JP3306398B2 - 基板搬送装置および搬送教示システム - Google Patents

基板搬送装置および搬送教示システム

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JP3306398B2
JP3306398B2 JP33739399A JP33739399A JP3306398B2 JP 3306398 B2 JP3306398 B2 JP 3306398B2 JP 33739399 A JP33739399 A JP 33739399A JP 33739399 A JP33739399 A JP 33739399A JP 3306398 B2 JP3306398 B2 JP 3306398B2
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Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【発明の属する技術分野】この発明は、半導体ウエハ、
液晶用ガラス基板、フォトマスク用ガラス基板、光ディ
スク用基板等の薄板状基板(以下、単に「基板」とい
う)の搬送を行う際の搬送位置を教示する際に使用する
搬送装置及び搬送教示システムに関する。
【0002】
【従来の技術】従来より、上記の基板を処理する基板処
理装置には複数の処理部が設けられており、処理対象の
基板に対して各処理部でそれぞれ異なる処理が施されて
いる。このような従来の基板処理装置には、基板を処理
部間で搬送するために基板搬送装置が設けられている。
【0003】このような基板搬送装置は、各処理部にお
ける所定の受け渡し部に対して基板を正確な位置に搬送
することが必要とされる。基板を正確な位置に搬送でき
ないと、基板に処理ムラを生じさせたり、受け渡し部か
らの基板の脱落が生じたり、不要なパーティクル付着
させたりするおそれがあり、好ましくないからである。
【0004】ところが、現実には基板を保持するアーム
を構成する部材の加工誤差、各部材を取り付ける際の取
り付け誤差、及び基板搬送装置を組み立てる際の組立誤
差等の種々の誤差が原因となって、基板搬送装置のアー
ムは、正確な搬送位置にアクセスせず、位置ズレを生じ
ている。
【0005】このような誤差等による位置ズレを解消す
るために、実際に基板を搬送するのに先だってオペレー
タによる基板搬送装置に対するティーチング(搬送教
示)作業が行われている。
【0006】また、基板処理装置を一定期間運転させた
後、オペレータが基板搬送ロボットからアームを取り外
してアームを洗浄する場合があるが、このような場合に
は、アームを洗浄する度に再度アームを取り付けること
が必要となり、その都度取り付け誤差が発生するので位
置ズレが生じることとなる。従って、従来の基板処理装
置においては、アームの洗浄等のメンテナンスの度に、
オペレータによる上記のティーチング作業を行う必要が
生じることとなっていた。
【0007】
【発明が解決しようとする課題】上記のような従来の基
板処理装置におけるアームのティーチング作業は、オペ
レータがアームを少しずつ動かしながら目視にて合わせ
込みを行う必要があるため、非常に面倒で時間のかかる
作業であった。また、ティーチング作業を行うオペレー
タの経験や技術力によって、その精度に大きく差が生じ
ることとなっていた。
【0008】従って、ティーチング作業はオペレータの
負担となるとともに、ティーチング作業に時間がかかる
ことや精度にばらつきが生じることは、基板処理装置を
効率的かつ正確に運転するという観点から考えても好ま
しいものではない。
【0009】そこで、この発明は、上記課題に鑑みてな
されたものであって、オペレータの負担を低減するとと
もに、正確かつ短時間で効率的に位置ズレを解消するた
めに、自動的にティーチング処理を行うことを可能とす
る基板搬送装置及び搬送教示システムを提供することを
目的とする。
【0010】
【課題を解決するための手段】上記課題を解決するた
め、請求項1の発明は、装置本体部に設けられた進退移
動可能なアームで基板を保持し、当該基板を搬送する基
板搬送装置において、(a) 前記アームが進退移動を行っ
ても前記装置本体部との相対的な位置関係が変化しない
ように前記装置本体部に固定して設けられ、外部との間
で光の伝送を行う光コネクタと、(b) 前記装置本体部に
設けられ、前記光コネクタに対して第1の光信号を送る
投光部と、(c) 前記装置本体部に設けられ、前記光コネ
クタからの第2の光信号を受光する受光部と、(d) 前記
光コネクタと前記投光部及び前記受光部との間で前記第
1及び第2の光信号を伝達する光ファイバと、を備えて
いる。
【0011】また、請求項2の発明は、装置本体部に設
けられた進退移動可能なアームで基板を保持し、当該基
板を搬送する基板搬送装置において、(a) 前記アームが
進退移動を行っても前記装置本体部との相対的な位置関
係が変化しないように前記装置本体部に固設された保持
台に設けられ、外部との間で光の伝送を行う光コネクタ
と、(b) 前記装置本体部に設けられ、前記光コネクタに
対して第1の光信号を送る投光部と、(c) 前記装置本体
部に設けられ、前記光コネクタからの第2の光信号を受
光する受光部と、(d) 前記光コネクタと前記投光部及び
前記受光部との間で前記第1及び第2の光信号を伝達す
る光ファイバと、を備えている。
【0012】また、請求項3の発明は、基板を進退移動
可能なアームで保持した状態で搬送を行う搬送装置につ
いて、前記基板の搬送位置を教示する搬送教示システム
において、請求項1または請求項2に記載の基板搬送装
置のアームに、前記搬送位置に設けられた所定の被検出
部を非接触で検出する光センサヘッドと前記光センサヘ
ッドから伸びた光ファイバに接続された光コネクタとを
本体部に設ける治具の前記本体部を保持させるととも
に、前記治具の光コネクタと前記基板搬送装置の光コネ
クタとの間で投受光を行わせた状態で、前記光センサヘ
ッドによって搬送位置に設けた被検出部を検出すべく前
記アームを移動させる移動制御手段と、前記光センサヘ
ッドによって検出された前記被検出部の位置情報から、
前記搬送位置についての教示情報を得る教示情報取得手
段と、を備えている。
【0013】
【発明の実施の形態】<1.基板処理装置の概要>ま
ず、本発明に係る基板処理装置の全体構成について説明
する。図1は、この実施の形態における基板処理装置を
示す概略平面図である。
【0014】図1に示すように、この実施の形態におい
ては、基板処理装置は、インデクサIDとユニット配置
部MPとインターフェイスIFとを備えている。
【0015】インデクサIDには基板Wを搬送する基板
搬送装置TR1が設けられており、当該基板搬送装置T
R1が基板Wを収納容器であるキャリアCから取り出し
てユニット配置部MPに搬出したり、所定の処理が終了
した基板Wをユニット配置部MPから受け取ってキャリ
アCに収納する。
【0016】ユニット配置部MPには、その4隅に基板
に処理液による処理を施す液処理ユニットとして、基板
を回転させつつレジスト塗布処理を行う塗布処理ユニッ
トSC1、SC2(スピンコータ)と、露光後の基板の
現像処理を行う現像処理ユニットSD1、SD2(スピ
ンデベロッパ)とが設けられており、塗布処理ユニット
SC1、SC2の間に基板に純水等の洗浄液を供給して
基板を回転洗浄する洗浄処理ユニットSS(スピンスク
ラバ)が配置されている。さらに、これらの液処理ユニ
ットの上側には、図示していないが基板を冷却処理する
クールプレート部や加熱処理するホットプレート部等の
熱処理を行う複数の熱処理ユニットが配置されている。
そして、ユニット配置部MPの中央部には基板搬送装置
TR2が設けられており、当該基板搬送装置TR2が基
板Wを液処理ユニットや熱処理ユニット間で順次に搬送
することによって基板Wに対する所定の処理を施すこと
ができる。なお、液処理ユニットおよび熱処理ユニット
を総称して処理ユニットという。
【0017】インターフェイスIFは、ユニット配置部
MPにおいてレジストの塗布が終了した基板を図示しな
い露光装置側に渡したり露光後の基板を露光装置側から
受け取るために設けられているものである。
【0018】なお、この発明を適用するにあたっては基
板搬送装置を限定するものではないが、説明の便宜上以
下においては、基板搬送装置TR2が基板を搬送する位
置について自動教示(自動ティーチング)を行う場合に
ついて説明する。
【0019】<2.自動ティーチングの概念及び実施の
形態における前提>まず、自動ティーチングの概念につ
いて説明する。基板搬送装置TR2のティーチング処理
を自動で行う際には、まず、所定の搬送位置に基準とな
る被検出部を設ける。そして、被検出部を非接触で検出
することができるセンサを備える治具を基板搬送装置T
R2のアームにセットする。そして、基板搬送装置TR
2を駆動してアームにセットした治具が被検出部に対し
て所定の位置関係となるようにする。
【0020】この状態を図2に示す。図2に示すよう
に、アーム31bには治具200がセットされている。
この治具200の中央部に円形の孔が形成されており、
この孔に基準となる被検出部122が遊挿した状態とな
っている。この被検出部122を検出するために、光セ
ンサヘッド231,232,241,242が設けられ
ている。光センサヘッド231,232はY軸方向に被
検出部122を検出するための一組の光センサヘッドで
あり、また光センサヘッド241,242はX軸方向に
被検出部122を検出するための一組の光センサヘッド
である。なお、光センサヘッド231,232の光軸と
光センサヘッド241,242の光軸とは、互いに略直
交するように設けられている。
【0021】この状態で、アーム31bを+X方向及び
−X方向に移動させることによって被検出部122のX
軸についてのエッジ部分を光センサヘッド241,24
2により検出することができる。また、アーム31bを
+Y方向及び−Y方向に移動させることによって被検出
部122のY軸についてのエッジ部分を光センサヘッド
231,232により検出することができる。さらに
は、アーム31bを+Z方向及び−Z方向に移動させる
ことによって被検出部122のZ軸についてのエッジ部
分を光センサヘッド231,232又は光センサヘッド
241,242により検出することができる。
【0022】被検出部122は上述のように所定の搬送
位置の中心位置に設けられ、X軸についての2つのエッ
ジ部分の中心位置を導くことによりX軸についての基準
位置を、Y軸についての2つのエッジ部分の中心を導く
ことによりY軸についての基準位置を、さらには、Z軸
についてのエッジ部分の中心を導くことによりZ軸につ
いての基準位置を、それぞれ求めることができる。
【0023】そして、それぞれの軸方向について得られ
た基準位置に基板搬送装置TR2のアームをアクセスさ
せるべく、正確な搬送位置の教示情報を導くことによ
り、基板搬送装置TR2の位置ズレを解消することが可
能となる。
【0024】なお、図2に示すアーム31aについて正
確な搬送位置の教示を行う場合も同様である。
【0025】ところで、上述のように光センサヘッドが
設けられた治具を使用して自動ティーチングを行う場
合、光信号を発生する投光部と、光信号を受光する受光
部とを設ける必要がある。また、受光部によって得られ
た被検出部122のエッジ情報を電気的に信号処理する
信号処理部も設ける必要がある。このような投光部、受
光部、信号処理部を総称してアンプ部と呼ぶ。
【0026】ティーチング処理を行う際に、上記のよう
なアンプ部AMPが治具200又はアーム31bに設置
されることとなるとアームの重量が増し、アーム31b
が撓むこととなる。アーム31bが撓んだ状態でティー
チング処理を行っても、アーム31bが基板を保持する
状態とは位置関係が異なり、正確な搬送位置の教示を行
うことができないこととなる。
【0027】また、ユニット配置部MPの液処理ユニッ
トの上側に設けられたホットプレート部に対して搬送位
置の自動ティーチングを行う場合は、アーム31bは治
具200を保持した状態で、比較的高温状態となってい
る熱処理ユニットに進入するため、高温対策も必要とな
る。
【0028】そこで、本発明者等は、アンプ部AMPを
基板搬送装置TR2の内部に設けるとともに、アンプ部
AMPと光センサヘッド231,232,241,24
2とを光ファイバで接続する技術を提案している。かか
る技術においては、アンプ部AMPが基板搬送装置TR
2の内部に設けられているため、治具200およびアー
ム31a、31bの重量増加を抑制することができ、ア
ーム31a、31bが撓むのを防止することができる。
その結果、正確なエッジ検出ができ、正確な搬送位置の
教示を行うことができるのである。
【0029】ところが、アーム31a、31bは前後に
(図2中のX方向に)進退移動を行うものであるため、
アンプ部AMPと光センサヘッド231,232,24
1,242とを光ファイバで接続すると、アーム31
a、31bが進退移動を行うたびに光ファイバが繰り返
し屈曲されることとなる。このため、光ファイバが短期
間で劣化し、センサとしての性能低下が生じるおそれが
あった。また、アーム31a、31bが後退したときに
光ファイバが屈曲するのに必要なスペースを確保する必
要があるため、基板処理装置全体のサイズが大型化する
ことにもなる。
【0030】本発明に係る技術は、ティーチング処理を
自動的に行う際にもアームを撓ませないように治具やア
ームを軽量化するとともに、アームが進退移動を行うと
きにも光ファイバが屈曲しないようにすることを前提と
して実現している。
【0031】<3.治具>この実施の形態における基板
搬送装置TR2の自動ティーチング用の治具200は、
図3に示すような構成となっている。図3に示すよう
に、治具200は、基板搬送装置TR2のアームで保持
可能な本体部210を有しており、本体部210には、
任意の処理ユニットの搬送位置に設けられた所定の被検
出部122(図2参照)を遊挿させるために孔260が
形成されており、孔260の周囲には、被検出部122
のエッジ部分を検出するための光センサヘッド231,
232,241,242が設けられている。既述したよ
うに、光センサヘッド231,232はY軸方向に被検
出部122を検出するための一組の光センサヘッドであ
り、また光センサヘッド241,242はX軸方向に被
検出部122を検出するための一組の光センサヘッドで
ある。そして、これらの光センサヘッドからは、光信号
を伝達するために光ファイバF1が接続されて伸びてい
る。
【0032】また、本体部210には、光コネクタ25
1,252,253,254が固設されている。そし
て、光センサヘッド231と光コネクタ253、光セン
サヘッド232と光コネクタ251、光センサヘッド2
41と光コネクタ252、光センサヘッド242と光コ
ネクタ254とがそれぞれ光ファイバF1によって接続
されている。
【0033】ティーチング処理の際は、光信号が光コネ
クタ253,252から光ファイバF1を介して導か
れ、それぞれ光センサヘッド231,241より光信号
が出射する。そして、光センサヘッド231,241よ
り出射する光信号は、それぞれ光センサヘッド232,
242に入射し、光ファイバF1を介して光コネクタ2
51,254に導かれるように構成されている。
【0034】このように、ティーチング処理において搬
送位置に設けられた所定の被検出部122を非接触で検
出するために光信号を用いており、その投光部(すなわ
ち、光源)や受光部(すなわち、光信号を電気信号に変
換する部材)等のアンプ部は後述する基板搬送装置TR
2側に設けられる。
【0035】さらに、治具200にはその裏面に、基板
搬送装置TR2の各アーム31a,31bに載せられた
ときに、基板搬送装置TR2のアーム31aの二股に分
かれた各先端部31aa(図2参照)、アーム31bの
二股に分かれた各先端部31bb(図2参照)によって
回転方向の位置が規制されて位置決めされるように、各
先端部31aa間、または各先端部31bb間に入り込
んで各先端部31aaの内側、各先端部31bbの内側
と当接する図示しない突出部が設けられている。
【0036】このように構成することにより、治具20
0の軽量化が実現でき、ティーチング処理の際のアーム
の撓みを低減することができ、正確な搬送位置の教示を
行うことができる。また、光ファイバF1として耐熱性
に優れた材質を使用することにより、ホットプレート部
等の高温状態となっている熱処理ユニットに対しても正
常にティーチング処理を行うことができる。
【0037】さらに、基板処理装置においては、基板を
処理するために種々の薬品が使用されるが、治具200
に伝達される信号が光信号であるため、防爆性にも優れ
た治具200を実現することができる。
【0038】<4.基板搬送装置> 次に、基板搬送装置TR2の構成について説明する。図
4は、基板搬送装置TR2の外観斜視図である。この基
板搬送装置TR2は、円形の基板を保持する一対のアー
ム31a,31bを備え、これらのアームを独立に水平
方向に進退移動させる水平移動機構(X軸移動機構)
と、伸縮しつつ鉛直方向に移動させる伸縮昇降機構(Z
軸移動機構)と、鉛直軸周りに回転させる回転駆動機構
(θ軸回転機構)とを備えている。そして、これらの機
構によって各アーム31a,31bは3次元的に移動す
ることが可能である。
【0039】また、アーム31a,31bを支持するア
ーム支持台35には、保持台39が保持部材38を介し
て固設されている。保持台39上には、8つの光コネク
タ256,257,258,259,260,261,
262,263が2段に配置されている。2段に配置さ
れた光コネクタのうち上段の4つの光コネクタ260,
261,262,263はアーム31aに対応するもの
であり、下段の4つの光コネクタ256,257,25
8,259はアーム31bに対応するものである。8つ
の光コネクタ256,257,258,259,26
0,261,262,263のそれぞれからは光ファイ
バが基板搬送装置TR2の内部に伸びている(後述する
図5参照)。
【0040】本実施形態における基板処理装置の基板搬
送装置TR2の伸縮昇降機構は、いわゆるテレスコピッ
ク型の伸縮機構であり、カバー41dをカバー41cに
収納可能であり、カバー41cをカバー41bに収納可
能であり、カバー41bをカバー41aに収納可能であ
る。そして、アーム31a,31bを降下させる際に
は、カバーを順次に収納していくことができ、逆に、ア
ーム31a,31bを上昇させる際には収納した状態の
カバーが順次に引き出されるようにして実現されてい
る。なお、伸縮昇降機構によりアーム31a,31bが
移動する鉛直方向をZ軸方向とする。
【0041】また、この基板搬送装置TR2は基台44
上に設置されており、基台44の中心を軸として回転す
ることができるように回転駆動機構が構成されている。
ここで、回転駆動機構により回転する回転中心をθ軸と
する。なお、基台44に固定された状態で、固定カバー
43が取り付けられている。
【0042】図5は、基板搬送装置TR2の動作を説明
するための側面断面図である。なお、図5中の点線Hよ
り下方の部分は基板搬送装置TR2の装置本体部であ
る。図5に示すように、保持台39上に設けられた光コ
ネクタ256,257,258,259,260,26
1,262,263のそれぞれから伸びる光ファイバF
2は、基板搬送装置TR2の内部に導かれ、基板搬送装
置TR2の内部に設けられたアンプ部AMPに接続され
ている。なお、アンプ部AMPには、上述のように投光
部、受光部及び信号処理部等が内蔵されている。従っ
て、投光部から射出される光信号(第1の光信号)は光
ファイバF2を介して光コネクタに伝達される一方、光
コネクタより得られる光信号(第2の光信号)は光ファ
イバF2を介して受光部に導かれる。
【0043】このように、本実施形態においては、アン
プ部AMPをアーム31a,31b上に設けていないた
め、アーム31a,31bを軽量化することができる。
【0044】また、図5に示すように、この基板搬送装
置TR2の内部は、いわゆるテレスコピック型の多段入
れ子構造となっている。そして、収縮時において、昇降
部材42aは昇降部材42bに収納され、昇降部材42
bは昇降部材42cに収納され、昇降部材42cは昇降
部材42dに収納され、昇降部材42dは固定部材42
eに収納されるように構成されている。
【0045】そして、昇降部材42b,42c,42d
には、それぞれプーリ47a,47b,47cが取り付
けられている。これらプーリ47a,47b,47cに
は、ベルトL3,L2,L1が掛けられている。そし
て、ベルトL1の一端は固定部材42eの上部に固定さ
れており、他端は昇降部材42cの下部に固定されてい
る。同様に、ベルトL2は昇降部材42dの上部と昇降
部材42bの下部に固定されており、ベルトL3は昇降
部材42cの上部と昇降部材42aの下部に固定されて
いる。
【0046】そして、回転台45上に設置されたモータ
等のZ軸駆動部D1を駆動することにより、支持部材4
8が昇降し、この支持部材48に固着された昇降部材4
2dが昇降する。ここで、伸縮昇降機構を伸長すること
によりアーム31a,31bを上昇させる場合について
説明する。まず、Z軸駆動部D1の駆動により、支持部
材48が上昇し、同時に、昇降部材42dが上昇する。
昇降部材42dが上昇するとそれに取り付けられていた
プーリ47cも同時に上昇する。上記のようにベルトL
1の一端が固定部材42eに固定されているとともにベ
ルトL1の長さは一定であるため、プーリ47cが上昇
するとベルトL1に引き上げられるようにして昇降部材
42cが上昇する。昇降部材42cが上昇するとそれに
取り付けられていたプーリ47bが上昇し、ベルトL2
に引き上げられるようにして昇降部材42bが上昇す
る。昇降部材42bが上昇するとそれに取り付けられて
いたプーリ47aが上昇し、ベルトL3に引き上げられ
るようにして昇降部材42aが上昇する。このようにし
て、昇降部材42aの上側に設置されているアーム31
a,31bを上昇させることができる。
【0047】また、伸縮昇降機構によって基板搬送装置
TR2を収縮させることによりアーム31a,31bを
下降させる場合については、上記と逆に、Z軸駆動部D
1の駆動により、支持部材48を下降させるようにすれ
ば、各昇降部材が順次に連動して下降し、昇降部材42
aの上側に設置されているアーム31a,31bを下降
させることができる。
【0048】なお、カバー41a〜41dは、それぞれ
昇降部材42a〜42dに取り付けられており、これら
カバー41a〜41dの昇降動作は、昇降部材42a〜
42dの動作に連動している。
【0049】そして、θ軸回転駆動部D2は、回転台4
5を基台44の軸θを中心に回転させるための駆動手段
であり、モータ等によって構成されている。従って、回
転台45が軸θを中心に回転することによって、アーム
31a,31bが軸θを中心として回転することが可能
となっている。
【0050】アーム31a,アーム31bのそれぞれ
は、図6に示すような構成となっている。図6は、アー
ム31bの駆動構造を示す側方断面図である。なお、ア
ーム31aについても同様の構成であることは言うまで
もない。アーム31bは、基板Wを載置する先端側の第
1アームセグメント34bと、この第1アームセグメン
ト34bを水平面内で回動自在に支持する第2アームセ
グメント33bと、この第2アームセグメント33bを
水平面内で回動自在に支持する第3アームセグメント3
2bと、アーム支持台35中に設けられ、第3アームセ
グメント32bを水平面内で回動させるX軸駆動部D3
と、このX軸駆動部D3によって第3アームセグメント
32bを回動させたときに第2アームセグメント33b
及び第1アームセグメント34bに動力を伝達してこれ
らの姿勢および移動方向を制御する屈伸機構である動力
伝達手段46とが設けられている。
【0051】第1アームセグメント34bの基端部に
は、第1回動軸51が下方に垂設固定されている。ま
た、第2アームセグメント33bの先端部には、第1回
動軸51を回動自在に軸受けする第1軸受け孔52が穿
設されている。また、第2アームセグメント33bの基
端部には、第2回動軸53が下方に垂設固定されてい
る。第3アームセグメント32bは、第2アームセグメ
ント33bと同じ長さ寸法に設定されており、その先端
部には、第2回動軸53を回動自在に軸受けする第2軸
受け孔54が穿設されている。また、第3アームセグメ
ント32bの基端部には、X軸駆動部D3の回転力が伝
達される第3回動軸55が、下方に向けて垂設固定され
ている。
【0052】動力伝達手段46は、第1回動軸51の下
端に固定された第1プーリ61と、第2軸受け孔54の
上面側において第2回動軸53に固定された第2プーリ
62と、第1プーリ61と第2プーリ62との間に掛架
された第1ベルト63と、第2回転軸53の下端に固定
された第3プーリ64と、第3アームセグメント32b
に固定されて第3回動軸55を遊嵌する第4プーリ65
と、第3プーリ64と第4プーリ65との間に掛架され
た第2ベルト66とを備えている。
【0053】ここで、第1プーリ61の径と第2プーリ
62の径とは2対1に設定され、また、第3プーリ64
の径と第4プーリ65の径とは1対2に設定されてい
る。また、第1回動軸51から第2回動軸53までの距
離と、第2回動軸53から第3回動軸55までの距離
は、同一の長さRに設定されている。
【0054】X軸駆動部D3が第3回動軸55を介して
第3アームセグメント32bを角度αだけ反時計回りに
回動させると、第3アームセグメント32bの先端部に
軸受された第2回動軸53は、第2ベルト66及び第3
プーリ64を通じて第3回動軸55の2倍の角度β=2
αだけ時計回りに回動する。これによって、第2アーム
セグメント33bの先端部に軸受けされた第1回動軸5
1は、X軸方向に直進する。この際、第1回動軸51
は、第2プーリ62及び第1ベルト63を通じて回動角
を制御されている。ここで、第2アームセグメント33
bを基準とすると、第1回動軸51は、第2回動軸53
の1/2倍の角度γ=αだけ反時計回りに回動すること
になるが、第2アームセグメント33b自体が回動して
おり、結果的に、第1アームセグメント34bは、X軸
駆動部D3に対する姿勢を維持しながらX軸方向に直進
する。
【0055】このように、この基板搬送装置TR2は、
アーム31aとアーム31bとを水平方向であるX軸に
沿って進退移動させる水平移動機構と、伸縮しつつ鉛直
方向であるZ軸に沿って移動させる伸縮昇降機構と、θ
軸周りに回転させる回転駆動機構とを備えており、これ
らの機構によってアーム31a,31bは3次元的に移
動することができ、基板Wのエッジ付近を支持した状態
で任意の処理ユニットに搬送することが可能となってい
る。
【0056】また、アーム支持台35はカバー41aに
固定して設けられている。すなわち、アーム支持台35
は基板搬送装置TR2の装置本体部に固設されているも
のである。従って、アーム支持台35に固設された保持
台39も基板搬送装置TR2の装置本体部に固設されて
おり、8つの光コネクタ256,257,258,25
9,260,261,262,263も装置本体部に固
定して設けられているものである。よって、基板搬送装
置TR2がいかなる移動動作(具体的には、アーム31
a、31bの進退移動動作、基板搬送装置TR2の装置
本体部の伸縮昇降動作および回転動作)を行ったとして
も、8つの光コネクタ256,257,258,25
9,260,261,262,263と基板搬送装置T
R2の装置本体部との相対的な位置関係は変化しない。
その結果、基板搬送装置TR2がいかなる移動動作を行
ったとしても、光ファイバF2が屈曲することはない。
【0057】<5.自動ティーチングの制御機構及び動
作>上記のような構成において、基板搬送装置TR2の
自動ティーチングを行う際には、図7に示すように、例
えば基板搬送装置TR2のアーム31bに治具200を
セットする。このセッティングにおいては、前述したよ
うに治具200には、その裏面にアーム31bの各先端
部31bb間に入り込んで各先端部31bbの内側と当
接する突出部が設けられているので、治具200が、ア
ーム31bに載せられたときには、治具200のアーム
31bに対する回転方向の位置が規制されて必然的に回
転方向の位置決めがなされる。
【0058】図7に示す如く、治具200をアーム31
bにセットしたときに、基板搬送装置TR2の光コネク
タ256,257,258,259が治具200の光コ
ネクタ251,252,253,254にそれぞれ対向
してそれらの光軸が一致するように構成されている。
【0059】図8は、治具200の光コネクタと基板搬
送装置TR2の光コネクタとの間の光の伝送の様子を示
す図である。治具200の光コネクタ251,252,
253,254および基板搬送装置TR2の光コネクタ
256,257,258,259のそれぞれには、集光
率の高いレンズ280が内蔵されている。従って、それ
らの光コネクタから出射される光は比較的遠距離まで広
がることなく到達する。よって、治具200の光コネク
タ251,252,253,254と基板搬送装置TR
2の光コネクタ256,257,258,259とをそ
れぞれ対向させ、それらの光軸を一致させておけば、相
互が相当に離間していたとしても相互間で光の伝送を行
うことができる。
【0060】ティーチング処理の際の態様をより具体的
に説明すると、アンプ部AMPの投光部から射出される
光信号は光ファイバF2を介して基板搬送装置TR2の
光コネクタ257,258に伝達され、それら光コネク
タ257,258から出射される。光コネクタ257に
は治具200の光コネクタ252が対向し、それらの光
軸は一致している。同様に、光コネクタ258には治具
200の光コネクタ253が対向し、それらの光軸は一
致している。また、光コネクタ257,258から出射
された光は比較的遠距離まで広がることなく到達するこ
とは上述の通りである。従って、光コネクタ257,2
58から出射された光は光コネクタ252,253に損
失なく入射し、それらによって受光されることとなる。
光コネクタ252,253が受光した光信号は、光ファ
イバF1を介してそれぞれ光センサヘッド241,23
1に導かれ、それらから被検出部122のエッジ部分を
検出すべく出射される。
【0061】一方、被検出部122に遮光されることな
く光センサヘッド232,242が受光した光信号は、
既述したように、光ファイバF1を介して光コネクタ2
51,254に導かれる。光コネクタ251には基板搬
送装置TR2の光コネクタ256が対向し、それらの光
軸は一致している。同様に、光コネクタ254には基板
搬送装置TR2の光コネクタ259が対向し、それらの
光軸は一致している。そして、光コネクタ251,25
4から出射された光は比較的遠距離まで広がることなく
到達する。従って、光コネクタ251,254から出射
された光は光コネクタ256,259に損失なく入射
し、それらによって受光されることとなる。光コネクタ
256,259が受光した光信号は、光ファイバF2を
介してアンプ部AMPの受光部に伝達され、光信号から
電気信号に変換される。
【0062】すなわち、基板搬送装置TR2の光コネク
タ256,257,258,259と治具200の光コ
ネクタ251,252,253,254とをそれぞれ対
向させてそれらの光軸が一致するように設けるととも
に、各光コネクタに集光率の高いレンズ280を内蔵さ
せることにより、治具200側の光ファイバF1と基板
搬送装置TR2側の光ファイバF2との間の光信号の伝
送を可能にしているのである。そして、このような構成
とすることにより、オペレータは、ティーチング処理を
行う際に治具200をアーム31b上に載置するだけで
良く、オペレータの負担を軽減することができる。な
お、図8ではアーム31b上に治具200を載置する場
合について説明したが、アーム31a上に治具200を
載置した場合であっても、治具200の光コネクタ25
1,252,253,254と基板搬送装置TR2の光
コネクタ260,261,262,263との間で同様
の光信号の伝送が行われる。
【0063】ここで、自動ティーチングが行われる際の
制御機構について説明する。
【0064】図9は、ティーチング処理を行うための制
御機構を示すブロック図である。なお、図9には、上述
した治具200がアーム31bに設置されている場合の
ブロック図を示している。
【0065】図9に示すように、制御部100は、アー
ム31a,31bとに対する駆動命令を出すCPU10
1と、予めプログラムが書き込まれたROM102と、
ユーザプログラムや位置情報等を格納するRAM103
と、インタフェース104と、サーボ制御部105とを
備えている。そして、ROM102,RAM103,イ
ンタフェース104及びサーボ制御部105は全てCP
U101に接続されている。
【0066】インタフェース104には、基板搬送装置
TR2内部に設けられたアンプ部AMPが接続されてい
る。電源が投入されることにより投光部301より発生
した光信号は、光コネクタ257から光コネクタ252
への光伝送および光コネクタ258から光コネクタ25
3への光伝送を介して治具200側の光センサヘッド2
41,231に伝達される。また、光センサヘッド24
2,232で得られる光信号は、光コネクタ254から
光コネクタ259への光伝送および光コネクタ251か
ら光コネクタ256への光伝送を介してアンプ部AMP
の受光部302に伝えられ、ここで電気信号に変換され
る。そして、種々の信号処理等の後、インタフェース1
04を介してCPU101に伝達される。
【0067】サーボ制御部105は、Z軸駆動部D1、
θ軸回転駆動部D2、X軸駆動部D3及びエンコーダE
1,E2,E3に接続されている。ここで、エンコーダ
E1はZ軸駆動部D1の駆動量を、エンコーダE2はθ
軸回転駆動部D2の駆動量を、エンコーダE3はX軸駆
動部D3の駆動量を、それぞれ検出するために設けられ
たものである。従って、各エンコーダE1,E2,E3
の出力をサーボ制御部105を介して得ることにより、
CPU101は、基板搬送装置TR1の動作した変位量
を検知することができ、これによって、CPU101は
各アームの位置情報を得ることができる。また、CPU
101は、サーボ制御部105に対してZ軸,θ軸,X
軸のそれぞれの駆動量を出力して基板搬送装置TR2の
駆動を制御することができる。
【0068】また、CPU101には、オペレータに対
して情報を表示するための表示部111と、オペレータ
が処理コマンド等を入力するための操作入力部112と
が接続されている。
【0069】オペレータにより自動ティーチング処理の
実行が指定された際には、これらの制御機構が全体とし
て基板搬送装置TR2の搬送教示システムとして動作す
ることとなる。
【0070】そして、上述したように、図7に示すよう
に所定の処理ユニットの搬送位置に設けられた被検出部
122のエッジ位置をX軸,Y軸,Z軸について検出
し、そのエッジ位置に基づいて演算により正確な搬送位
置を求める。なお、基板搬送装置TR2は、Y軸につい
ての駆動手段を備えていないため、θ軸回転駆動部D2
をY軸についての駆動手段として機能させる。例えば、
アーム31bを+Y方向に移動させる場合は、θ軸回転
駆動部D2を+θ方向に移動させることとし、−Y方向
に移動させる場合は、θ軸回転駆動部D2を−θ方向に
移動させることとする。
【0071】図10に示すように、アーム31bに治具
200をセットした状態で+θ方向又は−θ方向に移動
させると、光センサヘッド231,232により被検出
部122の略Y方向についてのエッジ位置P1,P2を
検出することができる。また、+X方向又は−X方向に
移動させると、光センサヘッド241,242により被
検出部122のX方向についてのエッジ位置P1,P2
を検出することができる。さらに、+Z方向又は−Z方
向に移動させると、光センサヘッド231,232又は
241,242により被検出部122の上下方向のエッ
ジ位置P3,P4を検出することができる。これらのエ
ッジ位置についての位置情報から基準位置にアーム31
bをアクセスさせるための教示情報を求め、自動ティー
チングを完了する。
【0072】すなわち、制御部100は、治具200の
光コネクタと基板搬送装置TR2の光コネクタとの間で
投受光を行わせた状態で、光センサヘッド231,23
2,241,242によって搬送位置に設けた被検出部
122を検出すべくアーム31a,31bを移動させる
移動制御手段としての機能と、光センサヘッド231,
232,241,242によって検出された被検出部1
22の位置情報から、搬送位置についての教示情報を得
る教示情報取得手段としての機能とを有する。
【0073】なお、被検出部122は基板搬送装置TR
2がアクセスする任意の処理ユニットに設けられるとし
て説明したが、搬送位置の中心となる位置に被検出部1
22が設けられるのであれば、どのような形態で設けら
れても良い。一例を挙げると、治具200と異なる基板
と略同形状の治具において、その治具の中心位置に被検
出部122を形成し、その治具を処理ユニットの基板の
チャック部にセットするようにしても良い。また、治具
200をアーム31bに載置する場合について説明した
が、アーム31aに載置する場合であっても同様である
ことは勿論である。
【0074】以上説明したように、この実施の形態の治
具及び基板搬送装置の構成であると、被検出部122の
エッジ位置をX軸,Y軸,Z軸について自動的に検出す
ることが可能となり、得られたエッジ位置についての位
置情報より自動的に正確な搬送位置を設定することがで
きる。従って、オペレータの負担を低減するとともに、
正確かつ短時間で効率的に位置ズレを解消することが可
能となる。
【0075】また、上述のようなティーチング処理を行
う際も、アンプ部AMPは基板搬送装置TR2の内部に
設けられているので、治具200及びアーム31b又は
31aの重量を軽量化することができるため、ティーチ
ング処理時にアーム31b又は31aが撓むことがな
く、光センサヘッドは正確なエッジ検出を行うことがで
き、アンプ部を治具200又はアーム31b上に設ける
場合に比して、更に正確な搬送位置の教示を行うことが
できるという効果も生じさせる。
【0076】また、この実施の形態で示したように、ア
ンプ部を基板搬送装置TR2内部に設けることによっ
て、ホットプレート部等の高温状態においてティーチン
グ処理を行う場合に、治具200に設けられる光ファイ
バF1を耐熱仕様とすることで対処することができ、ア
ンプ部については高温状態となっているホットプレート
部等の内部に進入することがないので耐熱仕様とする必
要がないという利点もある。
【0077】また、基板処理装置においては、基板を処
理するために種々の薬液が使用されるが、たとえそのよ
うな薬液のなかに引火性を示す薬液が使用されていたと
しても、この実施の形態においては処理ユニットに進入
するアーム31b又は31aには光信号が伝達されるだ
けで電気信号は伝達されないため、スパーク放電等によ
って薬液に引火する危険性も皆無であるという効果をも
もたらしている。
【0078】さらに、光コネクタ256,257,25
8,259,260,261,262,263は基板搬
送装置TR2の装置本体部に固定して設けられているた
め、アーム31a,31bが進退移動を行ったとして
も、各光コネクタと基板搬送装置TR2の装置本体部と
の相対的な位置関係は変化せず、光ファイバF2が屈曲
することはない。このため、光ファイバF2に繰り返し
の屈曲による劣化が生じることはなくなり、センサとし
ての性能低下が生じるおそれもなくなる。それととも
に、アーム31a、31bが後退したときであっても光
ファイバF2が屈曲することはないため、それに必要な
スペースを確保する必要もなく、その結果基板処理装置
全体のサイズが大型化するのを防止することができる。
【0079】<6.変形例>上記説明においては、基板
搬送装置TR2の自動ティーチングについて説明した
が、インデクサID内に設けられた基板搬送装置TR1
やインターフェイスIFに設けられた基板搬送装置につ
いても適用することができ、アンプ部を基板搬送装置内
部に設けることによって上記と同様の効果を得ることが
できる。
【0080】また上記説明においては、治具200の中
央に孔が形成され、その孔に遊挿される被検出部122
について位置情報を検出したが、このような検出態様に
限定するものではない。光センサヘッドを治具200の
本体部210よりも上方若しくは下方に所定の被検出部
122を検出することができる場合は、治具200の中
に孔を設ける必要はない。
【0081】
【発明の効果】以上、説明したように、請求項1の発明
によれば、アームが進退移動を行っても装置本体部との
相対的な位置関係が変化しないように装置本体部に固定
して設けられ、外部との間で光の伝送を行う光コネクタ
と、装置本体部に設けられ、光コネクタに対して第1の
光信号を送る投光部と、装置本体部に設けられ、光コネ
クタからの第2の光信号を受光する受光部と、光コネク
タと投光部及び受光部との間で第1及び第2の光信号を
伝達する光ファイバと、を備えるため、オペレータの負
担を低減するとともに、正確かつ短時間で効率的に位置
ズレを解消する自動ティーチングが可能となるととも
に、アームの重量を軽量化することができ、より精度の
高い自動ティーチングを行うことができる。また、アー
ムが進退移動を行っても装置本体部との相対的な位置関
係が変化しないように光コネクタが装置本体部に固定し
て設けられているため、アームが進退移動を行っても光
ファイバが屈曲により劣化することはなく、屈曲に必要
なスペースを確保する必要もない。
【0082】また、請求項2の発明によれば、アームが
進退移動を行っても装置本体部との相対的な位置関係が
変化しないように装置本体部に固設された保持台に設け
られ、外部との間で光の伝送を行う光コネクタと、装置
本体部に設けられ、光コネクタに対して第1の光信号を
送る投光部と、装置本体部に設けられ、光コネクタから
の第2の光信号を受光する受光部と、光コネクタと投光
部及び受光部との間で第1及び第2の光信号を伝達する
光ファイバと、を備えるため、請求項1の発明と同様の
効果を得ることができる。
【0083】また、請求項3の発明によれば、請求項1
または請求項2に記載の基板搬送装置のアームに、搬送
位置に設けられた所定の被検出部を非接触で検出する光
センサヘッドと光センサヘッドから伸びた光ファイバに
接続された光コネクタとを本体部に設ける治具の当該本
体部を保持させるとともに、治具の光コネクタと基板搬
送装置の光コネクタとの間で投受光を行わせた状態で、
光センサヘッドによって搬送位置に設けた被検出部を検
出すべくアームを移動させる移動制御手段と、光センサ
ヘッドによって検出された被検出部の位置情報から、搬
送位置についての教示情報を得る教示情報取得手段と、
を備えているため、オペレータの負担を低減するととも
に、正確かつ短時間で効率的に位置ズレを解消する自動
ティーチングを可能とするとともに、精度の高い自動テ
ィーチングを行うことができる。また、光コネクタが基
板搬送装置の装置本体部に固定して設けられているた
め、アームが進退移動を行っても光ファイバが屈曲によ
り劣化することはなく、屈曲に必要なスペースを確保す
る必要もない。
【図面の簡単な説明】
【図1】この発明の実施の形態における基板処理装置を
示す概略平面図である。
【図2】自動ティーチングの概念を説明する図である。
【図3】自動ティーチング用の治具を示す平面図であ
る。
【図4】基板搬送装置の外観斜視図である。
【図5】基板搬送装置の動作を説明するための側面断面
図である。
【図6】アームの駆動構造を示す側方断面図である。
【図7】治具を基板搬送装置のアームにセットした状態
を示す図である。
【図8】治具の光コネクタと基板搬送装置の光コネクタ
との間の光の伝送の様子を示す図である。
【図9】ティーチング処理を行うための制御機構を示す
ブロック図である。
【図10】自動ティーチングにおいて検出する位置情報
について説明する図である。
【符号の説明】
31a,31b アーム 100 制御部 101 CPU 122 被検出部 200 治具 210 本体部 220 ガイド部 231,232,241,242 光センサヘッド 251,252,253,254,256,257,2
58,259,260,261,262,263 光コ
ネクタ 301 投光部 302 受光部 AMP アンプ部 F1,F2 光ファイバ W 基板
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 渡辺 吉彦 京都市上京区堀川通寺之内上る4丁目天 神北町1番地の1 大日本スクリーン製 造株式会社内 (72)発明者 橋本 康彦 兵庫県明石市川崎町1番1号 川崎重工 業株式会社明石工場内 (56)参考文献 実開 昭62−140735(JP,U) (58)調査した分野(Int.Cl.7,DB名) H01L 21/68 B25J 9/22 B25J 13/08 B65G 49/07

Claims (3)

    (57)【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 装置本体部に設けられた進退移動可能な
    アームで基板を保持し、当該基板を搬送する基板搬送装
    置であって、 (a) 前記アームが進退移動を行っても前記装置本体部と
    の相対的な位置関係が変化しないように前記装置本体部
    に固定して設けられ、外部との間で光の伝送を行う光コ
    ネクタと、 (b) 前記装置本体部に設けられ、前記光コネクタに対し
    て第1の光信号を送る投光部と、 (c) 前記装置本体部に設けられ、前記光コネクタからの
    第2の光信号を受光する受光部と、 (d) 前記光コネクタと前記投光部及び前記受光部との間
    で前記第1及び第2の光信号を伝達する光ファイバと、 を備えることを特徴とする基板搬送装置。
  2. 【請求項2】 装置本体部に設けられた進退移動可能な
    アームで基板を保持し、当該基板を搬送する基板搬送装
    置であって、 (a) 前記アームが進退移動を行っても前記装置本体部と
    の相対的な位置関係が変化しないように前記装置本体部
    に固設された保持台に設けられ、外部との間で光の伝送
    を行う光コネクタと、 (b) 前記装置本体部に設けられ、前記光コネクタに対し
    て第1の光信号を送る投光部と、 (c) 前記装置本体部に設けられ、前記光コネクタからの
    第2の光信号を受光する受光部と、 (d) 前記光コネクタと前記投光部及び前記受光部との間
    で前記第1及び第2の光信号を伝達する光ファイバと、 を備えることを特徴とする基板搬送装置。
  3. 【請求項3】 基板を進退移動可能なアームで保持した
    状態で搬送を行う搬送装置について、前記基板の搬送位
    置を教示する搬送教示システムであって、 請求項1または請求項2に記載の基板搬送装置のアーム
    に、 前記搬送位置に設けられた所定の被検出部を非接触で検
    出する光センサヘッドと前記光センサヘッドから伸びた
    光ファイバに接続された光コネクタとを本体部に設ける
    治具の前記本体部を保持させるとともに、 前記治具の光コネクタと前記基板搬送装置の光コネクタ
    との間で投受光を行わせた状態で、前記光センサヘッド
    によって搬送位置に設けた被検出部を検出すべく前記ア
    ームを移動させる移動制御手段と、 前記光センサヘッドによって検出された前記被検出部の
    位置情報から、前記搬送位置についての教示情報を得る
    教示情報取得手段と、 を備えることを特徴とする搬送教示システム。
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