーカー５８－３の中心点Ｐ７との距離と、第１のマーカー５８－１の中心点Ｐ４と第４のマーカー５８－４の中心点Ｐ８との距離を求めることが出来る。

上記構成とすることで、位置教示治具７８の前方からカメラ５３で撮影した場合、第１のマーカー５８－１の中心点Ｐ４と、第３のマーカー５８－３の中心点Ｐ７と第４のマーカー５８－４の中心点Ｐ８を結ぶ直線Ｌ７の中点Ｐ１１とが、画面上のＸＺ座標における検出点となり、この二つの検出点からフィンガ５０－１、５０－２の位置を算出することが出来る。これにより、搬送ロボット２は、ロードロックチャンバ４－１、４－２等の上下方向の空間に余裕が無い場所においても、ロードポート７－１、７－２、７－３に対する自動教示と同様の自動教示動作を行うことが出来る。

さらに、第１のマーカー５８－１に代えて、第５のマーカー５８－５と第６のマーカー５８－６を配置することも可能である。図２２は、本実施形態の位置教示治具７９を示す図である。第５のマーカー５８－５と第６のマーカー５８－６は第１のマーカー５８－１に代えて配置されるものであり、第５のマーカー５８－５の中心点Ｐ９と第６のマーカー５８－６の中心点Ｐ１０を結ぶ直線Ｌ８の中点Ｐ１２は、第１のマーカー５８－１の中心点Ｐ４と同様に、直線Ｌ４上に配置される構成となっている。また、第５のマーカー５８－５は第５のマーカーポスト５７－５に貼付されており、第６のマーカー５８－６は第６のマーカーポスト５７－６に貼付されている。第５のマーカーポスト５７－５と第６のマーカー５８－６は、第１のマーカーポスト５８－１と同じ高さ寸法を有している。さらに、第５のマーカー５８－５の中心点Ｐ９と第６のマーカー５８－６の中心点Ｐ１０と第３のマーカー５８－３の中心点Ｐ７と第４のマーカー５８－４の中心点Ｐ８は、Ｚ方向に同じ高さ位置となるように構成されている。

なお、中心点Ｐ７と中心点Ｐ８を結ぶ直線Ｌ７と中心点Ｐ９と中心点Ｐ１０を結ぶ直線Ｌ８は、上面視してそれぞれ基準線Ｌ４に対して直交する。また、中心点Ｐ７と中心点Ｐ８とは基準線Ｌ４の関して対称の位置にあり、中心点Ｐ９と中心点Ｐ１０とは基準線Ｌ４の関して対称の位置にある。上記構成とすることで、位置教示治具７９の前方からカメラ５３で撮影した場合、第３のマーカー５８－３の中心点Ｐ７と第４のマーカー５８－４の中心点Ｐ８を結ぶ直線Ｌ７の中点Ｐ１１と、第５のマーカー５８－５の中心点Ｐ９と第６のマーカー５８－６の中心点Ｐ１０を結ぶ直線Ｌ８の中点Ｐ１２が、画面上のＸＺ座標における検出点となり、この二つの検出点からフィンガ５０－１、５０－２の位置を算出することが出来る。図２２を参照。

さらに、位置教示治具７８、７９のように全てのマーカー５８－１、５８－３～５８－６のＺ方向の高さを同じにすることによって、カメラ５３と位置教示治具７８、７９の水平方向の変位量を正確に検出することが出来る。例えば位置教示治具７８で説明すると、カメラ５３と位置教示治具７８が正確に水平方向の調整がされていたら、カメラ５３で撮影された画像では、マーカー５８－１、５８－３、５８－４の中心点Ｐ４、Ｐ７、Ｐ８は同じＺ座標となる。しかし、例えばカメラ５３が上向きに傾いていた場合、カメラ５３に対して近い位置にあるマーカー５８－１の中心点Ｐ４が画面上の水平グリッド線Ｌ５と一致する位置に調整すると、カメラ５３から遠い位置にあるマーカー５８－３、５８－４の中心点Ｐ７、Ｐ８は、画面上で水平グリッド線Ｌ５よりも下のＺ座標に位置する。このような状態になった場合、制御装置５４は作業者に水平方向の調整を行う様、アラームを表示部６３に表示する。作業者は水平方向の調整を行った後、位置教示プログラムを再開する。

以上、本発明の実施形態を図面を参照して詳しく説明したが、本発明は上記実施形態に限定されるものではない。例えば、搬送装置が搬送する基板は半導体ウエハＷ以外にも、フラットパネルディスプレイ等で使用される矩形基板や、ＰＬＰ（Ｐａｎｅｌ Ｌｅｖｅｌ Ｐａｃｋａｇｅ）やＷＬＰ（Ｗａｆｅｒ Ｌｅｖｅｌ Ｐａｃｋａｇｅ）のために使用される基板であっても良い。

Claims (16)

1. アームの先端に連結されるリスト部に支持される保持部によって基板を保持して、所定の搬送先まで前記基板を搬送する搬送ロボットに対して、前記所定の搬送先に設定される前記保持部の目標位置を教示する位置教示装置であって、
   前記所定の搬送先に設置され、複数の検出点が設定されている位置教示治具と、
   前記保持部を支持するリスト部に搭載され、前記位置教示治具を撮影するカメラと、
   前記カメラから送信される画像データから前記保持部の前記目標位置と現在位置との変位量を求め、前記搬送ロボットの動作量を算出する教示部とを備え、
   前記複数の検出点は、前記保持部の進退方向に関して変位した位置に設定されており、
   前記教示部は、前記画像データに結像された前記複数の検出点の座標から前記動作量を算出することを特徴とする位置教示装置。
2. 前記複数の検出点は、第１の位置決めマーカーの中心点と第２の位置決めマーカーの中心点とを含み、
   前記第１の位置決めマーカーは前記搬送ロボットに対して近い位置に配置され、
   前記第２の位置決めマーカーは前記搬送ロボットに対して遠い位置に配置され、
   前記第２の位置決めマーカーは、前記第１の位置決めマーカーよりも高い位置に配置されることを特徴とする請求項１に記載の位置教示装置。
3. 前記保持部によって保持される前記基板の中心点は、水平面内において前記複数の検出点を結ぶ直線上に設定されることを特徴とする請求項１もしくは請求項２に記載の位置教示装置。
4. 前記複数の検出点は、第１の位置決めマーカーの中心点と、
   第３の位置決めマーカーの中心点と第４の位置決めマーカーの中心点を結ぶ直線の中点とを含み、
   前記第１の位置決めマーカーは前記搬送ロボットに対して近い位置に配置され、
   前記第３の位置決めマーカーと前記第４の位置決めマーカーとは前記搬送ロボットに対して遠い位置に配置され、
   前記第１の位置決めマーカーの中心点と前記第３の位置決めマーカーの中心点と前記第４の位置決めマーカーの中心点とは、
   Ｚ方向において同じ高さに配置されていることを特徴とする請求項１に記載の位置教示装置。
5. 前記複数の検出点は、
   前記第３の位置決めマーカーの中心点と前記第４の位置決めマーカーの中心点を結ぶ直線の中点と、
   第５の位置決めマーカーの中心点と第６の位置決めマーカーの中心点を結ぶ直線の中点とを含み、
   前記第３の位置決めマーカーと前記第４の位置決めマーカーとは前記搬送ロボットに対して遠い位置に配置され、
   前記第５の位置決めマーカーと前記第６の位置決めマーカーとは前記搬送ロボットに対して近い位置に配置され、
   前記第３の位置決めマーカーの中心点と前記第４の位置決めマーカーの中心点と前記第５の位置決めマーカーの中心点と前記第６の位置決めマーカーの中心点とは、
   Ｚ方向において同じ高さに配置されていることを特徴とする請求項１に記載の位置教示装置。
6. 請求項１もしくは請求項２に記載の位置教示装置であって、
   前記位置教示治具には、前記保持部を検出するセンサが備えられていることを特徴とする位置教示装置。
7. 請求項１もしくは請求項２に記載の位置教示装置であって、
   前記位置教示治具には反射鏡が備えられており、
   前記反射鏡は、前記カメラで前記保持部の所定の部位が撮影できる角度に調整されていることを特徴とする位置教示装置。
8. 請求項１もしくは請求項２に記載の位置教示装置であって、
   前記位置教示治具には、
   前記保持部と前記位置教示治具とのＹ方向における位置を検出するための一対の追加マーカーが備えられていることを特徴とする位置教示装置。
9. アームの先端に連結されるリスト部に支持される保持部によって基板を保持して、所定の搬送先まで前記基板を搬送する搬送ロボットに対して、前記所定の搬送先に設定される前記保持部の目標位置を教示する位置教示方法であって、
   複数の検出点が設定されている位置教示治具を前記所定の搬送先に設置するステップと、
   前記保持部を支持するリスト部に搭載されるカメラで前記位置教示治具を撮影するステップと、
   前記カメラから送信される画像データから前記保持部の前記目標位置と現在位置との変位量を求めるステップと、
   前記変位量から前記搬送ロボットの動作量を算出するステップとを含み、
   前記複数の検出点を、前記保持部の進退方向に関して変位した位置に設定し、
   前記動作量を算出するステップは、前記画像データに結像された前記複数の検出点の座標から前記動作量を算出する、ことを特徴とする位置教示方法。
10. 前記複数の検出点は、第１の位置決めマーカーの中心点と第２の位置決めマーカーの中心点とを含み、
    前記第１の位置決めマーカーを前記搬送ロボットに対して近い位置に配置し、
    前記第２の位置決めマーカーを前記搬送ロボットに対して遠い位置に配置し、
    前記第２の位置決めマーカーを、前記第１の位置決めマーカーよりも高い位置に配置することを特徴とする請求項９に記載の位置教示方法。
11. 前記保持部によって保持される前記基板の中心点を、水平面内において前記複数の検出点を結ぶ直線上に設定することを特徴とする請求項９もしくは請求項１０に記載の位置教示方法。
12. 前記複数の検出点は、第１の位置決めマーカーの中心点と、
    第３の位置決めマーカーの中心点と第４の位置決めマーカーの中心点を結ぶ直線の中点とを含み、
    前記第１の位置決めマーカーを前記搬送ロボットに対して近い位置に配置し、
    前記第３の位置決めマーカーと前記第４の位置決めマーカーとを前記搬送ロボットに対して遠い位置に配置し、
    前記第１の位置決めマーカーの中心点と前記第３の位置決めマーカーの中心点と前記第４の位置決めマーカーの中心点とを、
    Ｚ方向において同じ高さに配置することを特徴とする請求項９に記載の位置教示方法。
13. 前記複数の検出点は、
    前記第３の位置決めマーカーの中心点と前記第４の位置決めマーカーの中心点を結ぶ直線の中点と、
    第５の位置決めマーカーの中心点と前記第６の位置決めマーカーの中心点を結ぶ直線の中点とを含み、
    前記第３の位置決めマーカーと前記第４の位置決めマーカーとを前記搬送ロボットに対して遠い位置に配置し、
    前記第５の位置決めマーカーと前記第６の位置決めマーカーとを前記搬送ロボットに対して近い位置に配置し、
    前記第３の位置決めマーカーの中心点と前記第４の位置決めマーカーの中心点と前記第５の位置決めマーカーの中心点と前記第６の位置決めマーカーの中心点とは、
    Ｚ方向において同じ高さに配置することを特徴とする請求項９に記載の位置教示方法。
14. 請求項９もしくは請求項１０に記載の位置教示方法であって、
    前記位置教示治具にセンサを配置し、
    前記センサによって前記保持部を検出することを特徴とする位置教示方法。
15. 請求項９もしくは請求項１０に記載の位置教示方法であって、
    前記位置教示治具に角度調節された反射鏡を配置し、
    前記反射鏡によって反射した前記保持部の所定の部位を、前記カメラで撮影することを特徴とする位置教示方法。
16. 請求項９もしくは請求項１０に記載の位置教示方法であって、
    前記位置教示治具に、
    前記保持部と前記位置教示治具とのＹ方向における位置を検出するための一対の追加マーカーを設置することを特徴とする位置教示装置。