JP6111065B2 - 自動教示システム及び教示方法 - Google Patents

Description

本発明は、基板を載置すべき基板の目標位置に基板を搬送するロボットのハンドの位置を教示する自動教示システム及び教示方法に関する。

半導体製造装置、あるいは液晶パネル製造装置等において半導体ウェハ、ガラス基板等の基板を所望の位置に精度良くかつクリーンに搬送するために、基板搬送ロボットが使用される。基板搬送ロボットは、基板を保持する搬送アームを有し、搬送アームが前後方向、左右方向及び上下方向に三次元移動して、基板を搬送する。

ところで、基板を載置すべき所定の位置に基板が正しく搬送されない場合には、例えば基板の受け渡しが適切に行われない、又は、搬送先での基板の処理が適切に行われない等の問題が発生する。このため、基板を載置すべき正しい位置を基板搬送ロボットに教示する必要がある。例えば搬送アームが基板を所定の位置まで搬送しているか否かを確認し、基板の搬送された位置がずれている場合には、搬送アームの搬送先の位置調整を行い、正しい搬送位置をロボットに教示する。

本来は、人が目視しながら、マニュアルで動かして教示するが、手間がかかる上に装置内に人が入るためクリーン度が低下する。これを解決するための自動教示の方法として、ＣＣＤカメラが搭載された位置検出用ウェハを搬送アームに保持させ、搬送アームにより位置検出用ウェハを搬送し、ＣＣＤカメラにより搬送アームの搬送先の停止位置を検出することが提案されている（特許文献１を参照）。

また、例えば特許文献２には、位置検出用ウェハの静電容量センサにより、載置部の中心穴の位置を検出して、搬送アームの位置を調整する技術が開示されている。

特開２００３−２４３４７９号公報 特開２００９−５４６６５号公報

しかしながら、上記従来例のように、位置検出用ウェハにカメラを搭載する構成では、無線カメラを使用する必要があるため、電池の消耗により作業が中断してしまうなどのトラブルが発生し得る。また、いわゆるウェハ型の無線カメラは一般に高価であるため、コストが高くなってしまう。

また、位置検出用ウェハにカメラを搭載した場合には、実際のウェハと比べて重量が重くなり、この余分な重量によりハンドにたわみが生じるため、教示精度が低下してしまう。

これに対し、上記従来例のように、位置検出用ウェハに薄型且つ軽量な静電容量センサを用いた場合には、位置検出の演算が複雑になってしまう。

そこで、本発明はこのような課題を解決するためになされたものであり、コストを抑制しつつ基板搬送ロボットの基板の搬送位置を簡単且つ精度良く教示することを目的とする。

上記の課題を解決するために、本発明のある態様に係る自動教示システムは、基板を載置すべき基板の目標位置に基板を搬送するロボットのハンドの位置を自動的に教示する自動教示システムであって、前記基板の目標位置に対応して配置され、マーキングを有するターゲット治具と、前記基板を模擬した形状を有し、前記ハンドの基板保持部に保持される、前記マーキングを映すための第１及び第２の反射鏡を含む位置検出用治具と、前記ロボットに設けられ、前記位置検出用治具の第１及び第２の反射鏡に映る前記マーキングを撮像するカメラと、前記カメラにより撮像された前記第１及び第２の反射鏡のそれぞれの撮像画像において前記マーキングが所定の態様になるように前記ハンドの位置を調整したときの当該ハンドの位置を教示する制御装置と、を備える。

上記構成によれば、第１及び第２の反射鏡のそれぞれの撮像画像においてマーキングが所定の態様になるようにハンドの位置を調整することで、当該調整した位置が前記マーキングに対応するハンドの位置となる。従って、当該ハンドの位置と、マーキングとハンドの位置との対応関係とに基づいて、基板を載置すべき目標位置を算出することができる。従って、当該調整した位置を、ハンドの教示位置として教示すれば、基板の目標位置を自動的に教示することが可能となる。尚、予め、基準となるシステムにおいて基板を載置すべき位置にハンドが位置したときに、カメラの視野に反射鏡全体が入り、カメラにより撮像される第１及び第２の反射鏡のそれぞれの撮像画像において目標が所定の態様になるように、第１及び第２の反射鏡を含む位置検出用治具のマーキングに対する相対位置関係及び第１及び第２の反射鏡の反射方向を定めておくものとする。

従来のシステムでは、位置検出用治具の基板にカメラを搭載する構成であったため、カメラに電池を搭載する無線カメラを備えていた。これに対し、上記構成によれば、位置検出用治具には２つの反射鏡のみが搭載され、通常のカメラがロボットに設けられる。これにより、カメラの電池が不要なため、電池の消耗トラブル無しに教示を行うことができる。更に、高価なウェハ型無線カメラを使用しないので、低コストなシステムが構築できる。また、位置検出用治具の基板にカメラを搭載しないので、位置検出用治具を実際の基板（例えばシリコンウェハ）に近い軽さとすることができ、余分な重量によるハンドのたわみを小さくすることができ、教示精度が向上する。

尚、上記位置検出用治具の「基板を模擬した形状」とは、「基板と実質的に同じ大きさ且つ同じ位置に且つ同じ姿勢で基板保持部に保持することが可能な形状」を意味する。

前記制御装置は、前記第１の反射鏡の撮像画像において前記マーキングが所定の態様になるようにハンドの前後方向及び左右方向に前記ハンドの位置を調整し、前記第２の反射鏡の撮像画像において前記マーキングが所定の態様になるようにハンドの上下方向に前記ハンドの位置を調整したときの当該ハンドの位置を教示してもよい。

前記の課題を解決するために、本発明の他の形態に係る教示方法は、基板を載置すべき基板の目標位置に基板を搬送するロボットのハンドの位置を教示する教示方法であって、マーキングを有するターゲット治具を前記基板の目標位置に対応して配置するステップと、前記基板を模擬した形状を有し、前記マーキングを映すための第１及び第２の反射鏡を含む位置検出用治具を前記ハンドの基板保持部に保持させるステップと、前記ロボットに設けられたカメラにより、前記位置検出用治具の第１及び第２の反射鏡に映る前記マーキングを撮像するステップと、前記カメラにより撮像された前記第１及び第２の反射鏡のそれぞれの撮像画像において前記マーキングが所定の態様になるように前記ハンドの位置を調整したときの当該ハンドの位置を教示するステップと、を含む。

前記ハンドの位置を教示するステップは、前記第１の反射鏡の撮像画像において前記マーキングが所定の態様になるようにハンドの前後方向及び左右方向に前記ハンドの位置を調整するステップと、前記第２の反射鏡の撮像画像において前記マーキングが所定の態様になるようにハンドの上下方向に前記ハンドの位置を調整するステップと、を更に含んでもよい。

本発明は、コストを抑制しつつ基板搬送ロボットの基板の搬送位置を簡単且つ精度良く教示することができる。

本発明の実施の形態に係る自動教示システムの構成を示す側面図である。 図１の自動教示システムの平面図である。 図１の位置検出用治具の構成を示す斜視図である。 図１の基板搬送ロボットの制御系を示すブロック図である。 図１の自動教示システムによる教示動作の一例を示すフローチャートである。 図５の教示動作を具体的に示したフローチャートである。 図６の教示動作における基板搬送ロボットのカメラの撮像画面の一例を示す。 基板搬送ロボットの左右方向のハンドの位置を調整した平面図である。 基板搬送ロボットの前後方向のハンドの位置を調整した平面図である。 基板搬送ロボットの上下方向のハンドの位置を調整した治具の位置関係を示す側面図である。

以下、本発明に係る実施形態について図面を参照しつつ説明する。

図１は、本発明の実施の形態に係る自動教示システム１を示している。この自動教示システム１は、基板を作業台からカセットに搬送する基板搬送ロボット２に、基板の目標位置を自動的に教示するものである。基板として、半導体ウェハ、表示パネル用のガラス基板等が例示される。図１に示すように、自動教示システム１は、基板を保持するハンド７を有する基板搬送ロボット２（以下、単に「ロボット」ともいう）と、ロボット２のハンド７に保持され、２つの反射鏡を含む鏡ユニット１２を有する位置検出用治具４と、ロボット２のハンド７に設けられたカメラ５と、基板を載置すべき基板の目標位置に対応して配置されるターゲット治具３と、ロボット２の動作を制御するとともに、ロボット２にハンド７の位置を教示する制御装置６とを備える。

基板搬送ロボット２は、基板を搬送可能なロボットであれば特に限定されない。基板搬送ロボット２は、本実施の形態では、いわゆる水平多関節型の４軸ロボットであって、例えば半導体処理設備の床に固定される基台１０を有し、基台１０には昇降軸９が設けられている。基台１０においては、昇降軸９の軸線が例えば鉛直に向けられる。基台１０には、例えば電動モータからなる図示しない昇降アクチュエータが内蔵されており、このアクチュエータの動作により昇降軸９は基台１０の上面側にて上下方向に昇降する。

昇降軸９の上端部には、長尺の第１アーム８ａが設けられている。第１アーム８ａは昇降軸９の上端部から水平に延びている。第１アーム８ａの一端部は昇降軸９に対して鉛直軸線周りに揺動可能に連結され、昇降軸９には、例えば電気モータからなる図示しない揺動アクチュエータが内蔵されており、このアクチュエータの動作により第１アーム８ａが昇降軸９に対して水平面内を揺動する。

第１アーム８ａの他端部の上面側には、長尺の第２アーム８ｂが設けられている。第２アーム８ｂは、第１アーム８ａの他端部から水平に延びている。第２アーム８ｂの一端部は、第１アーム８ａに対して鉛直軸線周りに揺動可能に連結されている。第１アーム８ａの他端部には、例えば電気モータからなる図示しない揺動アクチュエータが内蔵されており、このアクチュエータの動作により、第２アーム８ｂが第１アーム８ａの他端部に対して水平面内を揺動する。

第２アーム８ｂの他端部の上面側には、基板Ｗが載置され且つこれを保持するハンド７が水平に設けられている。ハンド７は、第２アーム８ｂの他端部に対して鉛直軸線周りに揺動可能に連結されている。第２アーム８ｂの他端部には、例えば電気モータからなる図示しない揺動アクチュエータが内蔵されており、このアクチュエータの動作により、ハンド７が第２アーム８ｂの他端部に対して水平面内を揺動する。

ターゲット治具３は、基板を載置すべき基板の目標位置に対応して配置されるものである。本実施の形態では、基板の目標位置とは、カセット台１１の上に載置されるカセット内の所定の棚の位置である。ターゲット治具３は、カセット内の所定の棚の位置に対応するようにカセット台１１の上に配置される。ターゲット治具３は、例えば、平板であって、その上面にはロボット２にハンド７の位置を教示するためのマーキング１５を有する。カセット内の各棚の位置（基板の目標位置）とマーキング１５の位置との対応関係（位置関係）は制御装置６に予め記憶されている。従って、マーキング１５に対し所定の位置関係になるようハンド７の位置を教示することにより、当該教示位置と、カセット内の各棚の位置（基板の目標位置）とマーキング１５の位置との対応関係と、に基づいて基板の目標位置を設定することができる。

図２は、図１の自動教示システム１の平面図である。ロボット２は基準座標系を持っている。この座標系は、例えば、基台１０の設置面と昇降軸９の軸線との交点が原点であり、昇降軸９の軸線がＺ軸であり、Ｚ軸に直交する任意の軸がＸ軸であり、Ｚ軸及びＸ軸に直交する軸がＹ軸である。本実施の形態では、上述のように、Ｚ軸が鉛直軸であるので、Ｚ軸方向が上下方向である。また、後述するように、便宜上、ハンド７の延在方向をＸ軸方向と規定するので、Ｘ軸方向が前後方向であり、Ｙ軸方向が左右方向である。図２に示すように、ターゲット治具３の平板の上面には、マーキング１５が記されている。本実施の形態では、マーキング１５は、縦軸と横軸を有する十字型である。マーキング１５の縦軸はロボット２にハンド７の左右方向（Ｙ軸方向）の位置を教示するためのものである。マーキング１５の横軸はロボット２にハンド７の前後方向（Ｘ軸方向）及び上下方向（Ｚ軸方向）の位置を教示するためのものである。

基板搬送ロボット２のハンド７は、円盤状の基板が載置され且つこれを保持すべく構成される。ハンド７の構造は、特に限定されない。本実施の形態では、例えば、平面視でＹ状に且つその対称軸がＺ軸に直交する所定の軸（以下ハンド延在軸という）の延在方向に延びるように形成され、図示しないエアシリンダによって駆動される把持部と、ハンドの先端部に設けられた固定把持部との間で基板を保持するよう構成される。ハンド７の本体は、水平に延びており、取付板７ｂの他端は、第２アーム８ｂの他端部に揺動可能に連結されている。把持部は、基板（正確にはその主面）をＸ−Ｙ平面に平行に且つ基板の中心が平面視においてハンド延在軸上に位置するように保持する。

基板搬送ロボット２は、位置検出用治具４をハンド７により保持した状態で、当該ハンド７を左右方向（Ｙ軸方向）、前後方向（Ｘ軸方向）、上下方向（Ｚ軸方向）に移動可能な構成となっている。

位置検出用治具４は、ロボット２のハンド７に保持され、２つの反射鏡を含む鏡ユニット１２を有する。図３は、位置検出用治具４の構成を示している。図３に示すように、位置検出用治具４は、基板を模擬した形状を有している。尚、基板を模擬した形状とは、実際の基板（例えばシリコンウェハ）と実質的に同じ大きさ且つ同じ位置に且つ同じ姿勢でロボット２のハンド７により保持することが可能な形状である。本実施の形態では、位置検出用治具４は、実際の基板と実質的に同じ大きさの模擬基板４ａと、この模擬基板４上に設けられた第１の反射鏡１２ａ及び第２の反射鏡１２ｂで構成された鏡ユニット１２とを有する。第１の反射鏡１２ａ及び第２の反射鏡１２ｂのそれぞれに対応して、模擬基板４ａには、その中央部を貫通するスリット１３ａ及びスリット１３ｂが形成されている。

ここで、図１０に示すように、基板を載置すべき位置にハンド７が位置したときに、カメラ５の視野に反射鏡１２ａ、１２ｂの全体が入り、カメラ５により撮像される第１及び第２の反射鏡のそれぞれの撮像画像においてマーキング１５が所定の態様になるように、第１及び第２の反射鏡１２ａ、１２ｂを含む位置検出用治具４のマーキング１５に対する相対位置関係及び第１及び第２の反射鏡１２ａ、１２ｂの反射方向が定められる。

本実施の形態では、例えば第１の反射鏡１２ａは平面鏡で構成され、その反射面が模擬基板４ａの主面に対し所定の鋭角α１傾斜し、且つ平面視において（主面の法線方向から見て）模擬基板４ａの中心上に位置するように模擬基板４ａに取り付けられる。第２の反射鏡１２ｂは、平面鏡で構成され、その反射面が模擬基板４ａの主面に対し第１の反射鏡１２ａの取付角度α１より大きい所定の鋭角α２傾斜するように模擬基板４ａに取り付けられる。また、第２の反射鏡１２ｂは、平面視において、その反射面の法線が第１の反射鏡１２ａの反射面の法線と平行になり、且つ平面視における第１の反射鏡１２ａの反射面の法線方向において、第１の反射鏡１２ａの側方で且つ後方に位置するように模擬基板４ａに取り付けられる。この第１の反射鏡１２ａと第２の反射鏡１２ｂとの位置関係を適宜定めることによって、第１の反射鏡１２ａ及び第２の反射鏡１２ｂにより、それぞれ、光軸Ａ１及び光軸Ａ２が規定される。ここで光軸とは、光学系（本実施の形態では第１の反射鏡１２ａ、第２の反射鏡１２ｂ、及びカメラ５を含む光学系）全体を通過する光束の代表となる仮想的な光線を意味する。これらの光軸Ａ１及び光軸Ａ２は、互いに平行な平面内に位置し、且つ図１０に示すように、それぞれの一端側がハンド７の側方から見て互いに交差し、それぞれの他端側がハンド７の側方から見て互いに重なるとともにカメラ５の受光部（正確には対物レンズ）にそれぞれ直交する。また、光軸Ａ１は模擬基板４ａの中心を通る。従って、スリット１３ａ及び１３ｂを通じて、第１の反射鏡１２ａ及び第２の反射鏡１２ｂには位置検出用治具４の下方（ここでは直下）の様子が映し出される。

カメラ５は、図２に示すように、基板搬送ロボット２のハンド７に設けられている。本実施の形態ではカメラ５は、ハンド７により保持された位置検出用治具４の第１の反射鏡１２ａ及び第２の反射鏡１２ｂを撮像するように配置されているので、第１の反射鏡１２ａ及び第２の反射鏡１２ｂに映る位置検出用治具４の直下の様子が撮像される。これにより、カメラ５の映像を確認しながらハンド７の位置を制御することにより、第１の反射鏡１２ａ及び第２の反射鏡１２ｂにターゲット治具３のマーキング１５が映るように調整することができる。

特許文献１のシステムでは、位置検出用治具の基板にカメラを搭載する構成であったため、カメラに電池を搭載する無線カメラを備えていた。これに対し、本実施の形態の構成によれば、位置検出用治具４には２つの反射鏡１２ａ、１２ｂのみが搭載され、通常のカメラ５（有線）がロボットに設けられる。これにより、カメラ５の電池が不要なため、電池の消耗トラブル無しに教示を行うことができる。更に、高価なウェハ型無線カメラを使用しないので、自動教示システム１を低コストに実現できる。

図４は、基板搬送ロボット２の制御系を示すブロック図である。図４に示すように、制御装置６は、ロボット２の動作を制御するとともにハンド７の位置を教示するものである。制御装置６は、制御部２２と、教示動作を記憶しておく記憶部２３と、ロボット２に所望の動作を入力する入力部２４と、カメラ５により撮像した映像（撮像画像）を表示する表示部２５とを備える。制御装置６は、カメラ５、駆動装置２０及びハンド７の基板保持部２１を制御する。

制御装置６は、作業者による手動によりあるいは自動的に入力部２４に動作指令が入力されると、当該動作指令に応じて、ロボット２の昇降軸９、第１アーム８ａ、第２アーム８ｂ及びハンド７を駆動する各アクチュエータの動作を制御し、ハンド７は、上下及び水平に移動する。そして、アクチュエータの動作速度を適宜制御することにより、ハンド７は、水平面内で任意の経路に沿って、移動する。このロボット２においては、昇降軸９、第１アーム８ａ、第２アーム８ｂ及び各部を駆動するアクチュエータが、ハンド７を移動させるための駆動装置２０を構成している。

駆動装置２０は、制御装置５の制御指令に従って、図１で示した昇降軸９、第１アーム８ａ及び第２アーム８ｂを駆動するアクチュエータを動作させて、ハンド７を上下及び水平に移動する。

基板保持部２１は、制御装置５の制御指令に従って、ハンド７のエアシリンダを駆動させることにより、基板（又は位置検出用治具４）を挟み込むようにして保持する。

制御装置６は、ロボット２のハンド７の動作を制御しつつ、カメラ５により撮像された第１の反射鏡１２ａ及び第２の反射鏡１２ｂのそれぞれの撮像画像においてマーキング１５が所定の態様になるようにハンド７の位置を調整したときの当該ハンド７の位置を教示する。

以下、自動教示システム１における教示処理について、図５及び図６のフローチャートを用いて説明する。以下の処理は、作業者による手動によりあるいは自動的に入力部２４に動作指令が入力されることにより、制御装置６が当該動作指令に従って行う。

最初に位置検出用治具４をロボット２のハンド７上に所定の姿勢（上述の光軸Ａ１及び光軸Ａ２が規定される姿勢）となるように保持させてセットする（ステップ１）。また、基板を載置すべき基板の目標位置に対応して、ターゲット治具３を配置しておくものとする。

教示に際して、その位置検出用治具４の使用が１回目の場合には（ステップ２でＹｅｓ）、治具４を較正するために補正値を測定する（ステップ３）。治具４の使用が１回目の場合には、治具の寸法誤差を補正する較正作業が必要となるので、本実施の形態では、人が一カ所教示して後のステップでの自動教示との差を補正するための補正値とする。

次に、ロボット２を検出開始位置に移動させる（ステップ４）。本実施の形態では図２の平面図に示すロボット２の位置を検出開始位置とする。制御装置６の表示部２５では、カメラ５により撮像された第１の反射鏡１２ａ及び第２の反射鏡１２ｂのそれぞれの撮像画像が表示される。図７は、基板搬送ロボット２のカメラの撮像画面３０の一例を示す。図７に示すように、本実施の形態では、光軸Ａ１が画面３０の中央右に位置し、光軸Ａ２が画面３０の中央左に位置するように設定される。光軸Ａ１と光軸Ａ２とは画面３０における１つの横軸上に位置している。従って、図７の最上段に示すように、画面３０の中央右には第１の反射鏡１２ａが映し出され、画面３０の中央左には第２の反射鏡１２ｂが映し出されている。ここでは、図７の最上段に示すように表示画面３０の反射鏡１２ａ、１２ｂにはいずれもターゲット治具３のマーキング１５が検出されていない。

そして、教示動作としてターゲット検出を開始する（ステップ５）。本実施の形態では、ターゲットとしてターゲット治具３上のマーキング１５を検出するものとする。

具体的には、図６のフローチャートに示すように、まず、第１の反射鏡１２ａの撮像画像においてマーキング１５が所定の態様になるように左右方向（Ｙ軸方向）のハンド７の位置を調整する（ステップ６）。本実施の形態では、図７の二段目に示すように、カメラの画面３０の中央右に第１反射鏡１２ａに映ったマーキング１５のＹ軸が画面３０の光軸Ａ１を通る縦軸に一致するように、左右方向（Ｙ軸方向）のハンド７位置及び姿勢を調整する。図８は、ロボット２の左右方向のハンド７の位置を調整した平面図である。図８に示すように、平面視において、光軸Ａ１とターゲット治具３の縦軸が一致している（重なっている）。

次に、第１の反射鏡１２ａの撮像画像においてマーキング１５が所定の態様になるように前後方向（Ｘ軸方向）のハンド７の位置を調整する（ステップ７）。本実施の形態では、図７の三段目に示すように、カメラの画面３０の中央右の光軸Ａ１に第１反射鏡１２ａに映ったマーキング１５のＹ軸とＸ軸との交点が位置するように、前後方向（Ｘ軸）のハンド７の位置を調整する。図９は、ロボット２の前後方向のハンド７の位置を調整した平面図である。図９に示すように、光軸Ａ１とターゲット治具３の縦軸が一致し、且つ第１の反射鏡１２ａ（正確には光軸Ａ１の反射点（模擬基板４ａの中心）とターゲット治具３の横軸とが一致している。

次に、第２の反射鏡１２ｂの撮像画像においてマーキング１５が所定の態様になるように上下方向（Ｚ軸方向）のハンド７の位置を調整する（ステップ８）。本実施の形態では、図７の最下段に示すように、カメラの映像画面３０の中央左の光軸Ａ２上に第２反射鏡１２ｂに映ったマーキング１５のＺ軸が位置するように、上下方向（Ｚ軸方向）のハンド７の位置を調整する。これにより、第１の反射鏡１２ａにおける光軸Ａ１の反射点のマーキング１５からの高さを所定の高さ（図１０におけるＨ１＋Ｈ２）に合わせることができる。すなわち、ハンド７に保持された模擬基板４ａ（位置検出用治具４）の中心位置（ハンド７の位置）を、マーキング１５に対応する所定の位置関係にすることができる。所定の位置関係とは、基板の中心位置（ハンド７の位置）が、マーキング１５の直上であって所定の高さ（Ｈ１＋Ｈ２）になる関係である。制御装置６は、この位置関係と、カセット内の各棚の位置とマーキング１５の位置との対応関係と、に基づいて基板の目標位置を設定する。

図１０は、ロボット２の上下方向のハンド７の位置を調整した場合の治具の位置関係を示す側面図である。図１０に示すように、第１の反射鏡１２ａの取付角度α１、第２の反射鏡１２ｂの取付角度α２、位置検出用治具４とターゲット治具３（模擬基板４ａ）との距離Ｈ１、カメラ５のレンズの中心と位置検出用治具４との距離Ｈ２、第１の反射鏡１２ａ及び第２の反射鏡１２ｂの距離（第１の反射鏡１２ａにおける光軸Ａ１の反射点と第２の反射鏡１２ｂにおける光軸Ａ２の反射点との距離）Ｌ１は、次式（１）〜（５）で示すような関係を満たしている。
（Ｈ１＋Ｈ２）ｔａｎ（α３）＝Ｌ１・・・（１）
α３＝ｔａｎ^−１（Ｌ１／（Ｈ１＋Ｈ２））・・・（２）
１８０＝（９０−α３）＋２×α２・・・（３）
α２＝（９０＋α３）／２・・・（４）
α２＝（９０＋ｔａｎ^―１（Ｌ１／（Ｈ１＋Ｈ２）））／２・・・（５）

上記構成によれば、第１及び第２の反射鏡１２ａ、１２ｂのそれぞれの撮像画像においてマーキングが所定の態様になるようにハンド７の位置を調整することで、当該調整した位置が、図１０に示すようにターゲット治具３のマーキング１５に対応するハンド７の位置であって、この位置に基づいて基板を載置すべき目標位置を算出することができる。従って、当該調整した位置を、ハンド７の教示位置として教示すれば、基板の目標位置を自動的に教示することが可能となる。

次に、検出ターゲット位置に治具４の補正値を加えてティーチングデータを作成する（ステップ９）。本実施の形態では、作成したティーチングデータは制御装置６の記憶部２３に保存される。教示動作が終了する（ステップ１０）。教示動作を続ける場合にはステップ４に戻り、次の検出開始位置へ移動して教示動作を続ける。

尚、本実施の形態では、第１の反射鏡１２ａ、第２の反射鏡１２ｂの構成及び取付角度等の位置関係は、図１０に示すような構成に適宜定めたが、基板を載置すべき位置にハンド７が位置したときに、カメラ５の視野に反射鏡１２ａ、１２ｂの全体が入り、カメラ５により撮像される第１及び第２の反射鏡のそれぞれの撮像画像においてマーキング１５が所定の態様になるように、第１及び第２の反射鏡１２ａ、１２ｂを含む位置検出用治具４のマーキング１５に対する相対位置関係及び第１及び第２の反射鏡１２ａ、１２ｂの反射方向を定める構成であれば、本実施の形態に限られるものではなく、その他の構成であってもよい。

尚、本実施の形態では、ターゲット治具３上に記したマーキング１５は、十字であったが、これに限定されるものではない。カメラ５により撮像された第１及び第２の反射鏡のそれぞれの撮像画像において所定の態様になるようにハンドの位置を調整することができるようなものであればよい。

尚、本実施の形態では、ロボットのハンドは、エアシリンダを駆動させることにより基板を挟み込むようにして保持するものであったが、このような構成に限られるものではなく、基板を保持することが可能な構成であれば、例えば基板と接触する部位の圧力を制御して当該部位を基板に吸着させることにより基板を保持する吸着式であってもよい。

上記説明から、当業者にとっては、本発明の多くの改良や他の実施形態が明らかである。従って、上記説明は、例示としてのみ解釈されるべきであり、本発明を実行する最良の態様を当業者に教示する目的で提供されたものである。本発明の精神を逸脱することなく、その構造及び／又は機能の詳細を実質的に変更できる。

本発明は、半導体ウェハ、ガラス基板等の基板を搬送する基板搬送ロボットの基板搬送位置の教示に用いることができる。

１ 自動教示システム
２ 基板搬送ロボット
３ ターゲット治具
４ 位置検出用ウェハ
５ カメラ
６ 制御装置
７ ハンド
８ アーム
８ａ 第１アーム
８ｂ 第２アーム
９ 昇降軸
１０ 基台
１１ カセット台
１２ 鏡ユニット
１２ａ 第１反射鏡
１２ｂ 第２反射鏡
１３ａ 第１スリット
１３ｂ 第２スリット
２０ 駆動装置
２１ 基板保持部
２２ 制御部
２３ 記憶部
２４ 入力部
２５ 表示部
３０ カメラ映像画面

Claims (4)

1. 基板を載置すべき基板の目標位置に基板を搬送するロボットのハンドの位置を自動的に教示する自動教示システムであって、
   前記基板の目標位置に対応して配置され、マーキングを有するターゲット治具と、
   前記基板を模擬した形状を有し、前記ハンドの基板保持部に保持される、前記マーキングを映すための第１及び第２の反射鏡を含む位置検出用治具と、
   前記ロボットに設けられ、前記位置検出用治具の第１及び第２の反射鏡に映る前記マーキングを撮像するカメラと、
   前記カメラにより撮像された前記第１及び第２の反射鏡のそれぞれの撮像画像において前記マーキングが所定の態様になるように前記ハンドの位置を調整したときの当該ハンドの位置を教示する制御装置と、を備える、自動教示システム。
2. 前記制御装置は、
   前記第１の反射鏡の撮像画像において前記マーキングが所定の態様になるようにハンドの前後方向及び左右方向に前記ハンドの位置を調整し、
   前記第２の反射鏡の撮像画像において前記マーキングが所定の態様になるようにハンドの上下方向に前記ハンドの位置を調整したときの当該ハンドの位置を教示する、請求項１に記載の自動教示システム。
3. 基板を載置すべき基板の目標位置に基板を搬送するロボットのハンドの位置を教示する教示方法であって、
   マーキングを有するターゲット治具を前記基板の目標位置に対応して配置するステップと、
   前記基板を模擬した形状を有し、前記マーキングを映すための第１及び第２の反射鏡を含む位置検出用治具を前記ハンドの基板保持部に保持するステップと、
   前記ロボットに設けられたカメラにより、前記位置検出用治具の第１及び第２の反射鏡に映る前記マーキングを撮像するステップと、
   前記カメラにより撮像された前記第１及び第２の反射鏡のそれぞれの撮像画像において前記マーキングが所定の態様になるように前記ハンドの位置を調整したときの当該ハンドの位置を教示するステップと、を含む、教示方法。
4. 前記ハンドの位置を教示するステップは、
   前記第１の反射鏡の撮像画像において前記マーキングが所定の態様になるようにハンドの前後方向及び左右方向に前記ハンドの位置を調整するステップと、
   前記第２の反射鏡の撮像画像において前記マーキングが所定の態様になるようにハンドの上下方向に前記ハンドの位置を調整するステップと、を更に含む、請求項３に記載の教示方法。
   

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