JP3869098B2 - Transport device, substrate carry-in / out device, and substrate processing apparatus - Google Patents

Transport device, substrate carry-in / out device, and substrate processing apparatus Download PDF

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Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
この発明は、収納容器に対して被搬送物の搬送を行う搬送装置、基板搬入搬出装置、及び基板処理装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
従来より、半導体ウエハや液晶用ガラス基板等の薄板状基板（以下、単に「基板」という）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る。このような従来の基板処理装置には、基板を搬送する搬送装置が設けられており、当該搬送装置のアームが基板を複数枚収容するキャリアから１枚ずつ基板を取り出し、複数の処理部が設けられた処理ユニット側に搬送する。
【０００３】
このような搬送装置では、アームがキャリアに対して常に正確な位置にアクセスし、基板をキャリアに形成された所定の位置に搬送したり、又は所定の位置から基板を取り出すことが必要とされる。ここで、アームがアクセスする位置が正確な収納位置からズレていると、基板を傷つけたり、基板に不要なパーティクルが付着させたりするおそれがあり、好ましくない。
【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、搬送装置のアームは、正確な収納位置にアクセスせず、正確な収納位置からズレを生じることとなる。
【０００５】
このような誤差等による位置ズレを解消するために、従来より実際に基板を搬送するのに先だってオペレータによる搬送装置に対するティーチング作業が行われている。このティーチング作業は、装置のメンテナンスの度に行うことが必要である。
【０００６】
【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搬送装置のティーチング作業は、実際にアームに基板を載せ、オペレータが手動でアームを少しずつ移動させながら、キャリアの所定の収納位置にアームを近づけ、目視にて合わせ込みを行うものであった。従って、従来のティーチング作業は、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。
【０００７】
また、キャリアが、ポッド（ＰＯＤ）と呼ばれるような基板を外気に晒さない基板収納容器である場合は気密性が要求されるため、キャリアは隙間のないように構成されている。従って、目視にてティーチング作業を行う場合、アームと収納位置との位置関係を確認することは、非常に困難なものとなる。
【０００８】
このように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ことができる搬送装置、基板搬入搬出装置、及び基板処理装置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】
上記目的を達成するために、請求項１に記載の発明は、収納容器に対してアームによって被搬送物の収納又は取り出しを行う搬送装置であって、(a)収納容器の所定位置に第１の治具が設置され、かつ、アームに第２の治具を保持させた状態で、第１の治具に対して第２の治具を所定の相対的位置関係になるまで近接させ、当該近接状態においてアームをそれぞれ異なる複数の方向に移動させることによって、前記複数の方向のそれぞれについて第１の治具を検出して位置情報として取得する制御手段と、(b)前記位置情報に基づいて、アームが収納容器に対して被搬送物の収納又は取り出しを行う際の基準位置を設定する設定手段とを備え、第１と第２の治具のうちの一方には、少なくともその一部に所定の形状を有する被検出部が形成されているとともに、第１と第２の治具のうちの他方には、被検出部に感応するセンサが設けられており、制御手段は、 (a1) 被検出部を横切って通過する少なくとも３つの軌跡のそれぞれに沿ってセンサの検出ポイントが移動するようにアームを移動させる移動制御手段と、 (a2) センサの検出ポイントが少なくとも３つの軌跡のそれぞれに沿って移動する過程にてセンサが検出した被検出部の一対のエッジを一対のエッジ検出位置として取得することにより、被検出部について少なくとも３つの一対のエッジ検出位置を取得するエッジ位置検出手段と、 (a3) 少なくとも３つの一対のエッジ検出位置に基づいて位置情報を得る位置情報取得手段とを備えている。
【００１１】
請求項２に記載の発明は、請求項１に記載の搬送装置において、エッジ位置検出手段は、 (a2-1) センサの検出ポイントが少なくとも３つの軌跡のそれぞれの順方向に沿って移動する過程にてセンサが検出した被検出部の一対のエッジを一対の順方向エッジ検出位置として取得することにより、被検出部について少なくとも３つの一対の順方向エッジ検出位置を取得する順方向検出手段と、 (a2-2) センサの検出ポイントが少なくとも３つの軌跡のそれぞれの逆方向に沿って移動する過程にてセンサが検出した被検出部の一対のエッジを一対の逆方向エッジ検出位置として取得することにより、被検出部について少なくとも３つの一対の逆方向エッジ検出位置を取得する逆方向検出手段と、を備え、位置情報取得手段は、少なくとも３つの一対の順方向エッジ検出位置と少なくとも３つの一対の逆方向エッジ検出位置とに基づいて位置情報を得ることを特徴としている。
【００１２】
請求項３に記載の発明は、請求項２に記載の装置において、順方向検出手段および逆方向検出手段のそれぞれは、アームを移動させつつ当該移動と並行してセンサによる被検出部の検出出力を取り込むことを特徴としている。
【００１３】
請求項４に記載の発明は、基板を複数枚収容する収納容器を載置する載置台が設けられるとともに、載置台に載置される収納容器に対して基板を搬入搬出する基板搬送手段として、請求項１ないし請求項３のいずれかに記載の搬送装置を備えることを特徴としている。
【００１４】
請求項５に記載の発明は、基板に対して所定の処理を行う処理部を備え、収納容器から基板を取り出し、処理部に搬送するとともに、処理部において所定の処理が終了した基板を処理部から受け取り、収納容器に収納する基板搬送手段として、請求項１ないし請求項３のいずれかに記載の搬送装置を備えることを特徴としている。
【００１８】
【発明の実施の形態】
＜１．基板処理装置の全体構成＞
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。
【００１９】
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。
【００２０】
インデクサＩＤには、基板Ｗを搬送する搬送装置ＴＲ１が設けられており、当該搬送装置ＴＲ１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。このようにインデクサＩＤは、ユニット配置部ＭＰとの関係において基板搬入搬出装置として機能する。
【００２１】
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、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の中央部には搬送装置ＴＲ２が設けられており、当該搬送装置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。
【００２２】
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。当該インターフェイスＩＦの内部には、基板をユニット配置部ＭＰから受け取ったり、露光後の基板をユニット配置部に渡したりするための搬送装置ＴＲ３が設けられているとともに、基板を一時的にストックするための収納容器であるキャリアＣを備えている。
【００２３】
上記のような構成の基板処理装置において、キャリアＣに対して基板を搬送する搬送装置について、搬送装置のアームがキャリアＣに対して常に正確な位置にアクセスし、基板をキャリアＣに形成された所定の位置（棚）に搬送したり、又は所定の位置（棚）から基板を取り出すことが必要とされるが、これらの搬送装置についてのティーチングを自動で行うことにより、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搬送装置の組立誤差等による位置ズレを解消する内容について以下に説明する。
【００２４】
＜２．搬送装置の構成＞
次に、インデクサＩＤにおける搬送装置ＴＲ１について説明する。図２は、搬送装置ＴＲ１の外観斜視図である。この搬送装置ＴＲ１は、円形の基板を保持するアーム３１を備え、このアーム３１を水平方向に屈伸動作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軸駆動機構）と、Ｙ軸方向に設けられたボールネジ７７，ガイドレール７６に沿って搬送装置ＴＲ１を移動させるように平行移動機構（Ｙ軸移動機構）とが設けられている。さらに、搬送装置ＴＲ１は、図１に示すキャリアＣの基板Ｗを取り出してユニット配置部ＭＰに搬送するために、搬送装置ＴＲ１の中心の鉛直軸周りに回転させる回転駆動機構も備えている。
【００２５】
まず、アーム３１の屈伸運動について説明する。アーム３１は、図３に示すような構成となっている。図３は、アーム３１の内部構造を示す側方断面図である。アーム３１は、基板Ｗを載置する先端側の第１アームセグメント３４と、この第１アームセグメント３４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３３と、この第２アームセグメント３３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３２と、この第３アームセグメント３２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３２を回動させたときに第２アームセグメント３３及び第１アームセグメント３４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。
【００２６】
第１アームセグメント３４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３３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３３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３２は、第２アームセグメント３３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３２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。
【００２７】
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３２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。
【００２８】
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。
【００２９】
図４は、アーム３１の動作を概念的に説明する図である。図３，図４により動作について説明すると、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３２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＝２α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３３の先端部に軸受けされた第１回動軸５１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３３自体が回動しており、結果的に、第１アームセグメント３４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。このようにして、搬送装置ＴＲ１のアーム３１は、Ｘ軸に沿って屈伸運動を行う。
【００３０】
次に、搬送装置ＴＲ１の伸縮昇降機構および回転駆動機構について説明する。図２に示す搬送装置ＴＲ１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３１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３１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実現されている。
【００３１】
また、この搬送装置ＴＲ１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。なお、基台４４の下部は、ボールネジ７７およびガイドレール７６に取り付けられている。
【００３２】
図５は、搬送装置ＴＲ１の動作を説明するための側面断面図である。図５に示すように、この搬送装置ＴＲ１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おり、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４２ｂ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４２ｅに収納されるように構成されている。
【００３３】
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が掛架されている。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。
【００３４】
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４８が昇降し、この支持部材４８に固着された昇降部材４２ｄ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３１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Ｌ１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を上昇させることができる。
【００３５】
また、伸縮昇降機構によって搬送装置ＴＲ１を収縮させることによりアーム３１を下降させる場合については、上記と逆に、Ｚ軸駆動部Ｄ１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４２ａの上側に設置されているアーム３１を下降させることができる。
【００３６】
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。
【００３７】
そして、θ軸回転駆動部Ｄ４は、回転台４５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３１が軸θを中心として回転することが可能となっている。
【００３８】
また、搬送装置ＴＲ１をＹ軸に沿って移動させるために、ボールネジ７７を回転させる図示しないＹ軸駆動部Ｄ２が設けられている。
【００３９】
上記のような構成により搬送装置ＴＲ１は、Ｘ，Ｙ，Ｚ軸の３次元について移動自在となり、インデクサＩＤに設けられた複数のキャリアＣのうちの任意のキャリアＣにアーム３１をアクセスさせることができるとともに、キャリア内の任意の収容位置に対してもアーム３１をアクセスさせることができる。
【００４０】
なお、インターフェイスＩＦに設けられた搬送装置ＴＲ３についても３次元的に動作可能なように構成されており、インターフェイスＩＦ内のキャリアＣに対してそのアームをアクセスさせることが可能となっている。
【００４１】
＜３．ティーチング処理に使用する治具＞
上記のような構成において、アーム３１がキャリアＣに対して常に正確な位置にアクセスし、基板をキャリアに形成された所定の位置に搬送したり、又は所定の位置から基板を取り出すために、自動的にティーチング処理を行う。
【００４２】
そして、自動的にティーチング処理を行うために、この実施の形態では、２種類の治具を使用する。ここでは、この２種類の治具について説明する。
【００４３】
まず、第１の治具（以下、「センタリング治具」という）は、図６に示すような構造となっている。図６（ａ）はセンタリング治具１００を下方から見た平面図であり、図６（ｂ）は、図６（ａ）の平面図におけるＡ−Ａ断面図である。図６に示すように、センタリング治具１００は、搬送装置による搬送の対象物である基板と略同形状の円形とされた薄板状の本体部１１０と、本体部１１０の中心位置に設けられた検出ピン１２０とを備えている。例えば、処理対象の基板が直径３００ｍｍの円盤状である場合は、センタリング治具の本体部１１０は、直径３００ｍｍよりも数ｍｍ程度大きい直径の円形である。しかし、このような形状に限定するものではなく、キャリアＣに収納することができる形状であれば良く、少なくとも一部が基板の外形に沿った形状でも良い。
【００４４】
そして、図６（ｂ）に示すように検出ピン１２０の下部には、所定の直径を有する円柱状の被検出部１２２が設けられている。また、検出ピン１２０と本体部１１０との接合部は、被検出部１２２の直径よりも小さい所定の直径となっており、本体部１１０と被検出部１２２との間に凹部１２１が形成されている。なお、検出ピン１２０の被検出部１２２と凹部１２１の形状・寸法は、予め決められている。
【００４５】
次に、第２の治具（以下、「センシング治具」という）は、図７に示すような構成となっている。図７（ａ）はセンシング治具２００を上から見た平面図であり、図７（ｂ）は、センシング治具２００の側面図である。図７に示すように、センシング治具は、センタリング治具と同様に薄板状の本体部２１０を有している。そして、その本体部２１０には、投光部２３１，２４１と受光部２３２，２４２とが設けられており、投光部２３１と受光部２３２とで１つの光センサを形成し、同様に投光部２４１と受光部２４２とで別の１つの光センサを形成する。これら光センサの光軸は、図７（ａ）に示すように略直交するように設けられているとともに、図７（ｂ）に示すように本体部２１０の下面から所定の高さ位置となる位置に設けられている。また、これら光センサの２つの光軸が交わる位置は、基板の中心に相当する位置から距離ａだけアーム３１の先端側に位置する。
【００４６】
このセンシング治具２００の本体部２１０の形状は、アーム３１が保持できる形状であれば良く、少なくとも一部がアーム３１に位置決め保持される形状、即ち基板の裏面周縁部と実際に接触して基板を支持するアーム３１の基板支持部の配置に対応した形状であれば良く、例えばその一部が基板の外形に沿った形状でも良い。
【００４７】
アーム３１が、当該センシング治具２００を搬送する際は、本体部２１０を保持した状態で搬送する。従って、センシング治具２００がアーム３１にセットされた際に、センシング治具２００がアーム３１に対して常に所定の位置関係となる位置に固定される。
【００４８】
なお、投光部２３１，２４１と受光部２３２，２４２とを駆動するために接続される図示しないケーブルは、アーム３１に設けられるコネクタに接続されるようになっている。
【００４９】
＜４．ティーチング処理を行うための搬送装置の制御機構＞
次に、アーム３１のアクセスする位置についてのティーチング処理を行うための制御機構について説明する。図８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８には、上述したセンシング治具２００が、アーム３１に設置されている場合のブロック図を示している。
【００５０】
図８に示すように、制御部１３０は、アーム３１に対する駆動命令を出すＣＰＵ１０１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ＣＰＵ１０１に接続されている。
【００５１】
インタフェース１０４には、コネクタ２７０を介してセンシング治具の光センサ２３０，２４０に接続されている。光センサ２３０は投光部２３１と受光部２３２とからなる光センサであり、光センサ２４０は投光部２４１と受光部２４２とからなる光センサである。
【００５２】
サーボ制御部１０５は、Ｚ軸駆動部Ｄ１、Ｙ軸駆動部Ｄ２、Ｘ軸駆動部Ｄ３、θ軸回転駆動機構及びエンコーダＥ１，Ｅ２，Ｅ３，Ｅ４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Ｙ軸駆動部Ｄ２の駆動量を、エンコーダＥ３はＸ軸駆動部Ｄ３の駆動量を、エンコーダＥ４はθ軸回転駆動部Ｄ４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，Ｅ４の出力をサーボ制御部１０５を介して得ることにより、ＣＰＵ１０１は、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、ＣＰＵ１０１は、サーボ制御部１０５に対してＺ軸，Ｙ軸，Ｘ軸，θ軸のそれぞれの駆動量を出力して搬送装置ＴＲ１の駆動を制御することができる。
【００５３】
なお、θ軸回転駆動部Ｄ４は、主として、図１に示すようにキャリアＣから受け取った基板をユニット配置部ＭＰ側に搬送するために搬送装置ＴＲ１を回転させる機構であるため、搬送装置ＴＲ１がキャリアＣにアクセスする位置についてのティーチング処理は、Ｘ軸，Ｙ軸，Ｚ軸の３軸について行われる。
【００５４】
また、制御部１３０のＣＰＵ１０１は、基板処理装置を統括的に制御するメインコントローラＭＣが接続されている。そして、メインコントローラＭＣ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。
【００５５】
＜５．ティーチング処理１＞
搬送装置ＴＲ１のアーム３１がキャリアＣの正確な収納位置にアクセスするように補正するためのティーチング処理について説明する。このようなティーチング処理の概要は、予めオペレータがキャリアＣの任意の収納位置（棚）にセンタリング治具１００をセットするとともに、アーム３１上にセンシング治具２００をセットした後、アーム３１がセンタリング治具１００がセットされたキャリアＣに対して自動的にアクセスし、センシング治具２００によってセンタリング治具１００に形成された被検出部１２２を検出することによって各軸についての位置情報を取得し、この位置情報に基づいてアーム３１のアクセスすべき正確な位置を得る処理である。以下、ティーチング処理の詳細について説明する。
【００５６】
この実施の形態におけるティーチング処理では、図９に示すようにまず前処理（ステップＳ１００）が行われ、その後に実際の自動ティーチング処理（ステップＳ２００）が行われる。
【００５７】
前処理（ステップＳ１００）は、図１０に示すような手順で行われる。図１０に示すように、まず、オペレータが表示部１１１の表示内容を確認しつつ、操作入力部１１２よりティーチング処理を実行するコマンドを指定し、入力する（ステップＳ１０１）。このとき、ティーチング処理を行うキャリアＣを選択するとともに、何段目の収納位置においてティーチング処理を行うかについても決定し、それらの入力も同時に行う。
【００５８】
ステップＳ１０２において、メインコントローラＭＣは、ティーチング処理についてのコマンドを受信すると、ティーチング処理についての所定のプログラムを実行することをＣＰＵ１０１に命令するとともに、ティーチング処理を行うキャリアＣに対するアーム３１のアクセスする位置のベース値をＣＰＵ１０１に送信する。
【００５９】
ステップＳ１０３において、搬送装置ＴＲ１のアーム３１にセンシング治具２００をセットする。そして、ステップＳ１０４において、ステップＳ１０１で選択したキャリアＣの決定した収納位置にセンタリング治具１００をセットする。このとき、センタリング治具１００は、キャリアＣの奥に接触するように設置されるとともに、検出ピン１２０は下方向に突出した状態で設置される。
【００６０】
オペレータの介在する前処理は、以上であるため、実際に自動ティーチング処理を開始させるべく、オペレータは操作入力部１１２より前処理が完了したことを入力する（ステップＳ１０５）。
【００６１】
なお、上記の前処理（ステップＳ１００）において、オペレータが行う操作は、操作入力部１１２よりコマンドを入力することと、各アームに治具をセットすることのみであるため、オペレータの熟練度等は全く要求されない。
【００６２】
以上のようにして前処理（ステップＳ１００）が終了すると、図９の自動ティーチング処理（ステップＳ２００）が開始される。自動ティーチング処理（ステップＳ２００）では、図１１に示す処理が順次に行われる。
【００６３】
まず、ステップＳ２０１において、ＣＰＵ１０１は、各軸についての駆動部を駆動し、アーム３１をティーチング対象のキャリアＣの１段目の所定の高さ位置に位置させる。そして、ＣＰＵ１０１は、サーボ制御部１０５に対して、Ｘ軸についてのベース値の示す位置から距離ａだけ手前側にアーム３１を伸ばすように命令する。これにより、サーボ制御部１０５は、Ｘ軸駆動部Ｄ３を駆動し、アーム３１をその位置に伸ばす。この状態は、図１２に示すようになる。すなわち、光センサ２３０，２４０による光軸の交わる位置は、センタリング治具１００に設けられた検出ピン１２０から垂下した位置付近となる。
【００６４】
そして、ステップＳ２０２において、ＣＰＵ１０１はＺ軸駆動部Ｄ１を駆動するように命令を行い、アーム３１を＋Ｚ方向に上昇させる。ここで上昇させる移動量は、各光センサ２３０，２４０による光軸がセンタリング治具１００の検出ピン１２０によって遮られる状態となるような移動量である。センタリング治具１００は、キャリアＣの何段目に収納されているかは、上記の入力操作により既知であるので、＋Ｚ方向への移動量は、演算により求めることができる。そして、演算によって求められた移動量に基づいて、サーボ制御部１０５はアーム３１を＋Ｚ方向にＺ軸駆動部Ｄ１を駆動する。
【００６５】
そして、ステップＳ２０３において、ＣＰＵ１０１は、光センサ２３０，２４０の双方の出力を監視し、いずれか一方でもその出力が「ＯＦＦ」となっていれば、警報を発し、オペレータにティーチング処理の続行が不可能であることを通知し、処理を終了する。
【００６６】
ここで、光センサ２３０，２４０の出力が「ＯＦＦ」であるのは、各投光部２３１，２４１から出射された光が受光部２３２，２４２で受光している場合であり、光センサ２３０，２４０の出力が「ＯＮ」であるのは、各投光部２３１，２４１から出射された光が受光部２３２，２４２で受光していない場合（すなわち、光が遮られている場合）である。
【００６７】
従って、図１２の状態からアーム３１を＋Ｚ方向に上昇させた状態で、いずれか一方が「ＯＦＦ」していれば、ティーチング可能な範囲でないと判断し、オペレータに通知することとしている。この場合、オペレータは、アーム３１の取り付け等をやり直した後に、ティーチング処理を再スタートすることとなる。このような再スタートを行わなければならないのは、アーム３１の取り付け等が大幅にズレている場合等であるので、通常は、ステップＳ２０２までの処理を行うと、両光センサ２３０，２４０の出力は「ＯＮ」となり、このような警報・停止ということにはならず、ステップＳ２０４へと進む。
【００６８】
そして、ステップＳ２０４では、ＣＰＵ１０１はアーム３１を−Ｚ方向（すなわち、下降させる方向）にアーム３１を低速で移動させるべく、サーボ制御部１０５に命令を出す。そして、ＣＰＵ１０１は、命令を出すとともに、光センサ２３０の出力が「ＯＦＦ」となるのを監視する。サーボ制御部１０５は、ＣＰＵ１０１からの命令に応じてＺ軸駆動部Ｄ１を駆動し、アーム３１を低速で下降させる。ＣＰＵ１０１は、アーム３１の下降中に光センサ２３０が「ＯＦＦ」したことを検出すると、アーム３１の下降動作を即時停止するようサーボ制御部１０５に命令する。これにより、サーボ制御部１０５はＺ軸駆動部Ｄ１を停止させ、アーム３１が停止する。
【００６９】
そして、ステップＳ２０５において、アーム３１を上昇させ、光センサ２３０による検出ポイント（すなわち、光の位置）を被検出部１２２のほぼ中央部に位置させる。ステップＳ２０４でアーム３１が停止した位置は、検出ピン１２０の被検出部１２２の下端の位置である。また、検出ピン１２０の被検出部１２２の形状・寸法は設計上既知である。従って、このステップＳ２０５では、被検出部１２２の部分の高さの２分の１に相当する量だけ上昇させることとなる。
【００７０】
ステップＳ２０５までの処理により、光センサ２３０による検出ポイントは、図１３に示す位置Ｐ１に示す位置となる。
【００７１】
そして、次に、ステップＳ２１０のＹ軸の位置情報検出処理が行われ、Ｙ軸についての位置情報が検出される。具体的には、図１４に示す手順が行われる。まず、ステップＳ２１１において、ＣＰＵ１０１は、Ｙ軸を低速で＋Ｙ方向に移動させるように命令するとともに、光センサ２３０の出力が「ＯＦＦ」となるのを監視する。サーボ制御部１０５は、ＣＰＵ１０１からの命令に応じてＹ軸駆動部Ｄ２を駆動し、アーム３１を低速で＋Ｙ方向に移動させる。この動作により、図１３に示すように位置Ｐ１にあった光センサ２３０の検出ポイントも＋Ｙ方向へと移動する。
【００７２】
そして、ステップＳ２１２において、ＣＰＵ１０１が光センサ２３０が「ＯＦＦ」したことを認識すると、Ｙ軸を即時停止するようにサーボ制御部１０５に命令する。サーボ制御部１０５は、この命令によりＹ軸駆動部Ｄ２を停止させる。そして、ＣＰＵ１０１は、エンコーダＥ２より得られるＹ軸の現在位置をサーボ制御部１０５を介して取得し、位置情報ＹＦとしてＲＡＭ１０３に格納する。
【００７３】
この状態を、図１３により説明すると、光センサ２３０の検出ポイントがアーム３１の＋Ｙ方向への移動に伴って、右方向に移動し、光センサ２３０が被検出部１２２の右側のエッジ位置で「ＯＦＦ」となり、ＣＰＵ１０１は位置情報ＹＦを取得する。
【００７４】
そして、ステップＳ２１３において、ＣＰＵ１０１は、Ｙ軸を−Ｙ方向に移動させる。このステップＳ２１３における−Ｙ方向への移動は、光センサ２３０の検出ポイントの位置を被検出部１２２のエッジ位置から開放するものであり、光センサ２３０の出力が安定して「ＯＮ」状態となる位置に移動させるものであれば良い。
【００７５】
そして、ステップＳ２１４において、ＣＰＵ１０１は、Ｙ軸を低速で−Ｙ方向に移動させるように命令するとともに、光センサ２３０の出力が「ＯＦＦ」となるのを監視する。サーボ制御部１０５は、ＣＰＵ１０１からの命令に応じてＹ軸駆動部Ｄ２を駆動し、アーム３１を低速で−Ｙ方向に移動させる。この動作により、図１３において、光センサ２３０の検出ポイントも−Ｙ方向へと移動する。
【００７６】
そして、ステップＳ２１５において、ＣＰＵ１０１が光センサ２３０が「ＯＦＦ」したことを認識すると、Ｙ軸を即時停止するようにサーボ制御部１０５に命令する。サーボ制御部１０５は、この命令によりＹ軸駆動部Ｄ２を停止させる。そして、ＣＰＵ１０１は、エンコーダＥ２より得られるＹ軸の現在位置をサーボ制御部１０５を介して取得し、位置情報ＹＲとしてＲＡＭ１０３に格納する。
【００７７】
この状態を、図１３により説明すると、光センサ２３０の検出ポイントがアーム３１の−Ｙ方向への移動に伴って、左方向に移動し、光センサ２３０が被検出部１２２の左側のエッジ位置で「ＯＦＦ」となり、ＣＰＵ１０１は位置情報ＹＲを取得する。
【００７８】
そして、ステップＳ２１６において、ＣＰＵ１０１は、Ｙ軸の位置を「ＹＲ＋（ＹＦ−ＹＲ）／２」の位置に移動させる。この位置は、すなわち、被検出部１２２の中央部である。従って、ステップＳ２１６を行うと、投光部２３１からの光は、被検出部１２２の中央部に照射されることとなる。以上で、図１１のステップＳ２１０のＹ軸の位置情報検出の処理が終了する。
【００７９】
そして、次に、図１１に示すＸ軸の位置情報検出処理（ステップＳ２２０）が行われ、Ｘ軸についての位置情報が検出される。具体的には、図１５に示す手順が行われる。まず、ステップＳ２２１において、ＣＰＵ１０１は、Ｘ軸を低速で＋Ｘ方向に移動させるように命令するとともに、光センサ２４０の出力が「ＯＦＦ」となるのを監視する。サーボ制御部１０５は、ＣＰＵ１０１からの命令に応じてＸ軸駆動部Ｄ３を駆動し、アーム３１を低速で＋Ｘ方向に移動させる。この動作により、図１３に示すように位置Ｐ１にあった光センサ２４０の検出ポイントも＋Ｘ方向へと移動する。
【００８０】
そして、ステップＳ２２２において、ＣＰＵ１０１が光センサ２４０が「ＯＦＦ」したことを認識すると、Ｘ軸を即時停止するようにサーボ制御部１０５に命令する。サーボ制御部１０５は、この命令によりＸ軸駆動部Ｄ３を停止させる。そして、ＣＰＵ１０１は、エンコーダＥ３より得られるＸ軸の現在位置をサーボ制御部１０５を介して取得し、位置情報ＸＦとしてＲＡＭ１０３に格納する。
【００８１】
この状態を、図１３により説明すると、光センサ２４０の検出ポイントがアーム３１の＋Ｘ方向への移動に伴って、左方向に移動し、光センサ２４０が被検出部１２２の左側のエッジ位置で「ＯＦＦ」となり、ＣＰＵ１０１は位置情報ＸＦを取得する。
【００８２】
そして、ステップＳ２２３において、ＣＰＵ１０１は、Ｘ軸を−Ｘ方向に移動させる。このステップＳ２２３における−Ｘ方向への移動は、光センサ２４０の検出ポイントの位置を被検出部１２２のエッジ位置から開放するものであり、光センサ２４０の出力が安定して「ＯＮ」状態となる位置に移動させるものであれば良い。
【００８３】
そして、ステップＳ２２４において、ＣＰＵ１０１は、Ｘ軸を低速で−Ｘ方向に移動させるように命令するとともに、光センサ２４０の出力が「ＯＦＦ」となるのを監視する。サーボ制御部１０５は、ＣＰＵ１０１からの命令に応じてＸ軸駆動部Ｄ３を駆動し、アーム３１を低速で−Ｘ方向に移動させる。この動作により、図１３において、光センサ２４０の検出ポイントも−Ｘ方向へと移動する。
【００８４】
そして、ステップＳ２２５において、ＣＰＵ１０１が光センサ２４０が「ＯＦＦ」したことを認識すると、Ｘ軸を即時停止するようにサーボ制御部１０５に命令する。サーボ制御部１０５は、この命令によりＸ軸駆動部Ｄ３を停止させる。そして、ＣＰＵ１０１は、エンコーダＥ３より得られるＸ軸の現在位置をサーボ制御部１０５を介して取得し、位置情報ＸＲとしてＲＡＭ１０３に格納する。
【００８５】
この状態を、図１３により説明すると、光センサ２４０の検出ポイントがアーム３１の−Ｘ方向への移動に伴って、右方向に移動し、光センサ２４０が被検出部１２２の右側のエッジ位置で「ＯＦＦ」となり、ＣＰＵ１０１は位置情報ＸＲを取得する。
【００８６】
そして、ステップＳ２２６において、ＣＰＵ１０１は、Ｘ軸の位置を「ＸＲ＋（ＸＦ−ＸＲ）／２−ｋ」の位置に移動させる。ここで、凹部１２１における検出ピン１２０の半径ｒと、被検出部１２２における半径Ｒとを用いると、定数ｋは「ｒ＜ｋ＜Ｒ」を満たす数である。従って、ステップＳ２２６により、光センサ２４０の検出ポイントは、図１３に示す被検出部１２２の位置Ｐ２に位置することとなる。以上で、図１１のステップＳ２２０のＸ軸の位置情報検出の処理が終了する。
【００８７】
そして、次に、図１１に示すＺ軸の位置情報検出処理（ステップＳ２３０）が行われ、Ｚ軸についての位置情報が検出される。具体的には、図１６に示す手順が行われる。まず、ステップＳ２３１において、ＣＰＵ１０１は、Ｚ軸を低速で＋Ｚ方向（すなわち、アーム３１を上昇させる方向）に移動させるように命令するとともに、光センサ２４０の出力が「ＯＦＦ」となるのを監視する。サーボ制御部１０５は、ＣＰＵ１０１からの命令に応じてＺ軸駆動部Ｄ１を駆動し、アーム３１を低速で＋Ｚ方向に移動させる。この動作により、図１３に示すように位置Ｐ２にあった光センサ２４０の検出ポイントも＋Ｚ方向へと移動する。
【００８８】
そして、ステップＳ２３２において、ＣＰＵ１０１が光センサ２４０が「ＯＦＦ」したことを認識すると、Ｚ軸を即時停止するようにサーボ制御部１０５に命令する。サーボ制御部１０５は、この命令によりＺ軸駆動部Ｄ１を停止させる。そして、ＣＰＵ１０１は、エンコーダＥ１より得られるＺ軸の現在位置をサーボ制御部１０５を介して取得し、位置情報ＺＦとしてＲＡＭ１０３に格納する。
【００８９】
この状態を、図１３により説明すると、光センサ２４０の検出ポイントがアーム３１の＋Ｚ方向への移動に伴って、上方向に移動し、光センサ２４０が被検出部１２２の上側のエッジ位置で「ＯＦＦ」となり、ＣＰＵ１０１は位置情報ＺＦを取得する。
【００９０】
そして、ステップＳ２３３において、ＣＰＵ１０１は、Ｚ軸を−Ｚ方向（アーム３１を下降させる方向）に移動させる。このステップＳ２３３における−Ｚ方向への移動は、光センサ２４０の検出ポイントの位置を被検出部１２２のエッジ位置から開放するものであり、光センサ２４０の出力が安定して「ＯＮ」状態となる位置に移動させるものであれば良い。
【００９１】
そして、ステップＳ２３４において、ＣＰＵ１０１は、Ｚ軸を低速で−Ｚ方向に移動させるように命令するとともに、光センサ２４０の出力が「ＯＦＦ」となるのを監視する。サーボ制御部１０５は、ＣＰＵ１０１からの命令に応じてＺ軸駆動部Ｄ１を駆動し、アーム３１を低速で−Ｚ方向に移動させる。この動作により、図１３において、光センサ２４０の検出ポイントも−Ｚ方向へと移動する。
【００９２】
そして、ステップＳ２３５において、ＣＰＵ１０１が光センサ２４０が「ＯＦＦ」したことを認識すると、Ｚ軸を即時停止するようにサーボ制御部１０５に命令する。サーボ制御部１０５は、この命令によりＺ軸駆動部Ｄ１を停止させる。そして、ＣＰＵ１０１は、エンコーダＥ１より得られるＺ軸の現在位置をサーボ制御部１０５を介して取得し、位置情報ＺＲとしてＲＡＭ１０３に格納する。
【００９３】
この状態を、図１３により説明すると、光センサ２４０の検出ポイントがアーム３１の−Ｚ方向への移動に伴って、下方向に移動し、光センサ２４０が被検出部１２２の下側のエッジ位置で「ＯＦＦ」となり、ＣＰＵ１０１は位置情報ＺＲを取得する。
【００９４】
そして、ステップＳ２３６において、ＣＰＵ１０１は、Ｚ軸の位置をキャリアＣの１段目の位置まで下降させるように命令する。これにより、サーボ制御部１０５は、アーム３１を下降させ、図１２に示すような状態とする。その後、ＣＰＵ１０１は、Ｘ軸を原点に戻すように命令し、サーボ制御部１０５のＸ軸駆動部Ｄ３の駆動により、アーム３１はキャリアＣの内部から退避する。以上で、図１１のステップＳ２３０のＺ軸の位置情報検出の処理が終了する。
【００９５】
以上で、Ｙ軸，Ｘ軸，Ｚ軸の３軸についての位置情報を検出したこととなり、次に、図１１に示すステップＳ２４０において、上記処理で取得した位置情報ＹＦ，ＹＲ，ＸＦ，ＸＲ，ＺＦ，ＺＲに基づいて、偏差補正演算処理が行われる。この偏差補正演算処理では、それぞれの位置情報に基づいて、メインコントローラＭＣから得られたベース値と、光センサによって取得した正確な収納位置との差（ズレ量）を求める。具体的には、メインコントローラＭＣが予め保持しているＸ軸，Ｙ軸，Ｚ軸についてのそれぞれのベース値をＸａ，Ｙａ，Ｚａとし、アーム３１のズレ量をそれぞれΔＸ，ΔＹ，ΔＺとすると、ΔＸ，ΔＹ，ΔＺはそれぞれ、
【００９６】
【数１】

Figure 0003869098
【００９７】
【数２】
Figure 0003869098
【００９８】
【数３】
Figure 0003869098
【００９９】
として表される。ここで、数３における定数ｈは、センタリング治具１００が収納された位置に応じた値であり、収納位置とセンタリング治具１００の検出ピン１２０の寸法などから求まる値である。
【０１００】
そして、ステップＳ２４０においてＣＰＵ１０１は、ＲＡＭ１０３に格納した位置情報ＹＦ，ＹＲ，ＸＦ，ＸＲ，ＺＦ，ＺＲを読み出し、これらを数１〜数３に基づいて演算することにより、それぞれの軸方向についてのアーム３１のズレ量ΔＸ，ΔＹ，ΔＺを得ることができる。
【０１０１】
数１は、Ｘ軸についての予め設定されているベース値Ｘａと、Ｘ軸の位置情報検出処理（ステップＳ２２０）で検出した被検出部１２２の中心となるアームの位置との差分を求める式であり、検出したＸ軸上の位置が、本来の基板の中心の位置から距離ａだけズレた位置で検出しているため、距離ａについても考慮している。
【０１０２】
また、数２は、Ｙ軸についての予め設定されているベース値Ｙａと、Ｙ軸の位置情報検出処理（ステップＳ２１０）で検出した被検出部１２２の中心となるアームの位置との差分を求める式である。
【０１０３】
さらに、数３は、Ｚ軸についての予め設定されているベース値Ｚａと、センタリング治具１００が収納された位置におけるセンタリング治具１００の本体部１１０の下面の高さ位置との差分を求める式である。
【０１０４】
これら数１〜数３により、各軸について得られたズレ量に基づいてアーム３１がキャリアＣに対してアクセスして基板の収納又は取り出しを行う際の基準位置となる正確な収納位置を求めることができる。
【０１０５】
そして、ステップＳ２４０でそれぞれの軸についての演算を行った後、ステップＳ２５０において、ステップＳ２４０で求めた値に基づいて正確なアーム３１の基板の収納又は取り出しを行う際の基準位置となる収納位置を設定する。ＣＰＵ１０１は、ズレ量ΔＸ，ΔＹ，ΔＺをメインコントローラＭＣに出力し、メインコントローラＭＣがこれらの値に基づいて正確なキャリアＣに対する収納位置を設定する。例えば、メインコントローラＭＣは、Ｘ軸，Ｙ軸，Ｚ軸についてはズレ量ΔＸ，ΔＹ，ΔＺをベース値Ｘａ，Ｙａ，Ｚａのオフセット値として登録する。
【０１０６】
なお、上記ティーチング処理においては、任意のキャリアＣ内の複数の収納位置のうち１つの収納位置について位置情報を取得したが、複数の収納位置は所定の等間隔で形成されているため、１つの収納位置について位置情報を取得すれば、他の収納位置については演算によって正確な収納位置を求めることができる。また、上記のティーチング処理においては、複数のキャリアＣのうちの１つのキャリアＣについてティーチング処理を行ったが、複数のキャリアＣは、Ｙ軸に沿って等間隔に配置されているため、１つのキャリアＣについて位置情報を取得すれば、他のキャリアＣについては演算によって正確な収納位置を求めることができる。
【０１０７】
以上のようにして、Ｘ軸，Ｙ軸，Ｚ軸について、搬送装置ＴＲ１のアーム３１がキャリアＣにアクセスして基板の収納又は取り出しを行う際の基準位置となる収納位置についてのティーチング処理が終了する。なお、図１１のフローチャートにおいて、ＣＰＵ１０１は、ステップＳ２０１〜ステップＳ２３０の処理を行う際には位置情報を取得する制御手段として機能し、ステップＳ２４０及びＳ２５０の処理を行う際にはアーム３１がキャリアＣに対してアクセスして基板の収納又は取り出しを行う際の基準位置としての正確な収納位置を設定する設定手段として機能する。
【０１０８】
以上のような処理を行うことにより、正確かつ短時間で効率的に搬送装置ＴＲ１のアーム３１がキャリアに対してアクセスすべき正確な収納位置を設定することができ、組立誤差等による偏差を解消することができる。
【０１０９】
また、キャリアが、ポッド（ＰＯＤ）と呼ばれるような基板を外気に晒さない収納容器である場合についても、自動的にティーチング処理を行うことができるため、オペレータが目視にてアームと収納位置との位置関係を確認することは必要なく、オペレータの負担を低減することができる。
【０１１０】
＜６．ティーチング処理２＞
ところで、上記のようなティーチング処理では、各軸についてアーム３１を駆動する際には、各位置情報を的確に得るために低速で駆動する必要がある。また、各位置情報を得るためにアーム３１を一方向にのみ移動させるものであるため、光軸の微妙なズレ等により検出する被検出部１２２のエッジがズレる可能性がある。そこで、上記のようなティーチング処理をさらに効率的に、かつ精度良く行うために次に示すような方法を行っても良い。
【０１１１】
ティーチング処理の全体的な処理手順は、図１１のフローチャートと同様である。そして、図１１に示すステップＳ２１０，Ｓ２２０，Ｓ２３０の処理を行う際は、アーム３１を停止させずに位置情報を取り込むとともに、各軸について被検出部１２２を検出する際に、被検出部１２２の一対のエッジとクロスする所定の軌跡に沿ってプラス方向とマイナス方向にアーム３１を往復動作させて４点の位置情報を取り込む。そして、これら４点の位置情報を平均することにより、被検出部１２２の中心を導くようにすることにより、アームを移動させる速度を上げることができるとともに、検出する位置情報の精度をも上昇させることができる。
【０１１２】
この場合の図１１に示すステップＳ２１０のＹ軸の位置情報を検出する処理は、図１７に示すような手順となる。また、図１７に示す手順において、光センサ２３０の検出ポイントの移動する軌跡を図１８に示す。
【０１１３】
まず、ステップＳ３１１において、Ｙ軸を−Ｙ方向に移動させ、光センサ２３０が安定して「ＯＦＦ」する位置に光センサ２３０の検出ポイントを移動させる。このステップＳ３１１により、光センサ２３０の検出ポイントは図１８に示す位置Ｐ３に移動することとなる。
【０１１４】
そして、ステップＳ３１２において、アーム３１を＋Ｙ方向に移動開始させ、光センサ２３０が「ＯＮ」した位置を位置情報ＹＦ１としてＲＡＭ１０３に格納する。すなわち、はじめに図１８の位置Ｐ３にある検出ポイントがアーム３１の移動に伴って被検出部１２２に向かって移動し、被検出部１２２の左側のエッジを検出すると、そのエッジ位置を位置情報ＹＦ１として取得する。この位置情報ＹＦ１を取り込むときもアーム３１は＋Ｙ方向に移動し続ける。
【０１１５】
そして、ステップＳ３１３において光センサ２３０が「ＯＦＦ」した位置を位置情報ＹＦ２としてＲＡＭ１０３に格納する。このときのＹＦ２の位置は、図１８に示す被検出部１２２の右側のエッジ位置である。これにより、被検出部１２２の一対のエッジに対して順方向についてのエッジ検出を行ったこととなる。なお、この位置情報ＹＦ２を取り込むときもアーム３１は＋Ｙ方向に移動し続ける。
【０１１６】
そして、ステップＳ３１４において光センサ２３０が「ＯＦＦ」した位置から５ｍｍ程度移動させる。アーム３１の往復移動させる際の折り返し点を光センサ２３０が「ＯＦＦ」した位置とすると、光センサ２３０のＯＮ／ＯＦＦの切り替わり点が折り返し点となるため、好ましくない。そこで、ステップＳ３１４において光センサ２３０が「ＯＦＦ」した位置から５ｍｍ程度移動させることとしたものであり、５ｍｍに限定するものではない。
【０１１７】
そして、ステップＳ３１５において、アーム３１を−Ｙ方向に移動開始し、光センサ２３０が「ＯＮ」した位置を位置情報ＹＲ１としてＲＡＭ１０３に格納する。このときのＹＲ１の位置は、図１８に示す被検出部１２２の右側のエッジ位置である。
【０１１８】
アーム３１は−Ｙ方向に移動し続け、ステップＳ３１６において、光センサ２３０が「ＯＦＦ」した位置を位置情報ＹＲ２としてＲＡＭ１０３に格納する。このときのＹＲ２の位置は、図１８に示す被検出部１２２の左側のエッジ位置である。これにより、被検出部１２２の一対のエッジに対して逆方向についてのエッジ検出を行ったこととなる。
【０１１９】
そして、ステップＳ３１７において、アーム３１のＹ軸についての位置を「（ＹＦ１＋ＹＦ２＋ＹＲ１＋ＹＲ２）／４」の位置に移動させる。この位置は、図１８からも判るように被検出部１２２の中心位置である。
【０１２０】
このようにして、図１１に示すステップＳ２１０のＹ軸の位置情報を検出する処理が終了する。
【０１２１】
次に、図１１に示すステップＳ２２０のＸ軸の位置情報を検出する処理は、図１９に示すような手順となる。また、図１９に示す手順において、光センサ２４０の検出ポイントの移動する軌跡は、先と同様に図１８を参照する。
【０１２２】
まず、ステップＳ３２１において、Ｘ軸を−Ｘ方向に移動させ、光センサ２４０が安定して「ＯＦＦ」する位置に光センサ２４０の検出ポイントを移動させる。このステップＳ３２１により、光センサ２４０の検出ポイントは図１８に示す位置Ｐ３に移動することとなる。
【０１２３】
そして、ステップＳ３２２において、アーム３１を＋Ｘ方向に移動開始させ、光センサ２４０が「ＯＮ」した位置を位置情報ＸＦ１としてＲＡＭ１０３に格納する。すなわち、はじめに図１８の位置Ｐ３にある検出ポイントがアーム３１の移動に伴って被検出部１２２に向かって移動し、被検出部１２２の左側のエッジを検出すると、そのエッジ位置を位置情報ＸＦ１として取得する。この位置情報ＸＦ１を取り込むときもアーム３１は＋Ｘ方向に移動し続ける。
【０１２４】
そして、ステップＳ３２３において光センサ２４０が「ＯＦＦ」した位置を位置情報ＸＦ２としてＲＡＭ１０３に格納する。このときのＸＦ２の位置は、図１８に示す被検出部１２２の右側のエッジ位置である。これにより、被検出部１２２の一対のエッジに対して順方向についてのエッジ検出を行ったこととなる。なお、この位置情報ＸＦ２を取り込むときもアーム３１は＋Ｘ方向に移動し続ける。
【０１２５】
そして、ステップＳ３２４において光センサ２４０が「ＯＦＦ」した位置から５ｍｍ程度移動させる。このステップＳ３２４の処理の意味は、Ｙ軸についての上記ステップＳ３１４の場合と同様である。
【０１２６】
そして、ステップＳ３２５において、アーム３１を−Ｘ方向に移動開始し、光センサ２４０が「ＯＮ」した位置を位置情報ＸＲ１としてＲＡＭ１０３に格納する。このときのＸＲ１の位置は、図１８に示す被検出部１２２の右側のエッジ位置である。
【０１２７】
アーム３１は−Ｘ方向に移動し続け、ステップＳ３２６において、光センサ２４０が「ＯＦＦ」した位置を位置情報ＸＲ２としてＲＡＭ１０３に格納する。このときのＸＲ２の位置は、図１８に示す被検出部１２２の左側のエッジ位置である。これにより、被検出部１２２の一対のエッジに対して逆方向についてのエッジ検出を行ったこととなる。
【０１２８】
そして、ステップＳ３２７において、アーム３１のＸ軸についての位置を「（ＸＦ１＋ＸＦ２＋ＸＲ１＋ＸＲ２）／４＋ｋ」の位置に移動させる。ここで、定数ｋは、上述したように、凹部１２１における検出ピン１２０の半径ｒと、被検出部１２２における半径Ｒとを用いると、定数ｋは「ｒ＜ｋ＜Ｒ」を満たす数である。
【０１２９】
このようにして、図１１に示すステップＳ２２０のＸ軸の位置情報を検出する処理が終了する。
【０１３０】
次に、図１１に示すステップＳ２３０のＺ軸の位置情報を検出する処理は、図２０に示すような手順となる。また、図２０に示す手順において、光センサ２４０の検出ポイントの移動する軌跡は図１８に示す。
【０１３１】
まず、ステップＳ３３１において、Ｚ軸を−Ｚ方向（すなわち、アーム３１を下降させる方向）に移動させ、光センサ２４０が安定して「ＯＦＦ」する位置に光センサ２４０の検出ポイントを移動させる。このステップＳ３３１により、光センサ２４０の検出ポイントは図１８に示す位置Ｐ４に移動することとなる。
【０１３２】
そして、ステップＳ３３２において、アーム３１を＋Ｚ方向（すなわち、アーム３１を上昇させる方向）に移動開始させ、光センサ２４０が「ＯＮ」した位置を位置情報ＺＦ１としてＲＡＭ１０３に格納する。すなわち、はじめに図１８の位置Ｐ４にある検出ポイントがアーム３１の移動に伴って上昇し、被検出部１２２の下側のエッジを検出すると、そのエッジ位置を位置情報ＺＦ１として取得する。この位置情報ＺＦ１を取り込むときもアーム３１は＋Ｚ方向に移動し続ける。
【０１３３】
そして、ステップＳ３３３において光センサ２４０が「ＯＦＦ」した位置を位置情報ＺＦ２としてＲＡＭ１０３に格納する。このときのＺＦ２の位置は、図１８に示す被検出部１２２の上側のエッジ位置である。これにより、被検出部１２２の上下方向についての一対のエッジに対して順方向についてのエッジ検出を行ったこととなる。なお、この位置情報ＺＦ２を取り込むときもアーム３１は＋Ｘ方向に移動し続ける。
【０１３４】
そして、ステップＳ３３４において光センサ２４０が「ＯＦＦ」した位置から数ｍｍ程度移動させる。このステップＳ３２４の処理の意味についても、光センサ２４０の出力が安定して「ＯＦＦ」となるようにするための処理である。
【０１３５】
そして、ステップＳ３３５において、アーム３１を−Ｚ方向に移動開始し、光センサ２４０が「ＯＮ」した位置を位置情報ＺＲ１としてＲＡＭ１０３に格納する。このときのＺＲ１の位置は、図１８に示す被検出部１２２の上側のエッジ位置である。
【０１３６】
アーム３１は−Ｚ方向に移動し続け、ステップＳ３３６において、光センサ２４０が「ＯＦＦ」した位置を位置情報ＺＲ２としてＲＡＭ１０３に格納する。このときのＺＲ２の位置は、図１８に示す被検出部１２２の下側のエッジ位置である。これにより、被検出部１２２の上下方向についての一対のエッジに対して逆方向についてのエッジ検出を行ったこととなる。
【０１３７】
そして、ステップＳ３３７において、Ｚ軸の位置をキャリアＣの１段目の位置まで下降させ、Ｘ軸を原点に戻す。これにより、アーム３１はキャリアＣの内部から退避する。
【０１３８】
このようにして、図１１に示すステップＳ２３０のＺ軸の位置情報を検出する処理が終了する。
【０１３９】
以上の処理により、Ｘ軸，Ｙ軸，Ｚ軸についてそれぞれ４点の位置情報を取得したこととなる。
【０１４０】
そして、図１１に示す次のステップＳ２４０において偏差補正演算処理を行って、アーム３１のズレ量を求める。具体的には、ΔＸ，ΔＹ，ΔＺはそれぞれ、
【０１４１】
【数４】
Figure 0003869098
【０１４２】
【数５】
Figure 0003869098
【０１４３】
【数６】
Figure 0003869098
【０１４４】
として表される。従って、ステップＳ２４０においてＣＰＵ１０１はＲＡＭ１０３に格納した１２個の位置情報ＸＦ１，ＸＦ２，ＸＲ１，ＸＲ２，ＹＦ１，ＹＦ２，ＹＲ１，ＹＲ２，ＺＦ１，ＺＦ２，ＺＲ１，ＺＲ２を読み出し、これらを数４〜数６に基づいて演算することにより、それぞれの軸方向についてのアーム３１のズレ量ΔＸ，ΔＹ，ΔＺを得ることができる。
【０１４５】
そして、ステップＳ２４０でそれぞれの軸についてのズレ量を導いた後、ステップＳ２５０において、ステップＳ２４０で求めた値に基づいて正確なアーム３１のアクセスすべき収納位置を設定する。ＣＰＵ１０１は、ズレ量ΔＸ，ΔＹ，ΔＺをメインコントローラＭＣに出力し、メインコントローラＭＣがこれらの値に基づいて正確な収納位置を設定する。
【０１４６】
以上のようにして、Ｘ軸，Ｙ軸，Ｚ軸について、搬送装置ＴＲ１のアーム３１がキャリアＣにアクセスする際の収納位置についてのティーチング処理が終了する。
【０１４７】
ここで、アーム３１を高速で動作させるながら位置情報を取り込む場合は、本来のＯＮ・ＯＦＦすべき位置から少しズレることがある。例えば、Ｙ軸について考えると、図２１に示すように、アーム３１を＋Ｙ方向に高速移動させる際の光センサ２３０の出力をＳＧＮ１とすると、光センサ２３０のＯＮ・ＯＦＦする位置が本来のＯＮ・ＯＦＦすべき位置（すなわち、被検出部１２２のエッジ位置）に対して遅れることがある。同様に、アーム３１を−Ｙ方向に高速移動させる際の光センサ２３０の出力をＳＧＮ２とすると、光センサ２３０のＯＮ・ＯＦＦする位置が本来のＯＮ・ＯＦＦすべき位置に対して遅れることがある。これらは、光センサ２３０の応答特性にも依存する部分があるが、＋Ｙ方向と−Ｙ方向とのアーム３１の移動速度を等しくすれば、＋Ｙ方向と−Ｙ方向との遅れは等しくなる。
【０１４８】
従って、上記のように４点測定を行い、その４点の平均を導くことで、このような光センサの出力が遅れることを解消することができる。その結果、このような４点測定を行う場合は、応答特性の優れた高価な光センサを用いる必要がなく、比較的安価な光センサを用いて高精度に測定することができる。
【０１４９】
このように、各軸について４点測定を行うことにより、比較的高速でアーム３１を移動させることができ、ティーチング処理の高速化を図ることができるとともに、４点の平均をとって偏差を導くため、ティーチングにおける精度を向上させることができる。
【０１５０】
なお、ここで示したようなティーチング処理は、アーム３１を移動させつつ、位置情報を取り込む処理であるため、複数のタスクを同時に実行することができるいわゆるマルチタスク処理となる。例えば、上記のようなプログラムの各ステップを順次に実行するタスクと、リアルタイムで各軸の駆動部Ｄ１〜Ｄ３に対する指令値を算出するタスクと、光センサからの出力をリアルタイムで監視するタスク等の複数のタスクが、ＣＰＵ１０１によって並行処理されることにより、アーム３１を移動させながら、各位置情報を取り込むことが可能となる。
【０１５１】
以上のような処理を行うことにより、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搬送装置ＴＲ１のアーム３１がキャリアに対してアクセスすべき正確な収納位置を設定することができ、組立誤差等による偏差を解消することができる。また、さらに、上記「ティーチング処理１」と比較すると、高速でアーム３１を移動させることができるとともに、ティーチングの精度も上昇させることができる。
【０１５２】
＜７．変形例＞
上記説明におけるティーチング処理は、インデクサＩＤ（図１参照）に設けられた搬送装置ＴＲ１にのみ適用されるものではなく、ポッド等のキャリアに対して基板の収納又は取り出しを行う搬送装置に適用可能であることは言うまでもない。例えば、インターフェイスＩＦに設けられた搬送装置ＴＲ３等にも適用可能である。
【０１５３】
また、上記説明における各軸についての移動方向は、プラス方向とマイナス方向とを入れ替えても同様の結果を得ることができることは言うまでもない。
【０１５４】
さらに、上記説明においては、基板処理装置における搬送装置ＴＲ１のティーチングについて説明したが、このようなティーチング処理は、基板を搬送する搬送装置以外の搬送装置についても適用することができる。すなわち、アームが被搬送物を保持した状態で、被搬送物を所定の収納容器に搬送して収納する一般的な搬送装置について、アームが正確に所定の収納位置にアクセスするように行うティーチング処理としても適用できる。従って、被搬送物を基板に限定するものではない。
【０１５５】
【発明の効果】
以上説明したように、請求項１に記載の発明によれば、収納容器の所定位置に第１の治具が設置され、かつ、アームに第２の治具を保持させた状態で、第１の治具に対して第２の治具を所定の相対的位置関係になるまで近接させ、当該近接状態においてアームをそれぞれ異なる複数の方向に移動させることによって、複数の方向のそれぞれについて第１の治具を検出して位置情報として取得し、当該位置情報に基づいて、アームが収納容器に対して被搬送物の収納又は取り出しを行う際の基準位置を設定するため、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搬送装置がアクセスする位置の位置ズレを解消することができる。
【０１５６】
請求項２に記載の発明によれば、被検出部の一対のエッジのそれぞれとクロスする所定の軌跡の順方向に沿ってセンサの検出ポイントが移動するようにアームを移動させ、一対のエッジのそれぞれがセンサで検出された際の位置を一対の順方向エッジ位置として取得するととももに、順方向とは逆の方向に沿ってセンサの検出ポイントが移動するようにアームを移動させ、一対のエッジのそれぞれがセンサで検出された際の位置を一対の逆方向エッジ位置として取得し、一対の順方向エッジ位置と一対の逆方向エッジ位置とに基づいて位置情報を得るため、アームを高速移動させることができるとともに、精度を上げることもでき、高効率かつ高精度に搬送装置がアクセスする位置の位置ズレを解消することができる。
【０１５７】
請求項３に記載の発明によれば、アームを移動させつつ当該移動と並行してセンサによる被検出部の検出出力を取り込むため、効率的に位置情報を取得することができる。
【０１５８】
請求項４に記載の発明によれば、基板搬入搬出装置において、載置台に載置される収納容器に対してアクセスする搬送装置のアームの位置ズレを正確かつ短時間で効率的に解消することができる。
【０１５９】
請求項５に記載の発明によれば、基板処理装置において、基板が収納される収納容器に対してアクセスする搬送装置のアームの位置ズレを正確かつ短時間で効率的に解消することができる。
【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図である。
【図２】この発明の実施の形態における基板処理装置のインデクサに設けられる搬送装置の外観斜視図である。
【図３】この発明の実施の形態における搬送装置のアームの内部構造を示す側方断面図である。
【図４】この発明の実施の形態における搬送装置のアームの動作を概念的に説明する図である。
【図５】この発明の実施の形態における搬送装置の伸縮昇降機構を説明するための側面断面図である。
【図６】この発明の実施の形態におけるセンタリング治具（第１の治具）を示す図である。
【図７】この発明の実施の形態におけるセンシング治具（第２の治具）を示す図である。
【図８】この発明の実施の形態における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９】この発明の実施の形態におけるティーチング処理の全体的処理を示すフローチャートである。
【図１０】この発明の実施の形態におけるティーチング処理の前処理を示すフローチャートである。
【図１１】この発明の実施の形態におけるティーチング処理の自動ティーチング処理を示すフローチャートである。
【図１２】この発明の実施の形態においてアームがキャリアにアクセスした状態を示す図である。
【図１３】この発明の実施の形態におけるティーチング処理の際の光センサによる検出ポイントの移動方向を示す図である。
【図１４】この発明の実施の形態におけるティーチング処理のＹ軸の位置情報検出処理を示すフローチャートである。
【図１５】この発明の実施の形態におけるティーチング処理のＸ軸の位置情報検出処理を示すフローチャートである。
【図１６】この発明の実施の形態におけるティーチング処理のＺ軸の位置情報検出処理を示すフローチャートである。
【図１７】この発明の実施の形態におけるティーチング処理の図１４とは異なるＹ軸の位置情報検出処理を示すフローチャートである。
【図１８】この発明の実施の形態におけるティーチング処理の際の光センサによる検出ポイントの移動方向（軌跡）を示す図である。
【図１９】この発明の実施の形態におけるティーチング処理の図１５とは異なるＸ軸の位置情報検出処理を示すフローチャートである。
【図２０】この発明の実施の形態におけるティーチング処理の図１６とは異なるＺ軸の位置情報検出処理を示すフローチャートである。
【図２１】この発明の実施の形態においてアームを高速で移動させた際の光センサの出力を示す説明図である。
【符号の説明】
３１ アーム
１０１ ＣＰＵ
１３０ 制御部
１００ センタリング治具（第１の治具）
２００ センシング治具（第２の治具）
１２２ 被検出部
１１０，２１０ 本体部
２３０，２４０ 光センサ
２３１，２４１ 投光部
２３２，２４２ 受光部
ＴＲ１ 搬送装置
Ｄ１ Ｚ軸駆動部
Ｄ２ Ｙ軸回転駆動部
Ｄ３ Ｘ軸駆動部
Ｄ４ θ軸回転駆動部
Ｅ１，Ｅ２，Ｅ３，Ｅ４ エンコーダ
Ｗ 基板[0001]
BACKGROUND OF THE INVENTION
  The present invention relates to a transport device for transporting an object to be transported with respect to a storage container, a substrate carry-in / out device,as well asSubstrate processing equipmentIn placeRelated.
[0002]
[Prior art]
Conventionally, a substrate processing apparatus for processing a thin plate substrate (hereinafter simply referred to as “substrate”) such as a semiconductor wafer or a glass substrate for liquid crystal has been provided with a plurality of processing units. Each processing unit performs different processing. Such a conventional substrate processing apparatus is provided with a transport device for transporting a substrate, and an arm of the transport device takes out the substrate one by one from a carrier accommodating a plurality of substrates, and a plurality of processing units are provided. To the processed unit.
[0003]
In such a transport apparatus, it is necessary that the arm always accesses an accurate position with respect to the carrier, transports the substrate to a predetermined position formed on the carrier, or takes out the substrate from the predetermined position. . Here, if the position accessed by the arm is shifted from the correct storage position, the substrate may be damaged or unnecessary particles may be attached to the substrate, which is not preferable.
[0004]
However, in reality, due to various errors such as processing errors of members constituting the arm that holds the substrate, mounting errors when mounting each member, and assembly errors when assembling the transporting device, The arm does not access the correct storage position, and the arm is displaced from the correct storage position.
[0005]
In order to eliminate such misalignment due to an error or the like, an operator has conventionally performed a teaching operation on the transport device prior to actually transporting the substrate. This teaching work must be performed every time the apparatus is maintained.
[0006]
[Problems to be solved by the invention]
The teaching operation of the transfer device in the conventional substrate processing apparatus as described above is performed by placing the substrate on the arm and moving the arm little by little manually by the operator, bringing the arm closer to the predetermined storage position of the carrier and visually Was to combine. Therefore, the conventional teaching work is a very troublesome and time-consuming work. In addition, there is a large difference in accuracy depending on the experience and technical skill of the operator who performs the teaching work.
[0007]
Further, when the carrier is a substrate storage container that does not expose a substrate called a pod (POD) to the outside air, since the airtightness is required, the carrier is configured to have no gap. Therefore, when performing the teaching work visually, it is very difficult to confirm the positional relationship between the arm and the storage position.
[0008]
In this way, the teaching work is burdened by the operator, and it takes time for the teaching work and variations in accuracy are not preferable from the viewpoint of operating the substrate processing apparatus efficiently and accurately. .
[0009]
  Therefore, the present invention has been made in view of the above problems, and while reducing the burden on the operator, a transport device, a substrate loading / unloading device, which can eliminate positional displacement accurately and in a short time,as well asSubstrate processing equipmentPlaceThe purpose is to provide.
[0010]
[Means for Solving the Problems]
  In order to achieve the above object, the invention described in claim 1 is a transfer device that stores or takes out a transfer object with respect to a storage container by means of an arm, and (a) the first is placed at a predetermined position of the storage container. In a state where the jig is installed and the arm holds the second jig, the second jig is brought close to the first jig until a predetermined relative positional relationship is reached, Control means for detecting the first jig in each of the plurality of directions and acquiring it as position information by moving the arms in different directions in the proximity state; and (b) based on the position information Setting means for setting a reference position when the arm stores or removes the object to be transported from the storage container;One of the first and second jigs is formed with a detected part having a predetermined shape at least at a part thereof, and the other of the first and second jigs Is provided with a sensor that is sensitive to the detected part. (a1) A movement control means for moving the arm so that the detection point of the sensor moves along each of at least three trajectories passing across the detected part; (a2) By acquiring the pair of edges of the detected part detected by the sensor in the process of the detection point of the sensor moving along each of at least three trajectories as a pair of edge detection positions, at least three pairs of the detected part are detected. Edge position detection means for acquiring the edge detection position of (a3) Position information acquisition means for acquiring position information based on at least three pairs of edge detection positions;It has.
[0011]
  The invention according to claim 2 is the conveying apparatus according to claim 1.The edge position detecting means is (a2-1) By acquiring, as a pair of forward edge detection positions, a pair of edges detected by the sensor in a process in which the detection point of the sensor moves along the forward direction of each of at least three trajectories Forward direction detecting means for obtaining at least three pairs of forward edge detection positions for: (a2-2) By acquiring the pair of edges of the detected portion detected by the sensor in the process of the detection points of the sensor moving along the opposite directions of at least three trajectories as a pair of reverse edge detection positions, Reverse direction detection means for acquiring at least three pairs of reverse edge detection positions, and the position information acquisition means includes at least three pairs of forward edge detection positions and at least three pairs of reverse edge detection positions. Get location information based onIt is characterized by that.
[0012]
According to a third aspect of the present invention, in the apparatus according to the second aspect, each of the forward direction detecting means and the backward direction detecting means moves the arm while detecting the detection output of the detected portion by the sensor in parallel with the movement. It is characterized by taking in.
[0013]
The invention according to claim 4 is provided with a mounting table for mounting a storage container for storing a plurality of substrates, and as a substrate transfer means for loading and unloading the substrate with respect to the storage container mounted on the mounting table. A conveying device according to any one of claims 1 to 3 is provided.
[0014]
The invention according to claim 5 includes a processing unit that performs a predetermined process on the substrate, takes out the substrate from the storage container, transports the substrate to the processing unit, and processes the substrate after the predetermined process is completed in the processing unit. As a substrate transfer means for receiving from the storage and storing in the storage container, the transfer apparatus according to any one of claims 1 to 3 is provided.
[0018]
DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION
<1. Overall configuration of substrate processing apparatus>
First, the overall configuration of the substrate processing apparatus according to the present invention will be described. FIG. 1 is a schematic plan view showing a substrate processing apparatus in this embodiment.
[0019]
As shown in FIG. 1, in this embodiment, the substrate processing apparatus includes an indexer ID, a unit arrangement unit MP, and an interface IF.
[0020]
The indexer ID is provided with a transport device TR1 for transporting the substrate W. The transport device TR1 takes out the substrate W from the carrier C as a storage container and carries it out to the unit placement unit MP, or a predetermined process is completed. The substrate W thus received is received from the unit placement unit MP and stored in the carrier C. Thus, the indexer ID functions as a substrate carry-in / out device in relation to the unit arrangement unit MP.
[0021]
The unit arrangement unit MP includes coating processing units SC1 and SC2 (spin coaters) that perform resist coating processing while rotating the substrate as liquid processing units that perform processing with the processing liquid on the four corners of the substrate, and the substrate after exposure. Development processing units SD1 and SD2 (spin developers) that perform development processing are provided, and a cleaning processing unit SS that rotates and cleans the substrate by supplying a cleaning liquid such as pure water to the substrate between the coating processing units SC1 and SC2. (Spin scrubber) is arranged. Further, a plurality of heat treatment units for performing heat treatment such as a cool plate portion for cooling the substrate and a hot plate portion for heat treatment are disposed above the liquid treatment units. A transport device TR2 is provided in the central portion of the unit arrangement unit MP, and the transport device TR2 performs a predetermined process on the substrate W by sequentially transporting the substrate W between the liquid processing unit and the heat treatment unit. be able to.
[0022]
The interface IF is provided to pass the substrate on which the resist coating has been completed in the unit arrangement unit MP to the exposure apparatus side (not shown) or to receive the exposed substrate from the exposure apparatus side. Inside the interface IF, a transfer device TR3 is provided for receiving a substrate from the unit arrangement unit MP and passing the exposed substrate to the unit arrangement unit, and temporarily stocks the substrate. The carrier C which is a storage container is provided.
[0023]
In the substrate processing apparatus configured as described above, for the transfer apparatus that transfers the substrate to the carrier C, the arm of the transfer apparatus always accesses the correct position with respect to the carrier C, and the substrate is formed on the carrier C. It is necessary to transport to a predetermined position (shelf) or take out the substrate from the predetermined position (shelf). However, by automatically teaching these transport devices, the burden on the operator is reduced. A description will be given below of the contents for eliminating the positional deviation due to the assembly error of the transfer device accurately and efficiently in a short time.
[0024]
<2. Conveyor configuration>
Next, the transport device TR1 in the indexer ID will be described. FIG. 2 is an external perspective view of the transport device TR1. The transport device TR1 includes an arm 31 that holds a circular substrate, and a horizontal movement mechanism (X-axis movement mechanism) that causes the arm 31 to bend and extend in the horizontal direction, and an expansion / contraction mechanism that moves in the vertical direction while expanding and contracting ( Z-axis drive mechanism) and a parallel movement mechanism (Y-axis movement mechanism) are provided so as to move the transport device TR1 along the ball screw 77 and the guide rail 76 provided in the Y-axis direction. Further, the transport device TR1 also includes a rotation drive mechanism that rotates around the vertical axis at the center of the transport device TR1 in order to take out the substrate W of the carrier C shown in FIG. 1 and transport it to the unit placement unit MP.
[0025]
First, the bending / extending movement of the arm 31 will be described. The arm 31 is configured as shown in FIG. FIG. 3 is a side sectional view showing the internal structure of the arm 31. The arm 31 includes a first arm segment 34 on the front end side on which the substrate W is placed, a second arm segment 33 that rotatably supports the first arm segment 34 in a horizontal plane, and the second arm segment 33. A third arm segment 32 that is rotatably supported in the horizontal plane, an X-axis drive unit D3 that rotates the third arm segment 32 in the horizontal plane, and the third arm segment 32 is rotated by the X-axis drive unit D3. Power transmission means 46, which is a bending and stretching mechanism that transmits power to the second arm segment 33 and the first arm segment 34 when they are moved to control their posture and moving direction, is provided.
[0026]
A first rotation shaft 51 is vertically fixed to a base end portion of the first arm segment 34 so as to be lowered. Further, a first bearing hole 52 for pivotally supporting the first rotation shaft 51 is formed at the distal end portion of the second arm segment 33. In addition, a second rotating shaft 53 is vertically fixed to the base end portion of the second arm segment 33. The third arm segment 32 is set to have the same length as that of the second arm segment 33, and a second bearing hole 54 for rotatably supporting the second rotation shaft 53 is formed at the tip of the third arm segment 32. Has been. In addition, a third rotating shaft 55 to which the rotational force of the X-axis driving unit D3 is transmitted is fixed to the base end portion of the third arm segment 32 downward.
[0027]
The power transmission means 46 includes a first pulley 61 fixed to the lower end of the first rotation shaft 51, a second pulley 62 fixed to the second rotation shaft 53 on the upper surface side of the second bearing hole 54, A first belt 63 suspended between the first pulley 61 and the second pulley 62; a third pulley 64 fixed to the lower end of the second rotating shaft 53; and a third arm segment 32 fixed to the third arm segment 32. A fourth pulley 65 for loosely fitting the rotating shaft 55 and a second belt 66 suspended between the third pulley 64 and the fourth pulley 65 are provided.
[0028]
Here, the diameter of the first pulley 61 and the diameter of the second pulley 62 are set to 2 to 1, and the diameter of the third pulley 64 and the diameter of the fourth pulley 65 are set to 1 to 2. . The distance from the first rotation shaft 51 to the second rotation shaft 53 and the distance from the second rotation shaft 53 to the third rotation shaft 55 are set to the same length R.
[0029]
FIG. 4 is a diagram for conceptually explaining the operation of the arm 31. The operation will be described with reference to FIGS. 3 and 4. When the X-axis drive unit D3 rotates the third arm segment 32b counterclockwise by the angle α via the third rotation shaft 55, the third arm segment 32 is moved. The second rotating shaft 53 supported at the tip portion rotates clockwise through the second belt 66 and the third pulley 64 by an angle β = 2α that is twice the third rotating shaft 55. As a result, the first rotation shaft 51 supported at the tip of the second arm segment 33 advances straight in the X-axis direction. At this time, the rotation angle of the first rotation shaft 51 is controlled through the second pulley 62 and the first belt 63. Here, when the second arm segment 33 is used as a reference, the first rotation shaft 51 rotates counterclockwise by an angle γ = α that is ½ times the second rotation shaft 53. The second arm segment 33 itself rotates, and as a result, the first arm segment 34 advances straight in the X-axis direction while maintaining the posture with respect to the X-axis drive unit D3. In this way, the arm 31 of the transport device TR1 performs a bending / extending motion along the X axis.
[0030]
Next, the telescopic lifting mechanism and the rotation driving mechanism of the transport device TR1 will be described. 2 is a so-called telescopic extension / contraction mechanism, the cover 41d can be stored in the cover 41c, the cover 41c can be stored in the cover 41b, and the cover 41b can be stored in the cover 41a. It can be stored. When the arm 31 is lowered, the cover can be sequentially stored, and conversely, when the arm 31 is raised, the stored cover is sequentially pulled out. .
[0031]
The transport device TR1 is installed on a base 44, and a rotation drive mechanism is configured so that the transport device TR1 can rotate around the center of the base 44. The lower part of the base 44 is attached to a ball screw 77 and a guide rail 76.
[0032]
FIG. 5 is a side cross-sectional view for explaining the operation of the transport device TR1. As shown in FIG. 5, the inside of the transport device TR1 has a so-called telescopic multi-stage nesting structure, and when it is contracted, the elevating member 42a is accommodated in the elevating member 42b, and the elevating member 42b is attached to the elevating member 42c. The elevating member 42c is accommodated in the elevating member 42d, and the elevating member 42d is accommodated in the fixing member 42e.
[0033]
Pulleys 47a, 47b, and 47c are attached to the elevating members 42b, 42c, and 42d, respectively. Belts L3, L2, and L1 are hung on these pulleys 47a, 47b, and 47c. One end of the belt L1 is fixed to the upper part of the fixing member 42e, and the other end is fixed to the lower part of the elevating member 42c. Similarly, the belt L2 is fixed to the upper part of the lifting member 42d and the lower part of the lifting member 42b, and the belt L3 is fixed to the upper part of the lifting member 42c and the lower part of the lifting member 42a.
[0034]
Then, by driving the Z-axis drive unit D1 such as a motor installed on the turntable 45, the support member 48 is moved up and down, and the lift member 42d fixed to the support member 48 is moved up and down. Here, the case where the arm 31 is raised by extending the telescopic lifting mechanism will be described. First, the drive of the Z-axis drive part D1 raises the support member 48, and at the same time, the elevating member 42d rises. When the elevating member 42d is raised, the pulley 47c attached thereto is also raised at the same time. As described above, since one end of the belt L1 is fixed to the fixing member 42e and the length of the belt L1 is constant, when the pulley 47c is raised, the elevating member 42c is lifted so as to be pulled up by the belt L1. When the elevating member 42c is raised, the pulley 47b attached thereto is raised, and the elevating member 42b is raised so as to be pulled up by the belt L2. When the elevating member 42b rises, the pulley 47a attached thereto rises, and the elevating member 42a rises so as to be pulled up by the belt L3. In this manner, the arm 31 installed on the upper side of the elevating member 42a can be raised.
[0035]
Also, in the case where the arm 31 is lowered by contracting the transport device TR1 by the expansion / contraction mechanism, conversely to the above, if the support member 48 is lowered by driving the Z-axis drive unit D1, each raising / lowering is performed. The members are sequentially lowered and the arm 31 installed on the upper side of the elevating member 42a can be lowered.
[0036]
The covers 41a to 41d are respectively attached to the elevating members 42a to 42d, and the elevating operations of these covers 41a to 41d are interlocked with the operations of the elevating members 42a to 42d.
[0037]
The θ-axis rotation drive unit D4 is a drive unit for rotating the turntable 45 around the axis θ of the base 44, and is configured by a motor or the like. Therefore, when the turntable 45 rotates about the axis θ, the arm 31 can rotate about the axis θ.
[0038]
Further, in order to move the transport device TR1 along the Y axis, a Y axis drive unit D2 (not shown) that rotates the ball screw 77 is provided.
[0039]
With the above configuration, the transport device TR1 can move in the three dimensions of the X, Y, and Z axes, and the arm 31 can be accessed by an arbitrary carrier C among the plurality of carriers C provided in the indexer ID. In addition, the arm 31 can be accessed at any accommodation position in the carrier.
[0040]
Note that the transport device TR3 provided in the interface IF is also configured to be able to operate three-dimensionally, and the arm can be accessed to the carrier C in the interface IF.
[0041]
<3. Jig used for teaching process>
In the configuration as described above, the arm 31 always accesses an accurate position with respect to the carrier C, and automatically transfers the substrate to a predetermined position formed on the carrier or takes out the substrate from the predetermined position. Teaching process is performed.
[0042]
In this embodiment, two types of jigs are used to automatically perform the teaching process. Here, these two types of jigs will be described.
[0043]
First, the first jig (hereinafter referred to as “centering jig”) has a structure as shown in FIG. 6A is a plan view of the centering jig 100 as viewed from below, and FIG. 6B is a cross-sectional view taken along line AA in the plan view of FIG. As shown in FIG. 6, the centering jig 100 is provided at a central position of the main body 110 and a thin plate-like main body 110 having a substantially same shape as a substrate that is an object to be transported by the transport device. And a detection pin 120. For example, when the substrate to be processed has a disk shape with a diameter of 300 mm, the main body 110 of the centering jig has a circular shape with a diameter that is several mm larger than the diameter of 300 mm. However, the shape is not limited to this, and any shape that can be stored in the carrier C may be used, and at least a part of the shape may conform to the outer shape of the substrate.
[0044]
As shown in FIG. 6B, a columnar detected portion 122 having a predetermined diameter is provided below the detection pin 120. Further, the joint between the detection pin 120 and the main body 110 has a predetermined diameter smaller than the diameter of the detected part 122, and a recess 121 is formed between the main body 110 and the detected part 122. Yes. The shapes and dimensions of the detected portion 122 and the recess 121 of the detection pin 120 are determined in advance.
[0045]
Next, the second jig (hereinafter referred to as “sensing jig”) has a configuration as shown in FIG. FIG. 7A is a plan view of the sensing jig 200 as viewed from above, and FIG. 7B is a side view of the sensing jig 200. As shown in FIG. 7, the sensing jig has a thin plate-like main body 210 in the same manner as the centering jig. The main body part 210 is provided with light projecting parts 231 and 241 and light receiving parts 232 and 242, and the light projecting part 231 and the light receiving part 232 form one light sensor. The part 241 and the light receiving part 242 form another single optical sensor. The optical axes of these optical sensors are provided so as to be substantially orthogonal as shown in FIG. 7 (a), and at a predetermined height position from the lower surface of the main body 210 as shown in FIG. 7 (b). In the position. Further, the position where the two optical axes of these optical sensors intersect is located on the distal end side of the arm 31 by a distance a from the position corresponding to the center of the substrate.
[0046]
The shape of the main body 210 of the sensing jig 200 may be any shape that can hold the arm 31, and at least a portion is positioned and held by the arm 31, that is, the substrate is actually in contact with the peripheral edge of the back surface of the substrate. As long as it has a shape corresponding to the arrangement of the substrate support portion of the arm 31 that supports the substrate 31, for example, a part thereof may have a shape that follows the outer shape of the substrate.
[0047]
When the arm 31 transports the sensing jig 200, the arm 31 transports the sensing jig 200 while holding the main body 210. Therefore, when the sensing jig 200 is set on the arm 31, the sensing jig 200 is always fixed to a position that has a predetermined positional relationship with respect to the arm 31.
[0048]
Note that a cable (not shown) connected to drive the light projecting units 231 and 241 and the light receiving units 232 and 242 is connected to a connector provided on the arm 31.
[0049]
<4. Control mechanism of transport device for teaching process>
Next, a control mechanism for performing the teaching process for the position to which the arm 31 accesses will be described. FIG. 8 is a block diagram showing a control mechanism for performing the teaching process. FIG. 8 is a block diagram when the sensing jig 200 described above is installed on the arm 31.
[0050]
As shown in FIG. 8, the control unit 130 includes a CPU 101 that issues a drive command to the arm 31, a ROM 102 in which a program is written in advance, a RAM 103 that stores user programs and position information, an interface 104, and a servo control unit. 105. The ROM 102, RAM 103, interface 104, and servo control unit 105 are all connected to the CPU 101.
[0051]
The interface 104 is connected to optical sensors 230 and 240 of a sensing jig via a connector 270. The optical sensor 230 is an optical sensor including a light projecting unit 231 and a light receiving unit 232, and the optical sensor 240 is an optical sensor including a light projecting unit 241 and a light receiving unit 242.
[0052]
The servo control unit 105 is connected to the Z-axis drive unit D1, the Y-axis drive unit D2, the X-axis drive unit D3, the θ-axis rotation drive mechanism, and the encoders E1, E2, E3, and E4. Here, the encoder E1 is the drive amount of the Z-axis drive unit D1, the encoder E2 is the drive amount of the Y-axis drive unit D2, the encoder E3 is the drive amount of the X-axis drive unit D3, and the encoder E4 is the θ-axis rotation drive unit. This is provided to detect the driving amount of D4. Therefore, by obtaining the outputs of the encoders E1, E2, E3, and E4 via the servo control unit 105, the CPU 101 can detect the amount of displacement that the transport device TR1 operates. Position information can be obtained. Further, the CPU 101 can control the driving of the transport device TR1 by outputting the driving amounts of the Z axis, the Y axis, the X axis, and the θ axis to the servo control unit 105.
[0053]
Note that the θ-axis rotation drive unit D4 is a mechanism that rotates the transport device TR1 to transport the substrate received from the carrier C to the unit placement unit MP side as shown in FIG. Teaching processing for the position where the carrier C is accessed is performed for the three axes of the X axis, the Y axis, and the Z axis.
[0054]
Further, the CPU 101 of the control unit 130 is connected to a main controller MC that comprehensively controls the substrate processing apparatus. The main controller MC is connected to a display unit 111 for displaying information to the operator and an operation input unit 112 for the operator to input processing commands and the like.
[0055]
<5. Teaching process 1>
A teaching process for correcting the arm 31 of the transport device TR1 so as to access an accurate storage position of the carrier C will be described. The outline of such teaching processing is as follows. The operator sets the centering jig 100 in an arbitrary storage position (shelf) of the carrier C in advance and sets the sensing jig 200 on the arm 31, and then the arm 31 is centered. By automatically accessing the carrier C in which the tool 100 is set and detecting the detected portion 122 formed on the centering jig 100 by the sensing jig 200, position information about each axis is obtained. This is processing for obtaining an accurate position of the arm 31 to be accessed based on the position information. Hereinafter, the details of the teaching process will be described.
[0056]
In the teaching process in this embodiment, as shown in FIG. 9, first, pre-processing (step S100) is performed, and then actual automatic teaching processing (step S200) is performed.
[0057]
The preprocessing (step S100) is performed in the procedure as shown in FIG. As shown in FIG. 10, first, the operator designates and inputs a command for executing the teaching process from the operation input unit 112 while confirming the display contents of the display unit 111 (step S101). At this time, the carrier C on which the teaching process is to be performed is selected, the number of storage positions at which the teaching process is to be performed is determined, and these inputs are simultaneously performed.
[0058]
In step S102, when the main controller MC receives a command for teaching processing, the main controller MC instructs the CPU 101 to execute a predetermined program for teaching processing, and at the position where the arm 31 accesses the carrier C that performs teaching processing. The base value is transmitted to the CPU 101.
[0059]
In step S103, the sensing jig 200 is set on the arm 31 of the transport device TR1. In step S104, the centering jig 100 is set at the determined storage position of the carrier C selected in step S101. At this time, the centering jig 100 is installed in contact with the back of the carrier C, and the detection pin 120 is installed in a state of protruding downward.
[0060]
Since the preprocessing involving the operator is as described above, the operator inputs the completion of the preprocessing from the operation input unit 112 in order to actually start the automatic teaching process (step S105).
[0061]
In the above pre-processing (step S100), the operator performs only the command input from the operation input unit 112 and sets the jig on each arm. Not required at all.
[0062]
When the preprocessing (step S100) is completed as described above, the automatic teaching process (step S200) in FIG. 9 is started. In the automatic teaching process (step S200), the processes shown in FIG. 11 are sequentially performed.
[0063]
First, in step S201, the CPU 101 drives the driving unit for each axis to position the arm 31 at a predetermined height position on the first stage of the carrier C to be taught. Then, the CPU 101 instructs the servo control unit 105 to extend the arm 31 to the near side by a distance a from the position indicated by the base value for the X axis. Thus, the servo control unit 105 drives the X-axis drive unit D3 and extends the arm 31 to that position. This state is as shown in FIG. That is, the position where the optical axes of the optical sensors 230 and 240 cross each other is near the position depending from the detection pin 120 provided in the centering jig 100.
[0064]
In step S202, the CPU 101 issues a command to drive the Z-axis drive unit D1, and raises the arm 31 in the + Z direction. The moving amount to be raised here is a moving amount such that the optical axis by each of the optical sensors 230 and 240 is blocked by the detection pin 120 of the centering jig 100. Since the level of the centering jig 100 stored in the carrier C is known from the above input operation, the amount of movement in the + Z direction can be obtained by calculation. Then, based on the movement amount obtained by the calculation, the servo control unit 105 drives the arm 31 in the + Z direction and the Z-axis drive unit D1.
[0065]
In step S203, the CPU 101 monitors the outputs of both the optical sensors 230 and 240. If either of the outputs is “OFF”, an alarm is issued and the operator is not allowed to continue the teaching process. It notifies that it is possible, and ends the process.
[0066]
Here, the outputs of the optical sensors 230 and 240 are “OFF” when the light emitted from the light projecting units 231 and 241 is received by the light receiving units 232 and 242. The output of 240 is “ON” when light emitted from the light projecting units 231 and 241 is not received by the light receiving units 232 and 242 (that is, when the light is blocked).
[0067]
Accordingly, if either arm is “OFF” with the arm 31 raised in the + Z direction from the state of FIG. 12, it is determined that the teaching is not possible, and the operator is notified. In this case, the operator restarts the teaching process after redoing the attachment of the arm 31 or the like. Such a restart must be performed when, for example, the attachment of the arm 31 is greatly shifted, etc. Therefore, normally, when the processing up to step S202 is performed, the outputs of the two light sensors 230 and 240 are output. Becomes “ON” and does not mean such an alarm / stop, but proceeds to step S204.
[0068]
In step S <b> 204, the CPU 101 issues a command to the servo control unit 105 to move the arm 31 in the −Z direction (that is, the downward direction) at a low speed. Then, the CPU 101 issues a command and monitors whether the output of the optical sensor 230 is “OFF”. The servo control unit 105 drives the Z-axis drive unit D1 according to a command from the CPU 101, and lowers the arm 31 at a low speed. When detecting that the optical sensor 230 is “OFF” while the arm 31 is descending, the CPU 101 instructs the servo control unit 105 to immediately stop the descending operation of the arm 31. As a result, the servo control unit 105 stops the Z-axis drive unit D1, and the arm 31 stops.
[0069]
In step S <b> 205, the arm 31 is raised, and the detection point (that is, the position of light) by the optical sensor 230 is positioned substantially at the center of the detected part 122. The position where the arm 31 is stopped in step S204 is the position of the lower end of the detected portion 122 of the detection pin 120. Further, the shape and dimensions of the detected portion 122 of the detection pin 120 are known in design. Therefore, in this step S205, the height of the portion to be detected 122 is increased by an amount corresponding to one half.
[0070]
By the processing up to step S205, the detection point by the optical sensor 230 becomes the position indicated by the position P1 shown in FIG.
[0071]
Next, position information detection processing for the Y axis in step S210 is performed, and position information about the Y axis is detected. Specifically, the procedure shown in FIG. 14 is performed. First, in step S211, the CPU 101 instructs the Y axis to move in the + Y direction at a low speed, and monitors whether the output of the optical sensor 230 is “OFF”. The servo control unit 105 drives the Y-axis drive unit D2 in accordance with a command from the CPU 101, and moves the arm 31 in the + Y direction at a low speed. By this operation, as shown in FIG. 13, the detection point of the optical sensor 230 located at the position P1 is also moved in the + Y direction.
[0072]
In step S212, when the CPU 101 recognizes that the optical sensor 230 is “OFF”, it instructs the servo control unit 105 to immediately stop the Y axis. The servo control unit 105 stops the Y-axis drive unit D2 by this command. Then, the CPU 101 acquires the current position of the Y axis obtained from the encoder E2 via the servo control unit 105, and stores it in the RAM 103 as the position information YF.
[0073]
This state will be described with reference to FIG. 13. As the arm 31 moves in the + Y direction, the detection point of the optical sensor 230 moves to the right, and the optical sensor 230 is moved to the right edge position of the detected portion 122. The CPU 101 acquires the position information YF.
[0074]
In step S213, the CPU 101 moves the Y axis in the −Y direction. The movement in the −Y direction in step S213 releases the position of the detection point of the optical sensor 230 from the edge position of the detected part 122, and the output of the optical sensor 230 is stably turned “ON”. What is necessary is just to move to a position.
[0075]
In step S214, the CPU 101 instructs the Y-axis to move in the −Y direction at a low speed, and monitors whether the output of the optical sensor 230 is “OFF”. The servo control unit 105 drives the Y-axis drive unit D2 in accordance with a command from the CPU 101, and moves the arm 31 in the -Y direction at a low speed. By this operation, in FIG. 13, the detection point of the optical sensor 230 also moves in the −Y direction.
[0076]
In step S215, when the CPU 101 recognizes that the optical sensor 230 is “OFF”, it instructs the servo control unit 105 to immediately stop the Y axis. The servo control unit 105 stops the Y-axis drive unit D2 by this command. Then, the CPU 101 acquires the current position of the Y axis obtained from the encoder E2 via the servo control unit 105, and stores it in the RAM 103 as position information YR.
[0077]
This state will be described with reference to FIG. 13. As the arm 31 moves in the −Y direction, the detection point of the optical sensor 230 moves to the left, and the optical sensor 230 is at the left edge position of the detected portion 122. “OFF”, and the CPU 101 acquires the position information YR.
[0078]
In step S216, the CPU 101 moves the position of the Y axis to the position of “YR + (YF−YR) / 2”. That is, this position is the center of the detected part 122. Therefore, when step S216 is performed, the light from the light projecting unit 231 is applied to the center of the detected unit 122. The Y-axis position information detection process in step S210 of FIG.
[0079]
Then, the X-axis position information detection process (step S220) shown in FIG. 11 is performed to detect position information about the X-axis. Specifically, the procedure shown in FIG. 15 is performed. First, in step S221, the CPU 101 instructs the X axis to move in the + X direction at a low speed, and monitors whether the output of the optical sensor 240 is “OFF”. The servo control unit 105 drives the X-axis drive unit D3 according to a command from the CPU 101, and moves the arm 31 in the + X direction at a low speed. By this operation, as shown in FIG. 13, the detection point of the optical sensor 240 located at the position P1 is also moved in the + X direction.
[0080]
In step S222, when the CPU 101 recognizes that the optical sensor 240 is “OFF”, it instructs the servo control unit 105 to immediately stop the X axis. The servo control unit 105 stops the X-axis drive unit D3 by this command. The CPU 101 acquires the current position of the X axis obtained from the encoder E3 via the servo control unit 105, and stores it in the RAM 103 as the position information XF.
[0081]
This state will be described with reference to FIG. 13. The detection point of the optical sensor 240 moves to the left as the arm 31 moves in the + X direction, and the optical sensor 240 is moved to the left edge position of the detected portion 122. The CPU 101 acquires the position information XF.
[0082]
In step S223, the CPU 101 moves the X axis in the −X direction. The movement in the −X direction in step S223 releases the position of the detection point of the optical sensor 240 from the edge position of the detected part 122, and the output of the optical sensor 240 is stably turned “ON”. What is necessary is just to move to a position.
[0083]
In step S224, the CPU 101 instructs the X axis to move in the −X direction at a low speed and monitors the output of the optical sensor 240 to be “OFF”. The servo control unit 105 drives the X-axis drive unit D3 according to a command from the CPU 101, and moves the arm 31 in the -X direction at a low speed. By this operation, in FIG. 13, the detection point of the optical sensor 240 also moves in the −X direction.
[0084]
In step S225, when the CPU 101 recognizes that the optical sensor 240 is “OFF”, it instructs the servo control unit 105 to immediately stop the X axis. The servo control unit 105 stops the X-axis drive unit D3 by this command. Then, the CPU 101 acquires the current position of the X axis obtained from the encoder E3 via the servo control unit 105, and stores it in the RAM 103 as the position information XR.
[0085]
This state will be described with reference to FIG. 13. As the arm 31 moves in the −X direction, the detection point of the optical sensor 240 moves to the right, and the optical sensor 240 is at the right edge position of the detected portion 122. “OFF”, and the CPU 101 acquires the position information XR.
[0086]
In step S226, the CPU 101 moves the position of the X axis to the position of “XR + (XF−XR) / 2−k”. Here, when the radius r of the detection pin 120 in the recess 121 and the radius R in the detected portion 122 are used, the constant k is a number satisfying “r <k <R”. Accordingly, in step S226, the detection point of the optical sensor 240 is positioned at the position P2 of the detected portion 122 shown in FIG. Thus, the X-axis position information detection process in step S220 of FIG. 11 is completed.
[0087]
Next, Z-axis position information detection processing (step S230) shown in FIG. 11 is performed to detect position information about the Z-axis. Specifically, the procedure shown in FIG. 16 is performed. First, in step S231, the CPU 101 instructs the Z-axis to move in the + Z direction (that is, the direction in which the arm 31 is raised) at a low speed, and monitors whether the output of the optical sensor 240 is “OFF”. . The servo control unit 105 drives the Z-axis drive unit D1 according to a command from the CPU 101, and moves the arm 31 in the + Z direction at a low speed. By this operation, as shown in FIG. 13, the detection point of the optical sensor 240 located at the position P2 is also moved in the + Z direction.
[0088]
In step S232, when the CPU 101 recognizes that the optical sensor 240 is “OFF”, it instructs the servo control unit 105 to immediately stop the Z-axis. The servo control unit 105 stops the Z-axis drive unit D1 by this command. Then, the CPU 101 acquires the current Z-axis position obtained from the encoder E1 via the servo control unit 105, and stores it in the RAM 103 as position information ZF.
[0089]
This state will be described with reference to FIG. 13. As the arm 31 moves in the + Z direction, the detection point of the optical sensor 240 moves upward, and the optical sensor 240 is moved at the upper edge position of the detected portion 122. The CPU 101 acquires the position information ZF.
[0090]
In step S233, the CPU 101 moves the Z axis in the −Z direction (the direction in which the arm 31 is lowered). The movement in the −Z direction in step S233 releases the position of the detection point of the optical sensor 240 from the edge position of the detected portion 122, and the output of the optical sensor 240 is stably “ON”. What is necessary is just to move to a position.
[0091]
In step S234, the CPU 101 instructs the Z-axis to move in the −Z direction at a low speed, and monitors whether the output of the optical sensor 240 is “OFF”. The servo control unit 105 drives the Z-axis drive unit D1 according to a command from the CPU 101, and moves the arm 31 in the -Z direction at a low speed. By this operation, the detection point of the optical sensor 240 also moves in the −Z direction in FIG. 13.
[0092]
In step S235, when the CPU 101 recognizes that the optical sensor 240 is “OFF”, it instructs the servo control unit 105 to immediately stop the Z-axis. The servo control unit 105 stops the Z-axis drive unit D1 by this command. Then, the CPU 101 acquires the current Z-axis position obtained from the encoder E1 via the servo control unit 105, and stores it in the RAM 103 as position information ZR.
[0093]
This state will be described with reference to FIG. 13. As the arm 31 moves in the −Z direction, the detection point of the optical sensor 240 moves downward, and the optical sensor 240 moves to the lower edge position of the detected portion 122. "OFF", and the CPU 101 acquires the position information ZR.
[0094]
In step S236, the CPU 101 instructs the position of the Z axis to be lowered to the position of the first stage of the carrier C. As a result, the servo control unit 105 lowers the arm 31 to a state as shown in FIG. Thereafter, the CPU 101 instructs to return the X axis to the origin, and the arm 31 is retracted from the inside of the carrier C by driving the X axis driving unit D3 of the servo control unit 105. This completes the Z-axis position information detection process in step S230 of FIG.
[0095]
Thus, the position information about the three axes of the Y axis, the X axis, and the Z axis is detected. Next, in step S240 shown in FIG. 11, the position information YF, YR, XF, XR, Deviation correction calculation processing is performed based on ZF and ZR. In this deviation correction calculation process, the difference (deviation amount) between the base value obtained from the main controller MC and the accurate storage position obtained by the optical sensor is obtained based on the respective position information. Specifically, assuming that the base values for the X, Y, and Z axes previously held by the main controller MC are Xa, Ya, and Za, and the shift amounts of the arm 31 are ΔX, ΔY, and ΔZ, respectively. , ΔX, ΔY, ΔZ are respectively
[0096]
[Expression 1]
Figure 0003869098
[0097]
[Expression 2]
Figure 0003869098
[0098]
[Equation 3]
Figure 0003869098
[0099]
Represented as: Here, the constant h in Equation 3 is a value corresponding to the position where the centering jig 100 is stored, and is a value obtained from the storage position and the dimension of the detection pin 120 of the centering jig 100.
[0100]
In step S240, the CPU 101 reads the position information YF, YR, XF, XR, ZF, and ZR stored in the RAM 103 and calculates them based on Equations 1 to 3, thereby calculating the arm in each axial direction. 31 deviation amounts ΔX, ΔY, ΔZ can be obtained.
[0101]
Equation 1 is an equation for obtaining a difference between a preset base value Xa for the X axis and the position of the arm serving as the center of the detected part 122 detected in the X axis position information detection process (step S220). In addition, since the detected position on the X-axis is detected at a position shifted from the original center position of the substrate by the distance a, the distance a is also taken into consideration.
[0102]
Equation 2 calculates the difference between the base value Ya set in advance for the Y axis and the position of the arm serving as the center of the detected portion 122 detected in the Y axis position information detection process (step S210). It is a formula.
[0103]
Further, Equation 3 is an expression for obtaining a difference between a preset base value Za for the Z axis and the height position of the lower surface of the main body 110 of the centering jig 100 at the position where the centering jig 100 is stored. It is.
[0104]
Based on these formulas 1 to 3, the arm 31 accesses the carrier C on the basis of the deviation amount obtained for each axis, and obtains an accurate storage position as a reference position when the substrate is stored or taken out. Can do.
[0105]
Then, after performing the calculation for each axis in step S240, in step S250, based on the value obtained in step S240, a storage position that is a reference position for accurately storing or taking out the substrate of the arm 31 is determined. Set. The CPU 101 outputs the deviation amounts ΔX, ΔY, ΔZ to the main controller MC, and the main controller MC sets an accurate storage position for the carrier C based on these values. For example, the main controller MC registers the deviation amounts ΔX, ΔY, ΔZ as the offset values of the base values Xa, Ya, Za for the X axis, the Y axis, and the Z axis.
[0106]
In the teaching process, position information is acquired for one storage position among a plurality of storage positions in an arbitrary carrier C. However, since the plurality of storage positions are formed at predetermined equal intervals, If the position information is acquired for the storage position, the correct storage position can be obtained by calculation for the other storage positions. Further, in the above teaching process, the teaching process is performed for one of the plurality of carriers C. However, since the plurality of carriers C are arranged at equal intervals along the Y axis, If the position information is acquired for the carrier C, the correct storage position can be obtained by calculation for the other carriers C.
[0107]
As described above, for the X axis, Y axis, and Z axis, the teaching process for the storage position that is the reference position when the arm 31 of the transport device TR1 accesses the carrier C to store or take out the substrate is completed. To do. In the flowchart of FIG. 11, the CPU 101 functions as a control unit that acquires position information when performing the processes of Steps S201 to S230, and the arm 31 is used for the carrier C when performing the processes of Steps S240 and S250. Functions as a setting means for setting an accurate storage position as a reference position when the substrate is stored or taken out.
[0108]
By performing the processing as described above, it is possible to set an accurate storage position where the arm 31 of the transfer device TR1 should access the carrier accurately and efficiently in a short time, eliminating deviations due to assembly errors and the like. can do.
[0109]
In addition, even when the carrier is a storage container that does not expose a substrate called a pod (POD) to the outside air, since the teaching process can be automatically performed, the operator can visually check the position of the arm and the storage position. It is not necessary to confirm the positional relationship, and the burden on the operator can be reduced.
[0110]
<6. Teaching process 2>
By the way, in the teaching process as described above, when the arm 31 is driven for each axis, it is necessary to drive at a low speed in order to obtain each position information accurately. Further, since the arm 31 is moved only in one direction in order to obtain each position information, there is a possibility that the edge of the detected part 122 to be detected is shifted due to a slight shift of the optical axis. Therefore, in order to perform the teaching process as described above more efficiently and accurately, the following method may be performed.
[0111]
The overall processing procedure of the teaching process is the same as the flowchart of FIG. Then, when performing the processing of steps S210, S220, and S230 shown in FIG. 11, the position information is captured without stopping the arm 31, and the detected portion 122 is detected when the detected portion 122 is detected for each axis. The arm 31 is reciprocated in a plus direction and a minus direction along a predetermined trajectory crossing the pair of edges, and position information on four points is captured. Then, by averaging the position information of these four points, the speed of moving the arm can be increased by guiding the center of the detected part 122, and the accuracy of the position information to be detected is also increased. be able to.
[0112]
In this case, the process of detecting the Y-axis position information in step S210 shown in FIG. 11 is performed as shown in FIG. Further, in the procedure shown in FIG. 17, the locus of movement of the detection point of the optical sensor 230 is shown in FIG. 18.
[0113]
First, in step S311, the Y axis is moved in the −Y direction, and the detection point of the optical sensor 230 is moved to a position where the optical sensor 230 is stably “OFF”. By this step S311, the detection point of the optical sensor 230 is moved to the position P3 shown in FIG.
[0114]
In step S312, the arm 31 is started to move in the + Y direction, and the position where the optical sensor 230 is “ON” is stored in the RAM 103 as the position information YF1. That is, first, when the detection point at the position P3 in FIG. 18 moves toward the detected portion 122 with the movement of the arm 31, and detects the left edge of the detected portion 122, the edge position is set as position information YF1. get. The arm 31 continues to move in the + Y direction even when the position information YF1 is captured.
[0115]
In step S313, the position where the optical sensor 230 is “OFF” is stored in the RAM 103 as the position information YF2. The position of YF2 at this time is the right edge position of the detected portion 122 shown in FIG. As a result, the edge detection in the forward direction is performed on the pair of edges of the detected part 122. Note that the arm 31 continues to move in the + Y direction even when the position information YF2 is captured.
[0116]
In step S314, the optical sensor 230 is moved about 5 mm from the “OFF” position. If the turning point when the arm 31 is reciprocated is set to the position where the optical sensor 230 is “OFF”, the ON / OFF switching point of the optical sensor 230 becomes the turning point, which is not preferable. Therefore, in step S314, the optical sensor 230 is moved about 5 mm from the “OFF” position, and is not limited to 5 mm.
[0117]
In step S315, the arm 31 is started to move in the −Y direction, and the position where the optical sensor 230 is “ON” is stored in the RAM 103 as the position information YR1. The position of YR1 at this time is the right edge position of the detected portion 122 shown in FIG.
[0118]
The arm 31 continues to move in the −Y direction, and in step S316, the position where the optical sensor 230 is “OFF” is stored in the RAM 103 as the position information YR2. The position of YR2 at this time is the edge position on the left side of the detected part 122 shown in FIG. As a result, edge detection in the opposite direction is performed on the pair of edges of the detected part 122.
[0119]
In step S317, the position of the arm 31 with respect to the Y axis is moved to the position “(YF1 + YF2 + YR1 + YR2) / 4”. This position is the center position of the detected portion 122 as can be seen from FIG.
[0120]
In this manner, the process of detecting the Y-axis position information in step S210 shown in FIG. 11 is completed.
[0121]
Next, the process of detecting the position information of the X axis in step S220 shown in FIG. 11 is a procedure as shown in FIG. Further, in the procedure shown in FIG. 19, the locus of movement of the detection point of the optical sensor 240 refers to FIG.
[0122]
First, in step S321, the X axis is moved in the −X direction, and the detection point of the optical sensor 240 is moved to a position where the optical sensor 240 is stably “OFF”. By this step S321, the detection point of the optical sensor 240 is moved to the position P3 shown in FIG.
[0123]
In step S322, the arm 31 is started to move in the + X direction, and the position where the optical sensor 240 is “ON” is stored in the RAM 103 as the position information XF1. That is, first, when the detection point at the position P3 in FIG. 18 moves toward the detected portion 122 as the arm 31 moves, and the left edge of the detected portion 122 is detected, the edge position is set as position information XF1. get. The arm 31 continues to move in the + X direction even when the position information XF1 is captured.
[0124]
In step S323, the position where the optical sensor 240 is “OFF” is stored in the RAM 103 as the position information XF2. The position of XF2 at this time is the right edge position of the detected part 122 shown in FIG. As a result, the edge detection in the forward direction is performed on the pair of edges of the detected part 122. Note that the arm 31 continues to move in the + X direction even when the position information XF2 is captured.
[0125]
In step S324, the optical sensor 240 is moved about 5 mm from the “OFF” position. The meaning of the process in step S324 is the same as that in step S314 for the Y axis.
[0126]
In step S325, the arm 31 is started to move in the −X direction, and the position where the optical sensor 240 is “ON” is stored in the RAM 103 as the position information XR1. The position of XR1 at this time is the right edge position of the detected part 122 shown in FIG.
[0127]
The arm 31 continues to move in the −X direction, and in step S326, the position where the optical sensor 240 is “OFF” is stored in the RAM 103 as the position information XR2. At this time, the position of XR2 is the left edge position of the detected portion 122 shown in FIG. As a result, edge detection in the opposite direction is performed on the pair of edges of the detected part 122.
[0128]
In step S327, the position of the arm 31 about the X axis is moved to the position “(XF1 + XF2 + XR1 + XR2) / 4 + k”. Here, as described above, the constant k is a number satisfying “r <k <R” when the radius r of the detection pin 120 in the recess 121 and the radius R in the detected part 122 are used. .
[0129]
In this way, the processing for detecting the position information of the X axis in step S220 shown in FIG. 11 is completed.
[0130]
Next, the process of detecting the Z-axis position information in step S230 shown in FIG. 11 is performed as shown in FIG. Further, in the procedure shown in FIG. 20, the locus of movement of the detection point of the optical sensor 240 is shown in FIG.
[0131]
First, in step S331, the Z axis is moved in the −Z direction (that is, the direction in which the arm 31 is lowered), and the detection point of the optical sensor 240 is moved to a position where the optical sensor 240 is stably “OFF”. By this step S331, the detection point of the optical sensor 240 is moved to the position P4 shown in FIG.
[0132]
In step S332, the arm 31 is started to move in the + Z direction (that is, the direction in which the arm 31 is raised), and the position where the optical sensor 240 is “ON” is stored in the RAM 103 as the position information ZF1. That is, when the detection point at the position P4 in FIG. 18 first rises as the arm 31 moves and the lower edge of the detected part 122 is detected, the edge position is acquired as the position information ZF1. The arm 31 continues to move in the + Z direction even when the position information ZF1 is captured.
[0133]
In step S333, the position where the optical sensor 240 is “OFF” is stored in the RAM 103 as the position information ZF2. The position of ZF2 at this time is the upper edge position of the detected portion 122 shown in FIG. As a result, the edge detection in the forward direction is performed on the pair of edges in the vertical direction of the detected part 122. Note that the arm 31 continues to move in the + X direction even when the position information ZF2 is captured.
[0134]
In step S334, the optical sensor 240 is moved about several mm from the position where it is “OFF”. The meaning of the processing in step S324 is also processing for ensuring that the output of the optical sensor 240 is stably “OFF”.
[0135]
In step S335, the arm 31 starts to move in the −Z direction, and the position where the optical sensor 240 is “ON” is stored in the RAM 103 as the position information ZR1. The position of ZR1 at this time is the upper edge position of the detected part 122 shown in FIG.
[0136]
The arm 31 continues to move in the −Z direction, and in step S336, the position where the optical sensor 240 is “OFF” is stored in the RAM 103 as the position information ZR2. The position of ZR2 at this time is the lower edge position of the detected portion 122 shown in FIG. As a result, edge detection in the opposite direction is performed on the pair of edges in the vertical direction of the detected part 122.
[0137]
In step S337, the position of the Z axis is lowered to the position of the first stage of the carrier C, and the X axis is returned to the origin. Thereby, the arm 31 is retracted from the inside of the carrier C.
[0138]
In this way, the process of detecting the Z-axis position information in step S230 shown in FIG. 11 is completed.
[0139]
As a result of the above processing, position information of four points is acquired for each of the X axis, the Y axis, and the Z axis.
[0140]
Then, deviation correction calculation processing is performed in the next step S240 shown in FIG. Specifically, ΔX, ΔY, and ΔZ are respectively
[0141]
[Expression 4]
Figure 0003869098
[0142]
[Equation 5]
Figure 0003869098
[0143]
[Formula 6]
Figure 0003869098
[0144]
Represented as: Therefore, in step S240, the CPU 101 reads the 12 pieces of position information XF1, XF2, XR1, XR2, YF1, YF2, YR1, YR2, ZF1, ZF2, ZR1, and ZR2 stored in the RAM 103, and converts them into Equations 4 to 6. By calculating based on this, it is possible to obtain the deviation amounts ΔX, ΔY, ΔZ of the arm 31 in the respective axial directions.
[0145]
In step S240, after the amount of deviation for each axis is derived, in step S250, an accurate storage position of the arm 31 to be accessed is set based on the value obtained in step S240. The CPU 101 outputs deviation amounts ΔX, ΔY, ΔZ to the main controller MC, and the main controller MC sets an accurate storage position based on these values.
[0146]
As described above, for the X axis, the Y axis, and the Z axis, the teaching process for the storage position when the arm 31 of the transport device TR1 accesses the carrier C is completed.
[0147]
Here, when the position information is taken in while operating the arm 31 at a high speed, the position may be slightly shifted from the original ON / OFF position. For example, considering the Y-axis, as shown in FIG. 21, when the output of the optical sensor 230 when the arm 31 is moved at a high speed in the + Y direction is SGN1, the ON / OFF position of the optical sensor 230 is the original ON / OFF position. There may be a delay with respect to the position to be turned off (that is, the edge position of the detected portion 122). Similarly, if the output of the optical sensor 230 when the arm 31 is moved in the −Y direction at high speed is SGN2, the position where the optical sensor 230 is turned ON / OFF may be delayed with respect to the original ON / OFF position. . Although these portions depend on the response characteristics of the optical sensor 230, if the movement speeds of the arms 31 in the + Y direction and the -Y direction are equal, the delays in the + Y direction and the -Y direction become equal.
[0148]
Therefore, by performing the four-point measurement as described above and deriving the average of the four points, it is possible to eliminate the delay in the output of such an optical sensor. As a result, when performing such four-point measurement, it is not necessary to use an expensive optical sensor with excellent response characteristics, and measurement can be performed with high accuracy using a relatively inexpensive optical sensor.
[0149]
Thus, by performing four-point measurement for each axis, the arm 31 can be moved at a relatively high speed, the teaching process can be speeded up, and an average of the four points is taken to derive the deviation. Therefore, the accuracy in teaching can be improved.
[0150]
Note that the teaching process as shown here is a process for capturing position information while moving the arm 31, and thus is a so-called multitasking process in which a plurality of tasks can be executed simultaneously. For example, a task for sequentially executing each step of the program as described above, a task for calculating command values for the driving units D1 to D3 of each axis in real time, a task for monitoring the output from the optical sensor in real time, etc. A plurality of tasks are processed in parallel by the CPU 101, so that each position information can be captured while the arm 31 is moved.
[0151]
By performing the processing as described above, it is possible to reduce the burden on the operator and to set an accurate storage position where the arm 31 of the transport device TR1 should access the carrier accurately and efficiently in a short time. Deviations due to assembly errors or the like can be eliminated. Furthermore, compared with the “teaching process 1”, the arm 31 can be moved at a high speed and the teaching accuracy can be increased.
[0152]
<7. Modification>
The teaching process in the above description is not only applied to the transport device TR1 provided in the indexer ID (see FIG. 1), but can be applied to a transport device that stores or removes a substrate from a carrier such as a pod. Needless to say. For example, the present invention can also be applied to the transport device TR3 provided in the interface IF.
[0153]
In addition, it goes without saying that the same result can be obtained even if the moving direction of each axis in the above description is switched between the plus direction and the minus direction.
[0154]
Furthermore, in the above description, the teaching of the transport apparatus TR1 in the substrate processing apparatus has been described. However, such teaching processing can also be applied to a transport apparatus other than the transport apparatus that transports the substrate. That is, for a general transporting device that transports and stores a transported object in a predetermined storage container with the arm holding the transported object, a teaching process is performed so that the arm accurately accesses a predetermined storage position. It can also be applied. Therefore, the conveyed object is not limited to the substrate.
[0155]
【The invention's effect】
As described above, according to the first aspect of the present invention, the first jig is installed at a predetermined position of the storage container and the first jig is held in the arm. The second jig is brought close to the jig until a predetermined relative positional relationship is reached, and the arm is moved in a plurality of different directions in the proximity state, whereby the first jig is obtained in each of the plurality of directions. The jig is detected and acquired as position information. Based on the position information, the arm sets the reference position for storing or taking out the object to be transported from the storage container, thereby reducing the burden on the operator. At the same time, it is possible to eliminate the positional deviation of the position accessed by the transport device accurately and in a short time.
[0156]
According to the second aspect of the present invention, the arm is moved so that the detection point of the sensor moves along the forward direction of the predetermined trajectory that crosses each of the pair of edges of the detected portion, Each of the positions detected by the sensors is acquired as a pair of forward edge positions, and the arm is moved so that the detection point of the sensor moves along a direction opposite to the forward direction. The position of each edge detected by the sensor is acquired as a pair of reverse edge positions, and the arm is moved at high speed to obtain position information based on the pair of forward edge positions and the pair of reverse edge positions. In addition, the accuracy can be increased, and the positional deviation of the position accessed by the transport device can be eliminated with high efficiency and high accuracy.
[0157]
According to the third aspect of the present invention, since the detection output of the detected part by the sensor is taken in parallel with the movement while moving the arm, the position information can be efficiently acquired.
[0158]
According to the fourth aspect of the present invention, in the substrate carry-in / out device, the positional deviation of the arm of the transfer device that accesses the storage container mounted on the mounting table is accurately and efficiently eliminated in a short time. Can do.
[0159]
According to the fifth aspect of the present invention, in the substrate processing apparatus, it is possible to eliminate the positional deviation of the arm of the transfer device that accesses the storage container in which the substrate is stored accurately and efficiently in a short time.
[Brief description of the drawings]
FIG. 1 is a schematic view showing a substrate processing apparatus in an embodiment of the present invention.
FIG. 2 is an external perspective view of a transfer device provided in an indexer of a substrate processing apparatus according to an embodiment of the present invention.
FIG. 3 is a side cross-sectional view showing the internal structure of the arm of the transfer apparatus according to the embodiment of the present invention.
FIG. 4 is a diagram conceptually illustrating an operation of an arm of a transfer device according to an embodiment of the present invention.
FIG. 5 is a side cross-sectional view for explaining an expansion / contraction raising / lowering mechanism of the transport apparatus according to the embodiment of the present invention.
FIG. 6 is a view showing a centering jig (first jig) according to the embodiment of the present invention.
FIG. 7 is a diagram showing a sensing jig (second jig) in the embodiment of the present invention.
FIG. 8 is a block diagram showing a control mechanism for performing teaching processing in the embodiment of the present invention.
FIG. 9 is a flowchart showing overall processing of teaching processing in the embodiment of the present invention;
FIG. 10 is a flowchart showing pre-processing of teaching processing in the embodiment of the present invention.
FIG. 11 is a flowchart showing automatic teaching processing of teaching processing according to the embodiment of the present invention.
FIG. 12 is a diagram showing a state where an arm accesses a carrier in the embodiment of the present invention.
FIG. 13 is a diagram showing a moving direction of a detection point by an optical sensor during teaching processing in the embodiment of the present invention.
FIG. 14 is a flowchart showing a Y-axis position information detection process of the teaching process according to the embodiment of the present invention.
FIG. 15 is a flowchart showing X-axis position information detection processing of teaching processing according to the embodiment of the present invention.
FIG. 16 is a flowchart showing Z-axis position information detection processing of teaching processing according to the embodiment of the present invention.
FIG. 17 is a flowchart showing a Y-axis position information detection process different from FIG. 14 of the teaching process in the embodiment of the present invention.
FIG. 18 is a diagram showing a moving direction (trajectory) of a detection point by an optical sensor during teaching processing in the embodiment of the present invention.
FIG. 19 is a flowchart showing X-axis position information detection processing different from FIG. 15 of teaching processing according to the embodiment of the present invention;
FIG. 20 is a flowchart showing Z-axis position information detection processing different from FIG. 16 of teaching processing according to the embodiment of the present invention.
FIG. 21 is an explanatory diagram showing an output of the optical sensor when the arm is moved at high speed in the embodiment of the present invention.
[Explanation of symbols]
31 arms
101 CPU
130 Control unit
100 Centering jig (first jig)
200 Sensing jig (second jig)
122 Detected part
110, 210 body
230,240 Optical sensor
231 241
232, 242 Photodetector
TR1 transport device
D1 Z-axis drive unit
D2 Y-axis rotation drive unit
D3 X-axis drive unit
D4 θ-axis rotation drive unit
E1, E2, E3, E4 encoder
W substrate

Claims (5)

収納容器に対してアームによって被搬送物の収納又は取り出しを行う搬送装置であって、
(a) 前記収納容器の所定位置に第１の治具が設置され、かつ、前記アームに第２の治具を保持させた状態で、前記第１の治具に対して前記第２の治具を所定の相対的位置関係になるまで近接させ、当該近接状態において前記アームをそれぞれ異なる複数の方向に移動させることによって、前記複数の方向のそれぞれについて前記第１の治具を検出して位置情報として取得する制御手段と、
(b) 前記位置情報に基づいて、前記アームが前記収納容器に対して被搬送物の収納又は取り出しを行う際の基準位置を設定する設定手段と、
を備え、
前記第１と第２の治具のうちの一方には、少なくともその一部に所定の形状を有する被検出部が形成されているとともに、
前記第１と第２の治具のうちの他方には、前記被検出部に感応するセンサが設けられており、
前記制御手段は、
(a1) 前記被検出部を横切って通過する少なくとも３つの軌跡のそれぞれに沿って前記センサの検出ポイントが移動するように前記アームを移動させる移動制御手段と、
(a2) 前記センサの検出ポイントが前記少なくとも３つの軌跡のそれぞれに沿って移動する過程にて前記センサが検出した前記被検出部の一対のエッジを一対のエッジ検出位置として取得することにより、前記被検出部について少なくとも３つの一対のエッジ検出位置を取得するエッジ位置検出手段と、
(a3) 前記少なくとも３つの一対のエッジ検出位置に基づいて前記位置情報を得る位置情報取得手段と、
を備えることを特徴とする搬送装置。A transport device for storing or taking out a transported object by an arm with respect to a storage container,
(a) The first jig is installed at a predetermined position of the storage container, and the second jig is fixed to the first jig with the second jig held by the arm. The tool is moved close to a predetermined relative positional relationship, and the arm is moved in a plurality of different directions in the proximity state, whereby the first jig is detected and positioned in each of the plurality of directions. Control means to obtain as information;
(b) based on the position information, setting means for setting a reference position when the arm stores or removes the object to be conveyed with respect to the storage container;
With
In one of the first and second jigs, a detected portion having a predetermined shape is formed on at least a part thereof, and
The other of the first and second jigs is provided with a sensor sensitive to the detected part,
The control means includes
(a1) a movement control means for moving the arm so that the detection point of the sensor moves along each of at least three trajectories passing across the detected part;
(a2) By acquiring, as a pair of edge detection positions, a pair of edges of the detected portion detected by the sensor in a process in which a detection point of the sensor moves along each of the at least three trajectories, Edge position detection means for acquiring at least three pairs of edge detection positions for the detected portion;
(a3) position information acquisition means for obtaining the position information based on the at least three pairs of edge detection positions;
A conveying device comprising: 請求項１に記載の搬送装置において、
前記エッジ位置検出手段は、
(a2-1) 前記センサの検出ポイントが前記少なくとも３つの軌跡のそれぞれの順方向に沿って移動する過程にて前記センサが検出した前記被検出部の一対のエッジを一対の順方向エッジ検出位置として取得することにより、前記被検出部について少なくとも３つの一対の順方向エッジ検出位置を取得する順方向検出手段と、
(a2-2) 前記センサの検出ポイントが前記少なくとも３つの軌跡のそれぞれの逆方向に沿って移動する過程にて前記センサが検出した前記被検出部の一対のエッジを一対の逆方向エッジ検出位置として取得することにより、前記被検出部について少なくとも３つの一対の逆方向エッジ検出位置を取得する逆方向検出手段と、
を備え、
前記位置情報取得手段は、前記少なくとも３つの一対の順方向エッジ検出位置と前記少なくとも３つの一対の逆方向エッジ検出位置とに基づいて前記位置情報を得ることを特徴とする搬送装置。In the conveyance apparatus of Claim 1 ,
The edge position detecting means includes
(a2-1) A pair of forward edge detection positions corresponding to a pair of edges of the detected portion detected by the sensor in a process in which a detection point of the sensor moves along the forward direction of each of the at least three trajectories Forward direction detecting means for acquiring at least three pairs of forward edge detection positions for the detected part,
(a2-2) A pair of reverse edge detection positions corresponding to a pair of edges of the detected portion detected by the sensor in a process in which detection points of the sensor move along the reverse directions of the at least three trajectories. A reverse direction detecting means for acquiring at least three pairs of reverse edge detection positions for the detected part by acquiring as
With
The transport apparatus according to claim 1, wherein the position information acquisition unit obtains the position information based on the at least three pairs of forward edge detection positions and the at least three pairs of backward edge detection positions . 請求項２に記載の装置において、
前記順方向検出手段および前記逆方向検出手段のそれぞれは、前記アームを移動させつつ当該移動と並行して前記センサによる前記被検出部の検出出力を取り込むことを特徴とする搬送装置。The apparatus of claim 2.
Each of the forward direction detecting means and the backward direction detecting means takes in the detection output of the detected part by the sensor in parallel with the movement while moving the arm. 基板を複数枚収容する収納容器を載置する載置台が設けられるとともに、
前記載置台に載置される前記収納容器に対して基板を搬入搬出する基板搬送手段として、請求項１ないし請求項３のいずれかに記載の搬送装置を備えることを特徴とする基板搬入搬出装置。A mounting table for mounting a storage container for storing a plurality of substrates is provided,
4. A substrate carry-in / out device comprising the transport device according to claim 1 as substrate transport means for transporting a substrate into / from the storage container placed on the mounting table. . 基板に対して所定の処理を行う処理部を備え、
前記収納容器から前記基板を取り出し、前記処理部に搬送するとともに、前記処理部において前記所定の処理が終了した基板を前記処理部から受け取り、前記収納容器に収納する基板搬送手段として、請求項１ないし請求項３のいずれかに記載の搬送装置を備えることを特徴とする基板処理装置。A processing unit for performing predetermined processing on the substrate;
2. The substrate transporting means for taking out the substrate from the storage container and transporting the substrate to the processing unit and receiving the substrate for which the predetermined processing has been completed in the processing unit from the processing unit and storing the substrate in the storage container. A substrate processing apparatus comprising the transfer device according to claim 3.
JP32877797A 1997-11-28 1997-11-28 Transport device, substrate carry-in / out device, and substrate processing apparatus Expired - Lifetime JP3869098B2 (en)

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