JP5431049B2 - 基板搬送用ロボットのカセットに対する制御方法 - Google Patents

Description

本発明は、基板搬送用ロボットによってカセット内の各段の基板を受け渡すために、予めカセット内の各段に対するロボットハンドの位置情報を設定するのに好適な基板搬送用ロボットのカセットに対する制御方法に関するものである。

従来、図１に示すように、カセット３００内の基板Ｗに対するロボットハンド３５０の受取位置は、最下段（１段目）から最上段（図では最下段と最上段のみ示しているが、実際はたとえば２５段目）まで、ロボットハンド３５０の挿入方向（水平面における直線方向、長手方向）、及びロボットハンド回転方向（水平面におけるロボットハンド３５０の回転方向）の全てについて同じ位置に位置決めし、それらの位置情報を予め手動にて記憶（ティーチング）させ、これらの位置情報に基づいたカセット３００内の各段の位置で基板Ｗを受け渡していた。

しかしながらこの教示方法の場合、図１に示すように、カセット３００を載置するロードポート３３０が傾いている場合（傾斜角度θ１）に、カセット３００内の１段目と２５段目で基板Ｗの受取位置にずれＺ１が生じてしまう。即ちたとえば図２（ａ）に示すように、最上段の基板Ｗをカセット３００から取り出す際は、ロボットハンド３５０の基板載置部３５１の先端側（図の左側）に基板Ｗが載置され、一方最下段の基板Ｗをカセット３００から取り出す際は、ロボットハンド３５０の基板載置部３５１の根元側（図の右側）に基板Ｗが載置される。言い換えれば、最下段、最上段の何れの基板Ｗもロボットハンド３５０で受け渡しができるように、ロボットハンド３５０を制御する必要がある。

図３，図４は上記従来のセンサレスによる教示方法を説明するための図であり、図３はカセット３００内の基板Ｗの位置とロボットハンド３５０との位置関係を、傾斜角度θ１をかなり大きく誇張して示す図、図４は教示方法のフロー図である。これらの図に示すように、まずカセット３００内の最下段の基板Ｗに対して最適と思われる位置までロボットハンド３５０を手動にて移動する（ステップ１）。次にこの最下段にあるロボットハンド３５０の位置で最下段の基板Ｗがロボットハンド３５０に受け渡しできるかどうかを目視にて確認する（ステップ２）。次にこのロボットハンド３５０の位置をそのまま上昇したとした場合に最上段の基板Ｗがロボットハンド３５０に受け渡しできるかどうかを目視にて確認する（ステップ３）。次に前記ステップ２，３の目視による確認で、最下段または最上段の基板Ｗがロボットハンド３５０に受け渡しできないと判断した場合は、ロボットハンド３５０の位置（位置情報）を作業者が手動にて修正し、ステップ２に戻る（ステップ４，５）。

一方最下段及び最上段の基板Ｗがロボットハンド３５０に受け渡しできる位置にロボットハンド３５０があると判断した場合は、実際の動作テストを行い（ステップ６）、動作が適正ならばその位置情報を最終的な位置情報とし、基板Ｗの処理（受け渡し）を開始する（ステップ７，８，９）。基板の処理は、上記初期設定した位置情報（初期設定値）を継続的に用いて行う。一方、動作が適正でない場合は、その位置（位置情報）を作業者が手動にて修正した後（ステップ７，１０）、再びステップ２に戻る。

特開２００１−２１０６９２号公報

しかしながら上記教示方式の場合、前述のようにカセット３００内の基板Ｗに対するロボットハンド３５０の受取位置は、最下段から最上段まで全てについて同じ位置なので、ロードポート３３０が傾いている場合（傾斜角度θ１）、カセット３００内の上下に配置した基板の受取位置にずれが生じ、ずれが生じた分、基板Ｗの受取ミスを生じる恐れが高くなっていた。このため特にステップ６の動作テスト時に基板Ｗの受取ミスが生じ易くなり、位置情報の修正作業（ステップ１０）を何度も繰り返す必要が生じ、修正作業に大変時間を要していた。ロードポート３３０は作業者が組み立てて基板処理装置に設置するため、基板処理装置に対して水平（垂直）に設置することは難しく、傾いて取り付けられることが多く、さらに複数台のロードポート３３０を取り付ける場合は、各ロードポート３３０毎にその傾きが異なる。またロードポート３３０が傾いていない場合であっても（または傾くとともに）、カセット３００内に収納される基板Ｗの位置が、上下段でずれているような場合も、同様の理由で基板Ｗの受取ミスを生じる恐れがあった。

つまりセンサレスティーチングの場合は、基板処理前に設定した位置情報で、そのまま調整せずに（つまり位置情報固定で）基板の受け渡しを行うので、基板処理前の位置情報設定作業は重要で、各段の基板に対するロボットハンドの受渡位置の精度を向上させることが要求されるが、上記従来の方法では、上述のように基板Ｗ間にずれが生じるとその分精度が落ち、その要求を満足できなかった。

一方上記センサレスの教示方法の代りに、基板の受け渡し時に基板の位置をセンサで検知して、検知した情報をもとにロボットハンドの位置を調整するオートティーチングによる教示方法がある。この教示方法によれば、基板処理前に設定する全段の位置情報の精度が悪くても（またはなくても）、前記ずれは生じず、上記問題は生じない。

しかしながらオートティーチングの場合、センサが必要となり、また制御も複雑で、前記センサレスティーチングに比べて、低コスト化及び装置のシンプル化が図れないという問題があった。

本発明は上述の点に鑑みてなされたものでありその目的は、低コスト化や装置のシンプル化が図れないオートティーチング方式を用いることなく、センサレスティーチングによって、簡単な作業で、ロボットハンドによるカセット内の各段の基板の受け渡しを精度よく行うことができる基板搬送用ロボットのカセットに対する制御方法を提供することにある。

本願請求項１に記載の発明は、基板を複数段収納するカセットと、前記カセットの各段に対してロボットハンドを用いて基板の受け渡しを行う基板搬送用ロボットとを用意し、前記カセットに収納される基板の最下段と最上段の基板の受渡位置に前記ロボットハンドを移動してそれらの受渡位置をロボットハンド位置情報として測定すると共に、１または複数の中間段の基板の受渡位置に前記ロボットハンドを移動してその受渡位置をロボットハンド位置情報として測定し、次に前記測定した最下段のロボットハンド位置情報に対する最上段のロボットハンド位置情報が所定量ずれており、前記測定した中間段のロボットハンド位置情報が該最下段のロボットハンド位置情報に対する最上段のロボットハンド位置情報のずれ量内に収まっている場合は前記最下段と最上段のロボットハンド位置情報を用いてカセットのその他の段のロボットハンド位置情報を算出し、前記測定した最下段と最上段のロボットハンド位置情報が同じで、前記中間段のロボットハンド位置情報が前記最下段の位置情報より長手方向奥または長手方向手前に所定量ずれている場合は、前記最下段または最上段のロボットハンド位置情報と該長手方向奥または長手方向手前のずれ量を考慮した位置情報算出式でその他の段のロボットハンド位置情報を算出し、前記測定したロボットハンド位置情報と前記算出したロボットハンド位置情報とを用いて、カセットの各段に対して前記ロボットハンドを移動させることで基板の受け渡しを行うことを特徴とする基板搬送用ロボットのカセットに対する制御方法にある。

本願請求項２に記載の発明は、請求項１に記載の基板搬送用ロボットのカセットに対する制御方法であって、
前記長手方向奥のずれ量を考慮した位置情報算出式は下記（１）であり、
ｘ＝−ｃｙ^２＋ａ２ （１）
前記長手方向手前のずれ量を考慮した位置情報算出式は下記（２）である、
ｘ＝ｃｙ^２−ａ３ （２）
（但し、ｘは長手方向のロボットハンド位置情報、ｃは定数、ａ２は長手方向奥のずれ量、ａ３は長手方向手前のずれ量、ｙはカセット内高さ位置情報）
ことを特徴とする基板搬送用ロボットのカセットに対する制御方法にある。

本願請求項３に記載の発明は、請求項１又は２に記載の基板搬送用ロボットのカセットに対する制御方法であって、ロボットハンド位置情報は、前記ロボットハンドの回転中心軸を中心とする位置情報を含んでおり、前記カセット内における各段の基板の位置が、前記ロボットハンドから該カセットに向かう方向に見て長手方向と回転方向の何れの方向にずれていても、これに対応する前記ロボットハンド位置情報を得ることを特徴とする基板搬送用ロボットのカセットに対する制御方法にある。

本願請求項４に記載の発明は、請求項１乃至３の何れか一項に記載の基板搬送用ロボットのカセットに対する制御方法であって、前記カセットを載置するロードポートは複数組であり、各組のロードポート毎にカセット各段のロボットハンド位置情報を求めることを特徴とする基板搬送用ロボットのカセットに対する制御方法にある。

本願請求項５に記載の発明は、請求項１乃至４の何れか一項に記載の基板搬送用ロボットのカセットに対する制御方法であって、前記ロボットハンドが基板の受渡位置にあるときのロボットハンド位置情報と前記基板との離間距離をセンサによって定期的に測定し、当初のロボットハンド位置情報と現在のロボットハンド位置情報の測定値とが所定値以上異なった際は、現在の測定値が当初のロボットハンド位置情報になるように自動的にロボットハンド位置情報を書き換えることを特徴とする基板搬送用ロボットのカセットに対する制御方法にある。

本願請求項６に記載の発明は、請求項１乃至５の何れか一項に記載の基板搬送用ロボットのカセットに対する制御方法であって、前記ロボットハンドに保持した基板をカセットの所定の段に戻す際は、この段で基板を受け取った位置よりも所定距離手前に戻すことを特徴とする基板搬送用ロボットのカセットに対する制御方法にある。

請求項１に記載の発明によれば、基板処理を開始する前に、作業者が手動によってロボットハンドをカセットの最下段と最上段の基板の受渡位置及び１または複数の中間段の基板の受渡位置に移動する作業（センサレスティーチング）を行うだけで、それらの受渡位置をロボットハンド位置情報として測定し、次に測定した最下段のロボットハンド位置情報に対する最上段のロボットハンド位置情報が所定量ずれており、測定した中間段のロボットハンド位置情報が該最下段のロボットハンド位置情報に対する最上段のロボットハンド位置情報のずれ量内に収まっている場合は前記最下段と最上段のロボットハンド位置情報を用いてカセットのその他の段のロボットハンド位置情報を算出し、測定した最下段と最上段のロボットハンド位置情報が略同じで、中間段のロボットハンド位置情報が最下段の位置情報より長手方向奥または長手方向手前に所定量ずれている場合は、最下段または最上段のロボットハンド位置情報と該長手方向奥または長手方向手前のずれ量を考慮した位置情報算出式でその他の段のロボットハンド位置情報を算出するので、全ての中間段に対してもほぼ正確なロボットハンド位置情報を自動的に設定できることになり、ロボットハンドによるカセット内の各段の基板の受け渡し精度をよく行うことができるばかりか、簡単な作業で、作業時間も短くて済む。

請求項３に記載の発明によれば、ロボットハンド位置情報には、ロボットハンドの回転中心軸を中心とする位置情報を含んでおり、カセット内における各段の基板の位置が、ロボットハンドから該カセットに向かう方向に見て長手方向と回転方向の何れの方向にずれていても、これらに対応したロボットハンド位置情報を得ることができ、ロボットハンドによるカセット内の各段の基板の受け渡しを精度よく行うことができる。

請求項４に記載の発明によれば、複数のロードポートに設置したカセットそれぞれに対応した位置情報を求めるので、何れのカセットに対してもロボットハンドによるカセット内の各段の基板の受け渡しを精度よく行うことができる。

請求項５に記載の発明によれば、たとえばロードポート据付から時間が経過することで、自重により床（グレーチング）にロードポートが沈み込むなどしてカセットのロボットハンドに対する傾斜角度が異なってカセット内の基板の位置が据付直後のティーチング位置からずれてしまったような場合でも、位置情報の修正が自動で行えるので、位置ずれによる基板のロボットハンドとの受渡ミスを防止でき、また稼働中の装置を停止させる必要がなく、生産に影響を与えず、さらにティーチングをやり直す必要もなくなる。

カセットの形状や基板の寸法のばらつきなどから、カセットに基板を戻す際に、基板を受け取った位置と同じ位置に戻すように制御すると、基板がカセットに接触する恐れがあるが、請求項６に記載の発明によれば、このような問題が生ぜず、基板を確実にカセットに戻すことができる。

従来のロードポート３３０及びカセット３００とロボットハンド５０との関係を示す概略側面図である。 従来の基板Ｗとロボットハンド３５０の位置関係を示す図である。 従来のセンサレスによる教示方法を説明するための図である。 従来のセンサレスによる教示方法を説明するためのフロー図である。 ロードポート１０及びカセット３０とロボットハンド５０との関係を示す概略側面図である。 ロードポート１０及びカセット３０と基板搬送用ロボット７０との関係を示す概略平面図である。 本発明のセンサレスによる教示方法を説明するための概略側面図である。 本発明のセンサレスによる教示方法を説明するための概略平面図である。 本発明のセンサレスによる教示方法を説明するためのフロー図である。 本発明の他のセンサレスによる教示方法を説明するための概略側面図である。 式（３）の近似曲線を示す図である。 本発明の他のセンサレスによる教示方法を説明するための概略側面図である。 式（４）の近似曲線を示す図である。 本発明の他のセンサレスによる教示方法を説明するための概略側面図である。 式（５）の近似曲線を示す図である。 本発明の他の実施形態を示す概略側面図である。

以下、本発明の実施形態を図面を参照して詳細に説明する。
図５は本発明の一実施形態に用いるロードポート１０及びカセット３０と、半導体製造装置側からカセット３０内に挿入されるロボットハンド５０との関係を示す概略側面図、図６はロードポート１０及びカセット３０と、ロボットハンド５０を有する基板搬送用ロボット７０との関係を示す概略平面図である。図５に示すようにカセット３０はロードポート１０のテーブル１１上に設けられた凸部１３とカセット３０の下面に設けられた凹部で位置決めされて載置される。ロードポート１０とカセット３０間の相対的な傾きはほとんどない。カセット３０内には上下方向に向かって複数枚の基板Ｗが収納できる図示しない棚が設けられている。図５では最下段に収納された基板Ｗと、最上段に収納された基板Ｗとが２枚だけ記載されているが、実際はこの実施形態では全部で２５段にわたって基板Ｗが収納できるように構成されている。つまり最下段の基板Ｗは１段目、最上段の基板Ｗは２５段目ということになる。

図６に示すように前記ロードポート１０及びカセット３０は２台併設されており、半導体製造装置内に設置された１台の基板搬送用ロボット７０のアーム７１の先端に取り付けた前記ロボットハンド５０によって、カセット３０内の基板Ｗが搬出・搬入される。基板搬送用ロボット７０は制御手段８０によって制御される。

そして本実施形態においては、カセット３０内の基板Ｗに対するロボットハンド５０による受取位置を、最下段から最上段までの各段それぞれについて、ロードポート１０及びカセット３０の傾きによる各段の基板Ｗの位置ずれ（及び前記傾きの有無にかかわらずカセット３０内に収納される各基板Ｗ間に生じている位置ずれ）に応じて、センサによるオートティーチングを用いずに、最適な受取位置となるように変化させている。たとえば図５においては、最下段の基板Ｗを受け渡すロボットハンド５０の位置と、最上段の基板Ｗを受け渡すロボットハンド５０の位置とを、ロードポート１０及びカセット３０が傾斜（傾斜角度θ１）していることによって生じる基板Ｗ間のズレ量（ズレ量ａ）に応じてずらし、これに合わせて他の各段の受渡位置も順次ずらし、各段の基板Ｗを何れも正規の受取位置で受け取ることができるようにしている。

図７，図８，図９は本実施形態にかかるセンサレスによる教示方法を説明するための図であり、図７はカセット３０内の基板Ｗの位置とロボットハンド５０との位置関係を、傾斜角度θ１をかなり大きく誇張して示す概略側面図、図８はカセット３０内の最下段と最上段の基板Ｗとロボットハンド５０の回転軸中心Ｏ１との位置関係を、両基板Ｗ間の回転方向のずれ角度（θ２−θ３）をかなり大きく誇張して示す概略平面図、図９は教示方法のフロー図である。これらの図に示すように、まずカセット３０内の最下段の基板Ｗに対して最適と思われる位置までロボットハンド５０を手動にて移動し、この位置を最下段の位置情報（受渡位置）として決定し、測定・記憶する（ステップ１）。記憶はたとえば制御手段８０に行う（以下同じ）。次にカセット３０内の最上段の基板Ｗに対して最適と思われる位置までロボットハンド５０を手動にて移動し、この位置を最上段の位置情報（受渡位置）として決定し、測定・記憶する（ステップ２）。これらの位置情報には、図７に示すロボットハンド５０のカセット３０に向かう直線方向（以下「長手方向」という）の位置情報と、図８に示すロボットハンド５０の回転中心軸Ｏ１（図６のロボットハンド５０の根元部分参照）を中心とする回転方向（以下「θ方向」という）の位置情報の両者を含んでいる。

次に、前記測定した最下段の位置情報と最上段の位置情報とを用いて、他の各段の位置情報を決定する位置決め式を算出し、この位置決め式から中間の全段の位置情報を自動演算する（ステップ３）。すなわちまず最下段と最上段間の長手方向とθ方向のズレ量を算出する。長手方向のズレ量ａは、〔ａ＝Ｘ１−Ｘ２、（図７参照）〕、θ方向のズレ量Δθは、〔Δθ＝θ３−θ２、（図８参照）〕である。そして位置決め式は、
長手方向 Ｘ２＋ａ（ｍ−１）／（ｎ−１） ・・・式（１）
θ方向 θ２＋Δθ（ｍ−１）／（ｎ−１） ・・・式（２）
ただし、ｎ：全段の数、ｍ：求めようとする段数のいずれか（ｍ＝１〜ｎ）
となる。

そしてこれらの位置決め式（１）、（２）を用いて、中間の全段の位置情報を自動演算するのである。演算はたとえば制御手段８０が行う。例えばこの実施形態では、全段が２５段（ｎ＝２５）なので、Ｘ２をたとえばモータのパルス換算で１００００パルスとし、最上段の長手方向の位置情報を仮に１００００＋ａパルスとすると、これらの位置情報から、全段の長手方向の位置情報を決定する位置決め式は、〔１００００＋ａ（ｍ−１）／２４〕となる。同様にθ３をたとえばモータのパルス換算で１００００パルスとし、最上段のθ方向の位置情報を仮に１００００＋Δθパルスとすると、これらの位置情報から、全段のθ方向の位置情報を決定する位置決め式は、〔１００００＋Δθ（ｍ−１）／２４〕となる。

次に実際の動作テストを行い（ステップ４）、動作が適正ならばその位置情報を最終的な位置情報とし、基板Ｗの処理（受け渡し）を開始する（ステップ５，６，７）。基板Ｗの処理は、上記設定した位置情報（初期設定値）を継続的に用いて行う。

一方、動作が適正でない場合は、最下段または最上段の位置（位置情報）を作業者が手動にて修正した後（ステップ５，８）、再びステップ３に戻る。ただし本発明においては、上述のように各段における基板Ｗの受渡位置が位置決め式によって補正されているので、実際にはこの位置情報の修正作業は、ほとんどの場合生じず、従来に比べてこの修正作業に要する時間を大幅に短縮できる。

なお前記図６に示したように、１台の基板搬送用ロボット７０に対して複数組（図６では２台であるが３台以上の場合もある）のロードポート１０及びカセット３０を設置するような場合は、同じ機種のロードポート１０であっても、各ロードポート１０毎に傾きが異なるので、各ロードポート１０及びカセット３０毎にずれパターンに応じた位置決め式で各位置情報を算出する必要がある。またカセット３０も、複数種類あるような場合は、カセット３０の種類毎に各位置情報を測定・算出する必要がある。

ところで従来、カセット３０に基板Ｗを戻す場合は、受け取った位置と同じ位置に戻すようにロボットハンド５０を制御していた。しかしこの方法の場合、カセット３０の形状や基板Ｗの寸法の違い（ばらつきなど）などにより、基板Ｗをカセット３０に戻す際、基板Ｗがカセット３０に接触する可能性があった。この実施形態では、この懸念を解消するために、基板Ｗを戻す位置を受取位置、すなわち予め設定されている前記長手方向の位置情報の位置よりも長手方向に向けて所定距離手前（例えば１ｍｍ手前）に戻すようにしている。これによって基板Ｗを確実にカセット３０に戻すことができる。例えば上記の例で、所定距離ｂだけ長手方向手前に戻す場合の長手方向の位置情報は、
Ｘ２＋ａ（ｍ−１）／（ｎ−１）−ｂ
となる。

上記実施形態では、ロードポート１０が傾いた際にカセット３０内に収納する基板Ｗの位置がずれることを中心に説明したが、カセット３０内での基板Ｗのずれは、上述のように、ロードポート５０が傾いていない場合であっても（または傾くとともに）、カセット３０内に収納される基板Ｗの位置が、相互に上下段でずれることによって生じる場合もある。図１０はロードポート１０は傾いていないが（または傾くとともに）、カセット３０内の基板Ｗが常に一定の状態にずれてロードポート１０上に供給される場合の１例を示す図である。なお同図においては収納している基板Ｗの数を実際より少なく記載している（以下の図１２，１４においても同様）。この例の場合は、最上段と最下段の基板Ｗの位置がほぼ同一で、中間段の基板Ｗが最下段と最上段の基板Ｗに比べて、長手奥方向（図の右方向）に突出するようにずれている状態を示している。つまり、常にこのように基板Ｗがずれた状態で、カセット３０がロードポート１０上に載置される場合である。

このような場合、本発明においては、カセット３０に収納される最下段と最上段の基板Ｗに対するロボットハンド５０の位置情報を測定する他に、カセット３０に収納される基板Ｗの１または複数の中間段の基板Ｗに対するロボットハンド５０の位置情報も測定し、これら最下段と最上段と中間段の位置情報を用いて位置決め式を算出している。

すなわちこの実施形態の場合、カセット３０に収納されている最下段と最上段の基板Ｗに対するロボットハンド５０の位置情報を、上記実施形態と同様に測定する。さらにカセット３０に収納されている基板Ｗの１または複数（この例では中央の１つ）の中間段の基板Ｗの受渡位置にロボットハンド５０を手動にて移動してその受渡位置をロボットハンド５０の位置情報として測定する。そしてその結果、図１０に示すように中間段の基板Ｗの位置が最下段と最上段の基板Ｗの位置に比べて、長手奥方向（図の右方向）に突出している場合には、位置決め式として２次関数
ｘ＝−ｃｙ²＋ａ２ ・・・式（３）
を用いる。

具体的には、図１０に示すように中間段（中央）の基板Ｗのズレ量ａ２を測定し、最下段から最上段までの距離ｈ、最下段から中間段までの距離ｈ／２を求め、図１１に示す式（３）の近似曲線からもわかるように、式（３）に座標（０，−ｈ／２），（ａ２，０），（０，ｈ／２）を代入して式（３）中の定数ｃを算出する。これによって式（３）、即ち位置決め式が求められる。そして位置決め式（３）を用いて、全段の位置情報を自動演算する。例えばこの実施形態では、全段が２５段（ｎ＝２５）なので、最下段と最上段の基板Ｗの長手方向の位置情報（図１１ではｘ＝０の位置）をたとえばモータのパルス換算で１００００パルスとし、中間段の長手方向の位置情報を仮に１００００＋ａ２パルスとすると、全段の長手方向の位置情報を決定する位置決め式は、〔１００００−ｃ〔（ｈ／２４）×（ｍ−１３）〕²＋ａ２〕となる。

この実施形態の場合、図９に示すステップ２の次に、ステップ２´として｛中間段の位置を決定｝が入り、ステップ３以下は同様のフローとなる。

図１２はロードポート１０は傾いていないが（または傾くとともに）、カセット３０内の基板Ｗが常に一定の状態にずれてロードポート１０上に供給される場合の他の例を示す図である。この例の場合は、最上段と最下段の基板Ｗの位置がほぼ同一で中間段の基板Ｗが最下段と最上段の基板Ｗに比べて、長手手前方向（図の左方向）に突出するようにずれている状態を示している。

このような場合も、本発明においては、カセット３０に収納される最下段と最上段の基板Ｗに対するロボットハンド５０の位置情報を測定する他に、カセット３０に収納される基板Ｗの１または複数の中間段の基板Ｗに対するロボットハンド５０の位置情報も測定し、これら最下段と最上段と中間段の位置情報を用いて位置決め式を算出している。

すなわちこの実施形態の場合も、カセット３０に収納されている最下段と最上段の基板Ｗに対するロボットハンド５０の位置情報を、上記実施形態と同様に測定する。さらにカセット３０に収納されている基板Ｗの１または複数（この例では中央の１つ）の中間段の基板Ｗの受渡位置にロボットハンド５０を手動にて移動してその受渡位置をロボットハンド５０の位置情報として測定する。そしてその結果、図１２に示すように中間段の基板Ｗの位置が最下段と最上段の基板Ｗの位置に比べて、長手手前方向（図の左方向）に突出している場合には、位置決め式として２次関数
ｘ＝ｃｙ²−ａ３ ・・・式（４）
を用いる。

具体的には、図１２に示すように中間段（中央）の基板Ｗのズレ量ａ３を測定し、最下段から最上段までの距離ｈ、最下段から中間段までの距離ｈ／２を求め、図１３に示す式（４）の近似曲線からもわかるように、式（４）に座標（０，−ｈ／２），（−ａ３，０），（０，ｈ／２）を代入して式（４）中の定数ｃを算出する。これによって式（４）、即ち位置決め式が求められる。そして位置決め式（４）を用いて、全段の位置情報を自動演算する。例えばこの実施形態では、全段が２５段（ｎ＝２５）なので、最下段と最上段の基板Ｗの長手方向の位置情報（図１３ではｘ＝０の位置）をたとえばモータのパルス換算で１００００パルスとし、中間段の長手方向の位置情報を仮に１００００−ａ３パルスとすると、全段の長手方向の位置情報を決定する位置決め式は、〔１００００＋ｃ〔（ｈ／２４）×（ｍ−１３）〕²−ａ３〕となる。

この実施形態の場合も、図９に示すステップ２の次に、ステップ２´として｛中間段の位置を決定｝が入り、ステップ３以下は同様のフローとなる。

図１４はロードポート１０は傾いていないが（または傾くとともに）、カセット３０内の基板Ｗが常に一定の状態にずれてロードポート１０上に供給される場合のさらに他の例を示す図である。この例の場合は、最下段の基板Ｗに比べて中間段の基板Ｗが長手奥方向（図の右方向）にずれ、さらに最上段の基板Ｗが長手奥方向（図の右方向）にずれている状態を示している。

このような場合も、本発明においては、カセット３０に収納される最下段と最上段の基板Ｗに対するロボットハンド５０の位置情報を測定する他に、カセット３０に収納される基板Ｗの１または複数の中間段の基板Ｗに対するロボットハンド５０の位置情報も測定し、これら最下段と最上段と中間段の位置情報を用いて位置決め式を算出している。

すなわちこの実施形態の場合も、カセット３０に収納されている最下段と最上段の基板Ｗに対するロボットハンド５０の位置情報を、上記実施形態と同様に測定する。さらにカセット３０に収納されている基板Ｗの１または複数（この例では中央の１つ）の中間段の基板Ｗの受渡位置にロボットハンド５０を手動にて移動してその受渡位置をロボットハンド５０の位置情報として測定する。そしてその結果、図１４に示すように中間段の基板Ｗの位置が最下段の基板Ｗの位置に比べて、長手奥方向（図の右方向）に突出し、さらに最上段の基板Ｗの位置が中間段の基板Ｗの位置に比べて、長手奥方向（図の右方向）に突出している場合には、位置決め式として多項式
ｘ＝ｃ₁ｙ²＋ｃ₂ｙ ・・・式（５）
を用いる。

具体的には、図１４に示すように最下段の基板Ｗに対する中間段（中央）の基板Ｗのズレ量ａ４と最上段の基板Ｗのずれ量ｂ４を測定し、最下段から最上段までの距離ｈ、最下段から中間段までの距離ｈ／２を求め、図１５に示す式（５）の近似曲線からもわかるように、式（５）に座標（０，０），（ａ４，ｈ／２），（ｂ４，ｈ）を代入して式（５）中の定数ｃ₁，ｃ₂を算出する。これによって式（５）、即ち位置決め式が求められる。そして位置決め式（５）を用いて、全段の位置情報を自動演算する。例えばこの実施形態では、全段が２５段（ｎ＝２５）なので、最下段の基板Ｗの長手方向の位置情報（図１５ではｘ＝０の位置）をたとえばモータのパルス換算で１００００パルスとし、中間段の長手方向の位置情報を仮に１００００＋ａ４パルスとし、最上段の長手方向の位置情報を仮に１００００＋ｂ４パルスとすると、全段の長手方向の位置情報を決定する位置決め式は、〔１００００＋ｃ₁〔（ｈ／２４）×（ｍ−１）〕²＋ｃ₂〔（ｈ／２４）×（ｍ−１）〕となる。

この実施形態の場合も、図９に示すステップ２の次に、ステップ２´として｛中間段の位置を決定｝が入り、ステップ３以下は同様のフローとなる。

ところで、ロードポート１０の据え付けから時間が経過すると、自重により床（グレーチング）にロードポート１０が沈み込んでいくことがある。この現象が生じると、カセット３０内の基板Ｗの位置がロードポート１０の据付直後のティーチング位置からずれてしまうため、基板Ｗの受け渡しにミスなどの搬送エラーを引き起こす恐れが生じる。このため従来はこのような不具合には、そのずれの拡大に合わせるようにティーチングをやり直すといった作業が必要であった。

図１６は上記作業の煩雑さを回避する本発明の他の実施形態を示す概略側面図である。同図に示すようにこの実施形態においては、ロボットハンド５０の基板Ｗを保持する基板保持部５１よりもロボットハンド５０の回転中心軸Ｏ１側の位置（ロボットハンド５０の根元部分）に、基板Ｗの外周辺との長手方向の距離を測定する距離検出センサ５３を取り付け、定期的に距離検出センサ５３と基板Ｗの外周辺との距離、言い換えればロボットハンド５０と基板Ｗとの距離を測定する構成としている。

そして前記距離検出センサ５３による基板Ｗとの距離の測定値と、予めティーチングした際に測定しておいた基準測定値とが所定値以上異なれば、そのときの測定値が基準測定値と一致するように、自動的に位置情報を書き換える。これによってロボットハンド５０は基板Ｗに対して常に当初のティーチング位置に位置するようになる。

このようにロボットハンド５０が基板Ｗの受渡位置にあるときのロボットハンド５０の所定位置と基板Ｗとの離間距離を距離検出センサ５３によって定期的に測定し、当初の測定値と現在の測定値とが所定値以上異なった際は、現在の測定値が当初の測定値になるように自動的に位置情報を書き換えることとすれば、稼働中の基板処理装置を停止させる必要がなく、生産に影響を与えることがなくなる。またティーチングをやり直す必要がなく、追加の作業費が発生しない。また位置ずれによる基板Ｗの割れなどの搬送エラーを未然に防ぐことが可能になる。

以上本発明の実施形態を説明したが、本発明は上記実施形態に限定されるものではなく、特許請求の範囲、及び明細書と図面に記載された技術的思想の範囲内において種々の変形が可能である。なお直接明細書及び図面に記載がない何れの形状や構造であっても、本願発明の作用・効果を奏する以上、本願発明の技術的思想の範囲内である。例えば、上記各実施形態では、ロードポート１０及びカセット３０が傾くことによって基板Ｗ間にずれが生じる場合と、カセット３０内の基板Ｗが常にずれた状態でロードポート１０上に載置される場合とを分けて説明したが、両者は同時に発生する場合もある。このような場合も、最下段と最上段の位置情報と、中間段の位置情報と、両者のずれを考慮した位置決め式（たとえば両者それぞれ単独の場合に生じる位置決め式を加算した位置決め式）とに基づいてカセット３０のその他の段に収納されている基板Ｗに対するロボットハンド５０の受渡位置の位置情報を算出すればよい。

また上記実施形態では、中間段を全段のちょうど中央の段のものとしたが、中央からずれた他の中間段であっても良い。また上記実施形態では、中間段の１枚の基板Ｗに対するロボットハンド５０の位置情報を測定したが、中間段の２枚以上の複数枚（中央及びそれ以外の中間段、または中央以外の複数の中間段）の基板Ｗに対するロボットハンド５０の位置情報を測定してもよい。このように構成すれば、さらに精度よくロボットハンド５０への基板Ｗの受け渡しを行うことが可能になる。

１０ ロードポート
３０ カセット
５０ ロボットハンド
７０ 基板搬送用ロボット
７１ アーム
Ｗ 基板

Claims (6)

1. 基板を複数段収納するカセットと、前記カセットの各段に対してロボットハンドを用いて基板の受け渡しを行う基板搬送用ロボットとを用意し、
   前記カセットに収納される基板の最下段と最上段の基板の受渡位置に前記ロボットハンドを移動してそれらの受渡位置をロボットハンド位置情報として測定すると共に、１または複数の中間段の基板の受渡位置に前記ロボットハンドを移動してその受渡位置をロボットハンド位置情報として測定し、
   次に前記測定した最下段のロボットハンド位置情報に対する最上段のロボットハンド位置情報が所定量ずれており、前記測定した中間段のロボットハンド位置情報が該最下段のロボットハンド位置情報に対する最上段のロボットハンド位置情報のずれ量内に収まっている場合は前記最下段と最上段のロボットハンド位置情報を用いてカセットのその他の段のロボットハンド位置情報を算出し、
   前記測定した最下段と最上段のロボットハンド位置情報が同じで、前記中間段のロボットハンド位置情報が前記最下段の位置情報より長手方向奥または長手方向手前に所定量ずれている場合は、前記最下段または最上段のロボットハンド位置情報と該長手方向奥または長手方向手前のずれ量を考慮した位置情報算出式でその他の段のロボットハンド位置情報を算出し、
   前記測定したロボットハンド位置情報と前記算出したロボットハンド位置情報とを用いて、カセットの各段に対して前記ロボットハンドを移動させることで基板の受け渡しを行うことを特徴とする基板搬送用ロボットのカセットに対する制御方法。
2. 請求項１に記載の基板搬送用ロボットのカセットに対する制御方法であって、
   前記長手方向奥のずれ量を考慮した位置情報算出式は下記（１）であり、
   ｘ＝−ｃｙ^２＋ａ２ （１）
   前記長手方向手前のずれ量を考慮した位置情報算出式は下記（２）である、
   ｘ＝ｃｙ^２−ａ３ （２）
   （但し、ｘは長手方向のロボットハンド位置情報、ｃは定数、ａ２は長手方向奥のずれ量、ａ３は長手方向手前のずれ量、ｙはカセット内高さ位置情報）
   ことを特徴とする基板搬送用ロボットのカセットに対する制御方法。
3. 請求項１又は２に記載の基板搬送用ロボットのカセットに対する制御方法であって、
   ロボットハンド位置情報は、前記ロボットハンドの回転中心軸を中心とする位置情報を含んでおり、前記カセット内における各段の基板の位置が、前記ロボットハンドから該カセットに向かう方向に見て長手方向と回転方向の何れの方向にずれていても、これに対応する前記ロボットハンド位置情報を得ることを特徴とする基板搬送用ロボットのカセットに対する制御方法。
4. 請求項１乃至３の何れか一項に記載の基板搬送用ロボットのカセットに対する制御方法であって、
   前記カセットを載置するロードポートは複数組であり、
   各組のロードポート毎にカセット各段のロボットハンド位置情報を求めることを特徴とする基板搬送用ロボットのカセットに対する制御方法。
5. 請求項１乃至４の何れか一項に記載の基板搬送用ロボットのカセットに対する制御方法であって、
   前記ロボットハンドが基板の受渡位置にあるときのロボットハンド位置情報と前記基板との離間距離をセンサによって定期的に測定し、当初のロボットハンド位置情報と現在のロボットハンド位置情報の測定値とが所定値以上異なった際は、現在の測定値が当初のロボットハンド位置情報になるように自動的にロボットハンド位置情報を書き換えることを特徴とする基板搬送用ロボットのカセットに対する制御方法。
6. 請求項１乃至５の何れか一項に記載の基板搬送用ロボットのカセットに対する制御方法であって、
   前記ロボットハンドに保持した基板をカセットの所定の段に戻す際は、この段で基板を受け取った位置よりも所定距離手前に戻すことを特徴とする基板搬送用ロボットのカセットに対する制御方法。

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