JPH11186360A - 基板搬送教示用の治具、基板搬送装置、及び搬送教示システム - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 オペレータの負担を低減するとともに、正確
かつ短時間で効率的に位置ズレを解消するために自動的
にティーチング処理を行うことを可能とすること。 【解決手段】 治具２００の光コネクタ２５１とアーム
３１ｂの光コネクタ２５２が互いに接合するように治具
２００をアーム３１ｂに載置する。そして、光ファイバ
Ｆ２、光コネクタ２５２，２５１、光ファイバＦ１を経
由して光信号が光センサヘッドより出射する。また、光
センサヘッドに入射する光信号は、光ファイバＦ１、光
コネクタ２５１，２５２、光ファイバＦ２を経由して基
板搬送装置の内部に導かれる。そして、自動的にアーム
３１ｂを３軸方向に移動させることにより、所定の搬送
位置に設けられた被検出部１２２のエッジ位置を検出し
て位置情報を取得し、教示情報を得る。なお、投光部，
受光部は基板搬送装置の内部に設けられている。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】この発明は、半導体ウエハや
液晶用ガラス基板等の薄板状基板（以下、単に「基板」
という）の搬送を行う際の搬送位置を教示する際に使用
する治具、その搬送装置及び搬送教示システムに関す
る。

【０００２】

【従来の技術】従来より、基板を処理する基板処理装置
には複数の処理部が設けられており、処理対象の基板に
対して各処理部でそれぞれ異なる処理が施されている。
このような従来の基板処理装置には、基板を処理部間で
搬送するために基板搬送装置が設けられている。

【０００３】このような基板搬送装置は、各処理部にお
ける所定の受け渡し部に対して基板を正確な位置に搬送
することが必要とされる。基板を正確な位置に搬送でき
ないと、基板に処理ムラを生じさせたり、受け渡し部か
らの基板の脱落が生じたり、不要なパーティクルが付着
させたりするおそれがあり、好ましくないからである。

【０００４】ところが、現実には基板を保持するアーム
を構成する部材の加工誤差、各部材を取り付ける際の取
り付け誤差、及び基板搬送装置を組み立てる際の組立誤
差等の種々の誤差が原因となって、基板搬送装置のアー
ムは、正確な搬送位置にアクセスせず、位置ズレを生じ
ている。

【０００５】このような誤差等による位置ズレを解消す
るために、実際に基板を搬送するのに先だってオペレー
タによる基板搬送装置に対するティーチング（搬送教
示）作業が行われている。

【０００６】また、基板処理装置を一定期間運転させた
後、オペレータが基板搬送ロボットからアームを取り外
してアームを洗浄する場合があるが、このような場合に
は、アームを洗浄する度に再度アームを取り付けること
が必要となり、その都度取り付け誤差が発生するので位
置ズレが生じることとなる。従って、従来の基板処理装
置においては、アームの洗浄等のメンテナンスの度に、
オペレータによる上記のティーチング作業を行う必要が
生じることとなっていた。

【０００７】

【発明が解決しようとする課題】上記のような従来の基
板処理装置におけるアームのティーチング作業は、オペ
レータがアームを少しづつ動かしながら目視にて合わせ
込みを行う必要があるため、非常に面倒で時間のかかる
作業であった。また、ティーチング作業を行うオペレー
タの経験や技術力によって、その精度に大きく差が生じ
ることとなっていた。

【０００８】従って、ティーチング作業はオペレータの
負担となるとともに、ティーチング作業に時間がかかる
ことや精度にばらつきが生じることは、基板処理装置を
効率的かつ正確に運転するという観点から考えても好ま
しいものではない。

【０００９】そこで、この発明は、上記課題に鑑みてな
されたものであって、オペレータの負担を低減するとと
もに、正確かつ短時間で効率的に位置ズレを解消するた
めに、自動的にティーチング処理を行うことを可能とす
る治具、基板搬送装置、及び搬送教示システムを提供す
ることを目的とする。

【００１０】

【課題を解決するための手段】上記目的を達成するため
に、請求項１に記載の発明は、基板をアームで保持した
状態で搬送を行う基板搬送装置において、基板の搬送位
置を教示する際に使用される基板搬送教示用の治具であ
って、(a) アームで保持可能である本体部と、(b) 本体
部に設けられ、搬送位置に設けられた所定の被検出部を
非接触で検出する光センサヘッドと、(c) 光センサヘッ
ドから伸びた光ファイバを案内するガイド部と、(d) ガ
イド部に設けられ、光ファイバに接続された光コネクタ
とを備えている。

【００１１】請求項２に記載の発明は、装置本体部に設
けられたアームで基板を保持し、当該基板を搬送する基
板搬送装置であって、(a) アームに設けられた光コネク
タと、(b) 装置本体部に設けられ、光コネクタに対して
第１の光信号を送る投光部と、(c) 装置本体部に設けら
れ、光コネクタからの第２の光信号を受光する受光部
と、(d) 光コネクタと投光部及び受光部との間で第１及
び第２の光信号を伝達する光ファイバとを備えている。

【００１２】請求項３に記載の発明は、基板をアームで
保持した状態で搬送を行う搬送装置について、基板の搬
送位置を教示する搬送教示システムであって、請求項２
の基板搬送装置のアームに請求項１の治具の本体部を保
持させるとともに治具の光コネクタを基板搬送装置の光
コネクタと接続した状態で、光センサヘッドによって搬
送位置に設けた被検出部を検出すべくアームを移動させ
る移動制御手段と、光センサヘッドによって検出された
被検出部の位置情報から、搬送位置についての教示情報
を得る教示情報取得手段とを備えている。

【００１３】

【発明の実施の形態】＜１．基板処理装置の概要＞ま
ず、本発明に係る基板処理装置の全体構成について説明
する。図１は、この実施の形態における基板処理装置を
示す概略平面図である。

【００１４】図１に示すように、この実施の形態におい
ては、基板処理装置は、インデクサＩＤとユニット配置
部ＭＰとインターフェイスＩＦとを備えている。

【００１５】インデクサＩＤには基板Ｗを搬送する基板
搬送装置ＴＲ１が設けられており、当該基板搬送装置Ｔ
Ｒ１が基板Ｗを収納容器であるキャリアＣから取り出し
てユニット配置部ＭＰに搬出したり、所定の処理が終了
した基板Ｗをユニット配置部ＭＰから受け取ってキャリ
アＣに収納する。

【００１６】ユニット配置部ＭＰには、その４隅に基板
に処理液による処理を施す液処理ユニットとして、基板
を回転させつつレジスト塗布処理を行う塗布処理ユニッ
トＳＣ１、ＳＣ２（スピンコータ）と、露光後の基板の
現像処理を行う現像処理ユニットＳＤ１、ＳＤ２（スピ
ンデベロッパ）とが設けられており、塗布処理ユニット
ＳＣ１、ＳＣ２の間に基板に純水等の洗浄液を供給して
基板を回転洗浄する洗浄処理ユニットＳＳ（スピンスク
ラバ）が配置されている。さらに、これらの液処理ユニ
ットの上側には、図示していないが基板を冷却処理する
クールプレート部や加熱処理するホットプレート部等の
熱処理を行う複数の熱処理ユニットが配置されている。
そして、ユニット配置部ＭＰの中央部には基板搬送装置
ＴＲ２が設けられており、当該基板搬送装置ＴＲ２が基
板Ｗを液処理ユニットや熱処理ユニット間で順次に搬送
することによって基板Ｗに対する所定の処理を施すこと
ができる。なお、液処理ユニット及び熱処理ユニットを
総称して処理ユニットという。

【００１７】インターフェイスＩＦは、ユニット配置部
ＭＰにおいてレジストの塗布が終了した基板を図示しな
い露光装置側に渡したり露光後の基板を露光装置側から
受け取るために設けられているものである。

【００１８】なお、この発明を適用するにあたっては基
板搬送装置を限定するものではないが、説明の便宜上以
下においては、基板搬送装置ＴＲ２が基板を搬送する位
置について自動教示（自動ティーチング）を行う場合に
ついて説明する。

【００１９】＜２．自動ティーチングの概念及び実施の
形態における前提＞まず、自動ティーチングの概念につ
いて説明する。基板搬送装置ＴＲ２のティーチング処理
を自動で行う際には、まず、所定の搬送位置に基準とな
る被検出部を設ける。そして、被検出部を非接触で検出
することができるセンサを備える治具を基板搬送装置Ｔ
Ｒ２のアームにセットする。そして、基板搬送装置ＴＲ
２を駆動してアームにセットした治具が被検出部に対し
て所定の位置関係となるようにする。

【００２０】この状態を図２に示す。図２に示すよう
に、アーム３１ｂには治具２００がセットされている。
この治具２００の中央部に円形の孔が形成されており、
この孔に基準となる被検出部１２２が遊挿した状態とな
っている。この被検出部１２２を検出するために、光セ
ンサヘッド２３１，２３２，２４１，２４２が設けられ
ている。光センサヘッド２３１，２３２はＸ軸方向に被
検出部１２２を検出するための一組の光センサヘッドで
あり、また光センサヘッド２４１，２４２はＹ軸方向に
被検出部１２２を検出するための一組の光センサヘッド
である。なお、光センサヘッド２３１，２３２の光軸と
光センサヘッド２４１，２４２の光軸とは、互いに略直
交するように設けられている。

【００２１】この状態で、アーム３１ｂを＋Ｘ方向及び
−Ｘ方向に移動させることによって被検出部１２２のＸ
軸についてのエッジ部分を光センサヘッド２４１，２４
２により検出することができる。また、アーム３１ｂを
＋Ｙ方向及び−Ｙ方向に移動させることによって被検出
部１２２のＹ軸についてのエッジ部分を光センサヘッド
２３１，２３２により検出することができる。さらに
は、アーム３１ｂを＋Ｚ方向及び−Ｚ方向に移動させる
ことによって被検出部１２２のＺ軸についてのエッジ部
分を光センサヘッド２３１，２３２又は光センサヘッド
２４１，２４２により検出することができる。

【００２２】被検出部１２２は上述のように所定の搬送
位置の中心位置に設けられ、Ｘ軸についての２つのエッ
ジ部分の中心位置を導くことによりＸ軸についての基準
位置を、Ｙ軸についての２つのエッジ部分の中心を導く
ことによりＹ軸についての基準位置を、さらには、Ｚ軸
についてのエッジ部分の中心を導くことによりＺ軸につ
いての基準位置を、それぞれ求めることができる。

【００２３】そして、それぞれの軸方向について得られ
た基準位置に基板搬送装置ＴＲ２のアームをアクセスさ
せるべく、正確な搬送位置の教示情報を導くことによ
り、基板搬送装置ＴＲ２の位置ズレを解消することが可
能となる。

【００２４】なお、図２に示すアーム３１ａについて正
確な搬送位置の教示を行う場合も同様である。

【００２５】ところで、上述のように光センサヘッドが
設けられた治具を使用して自動ティーチングを行う場
合、光信号を発生する投光部と、光信号を受光する受光
部とを設ける必要がある。また、受光部によって得られ
た被検出部１２２のエッジ情報を電気的に信号処理する
信号処理部も設ける必要がある。このような投光部、受
光部、信号処理部を総称してアンプ部と呼ぶ。

【００２６】ティーチング処理を行う際に、上記のよう
なアンプ部ＡＭＰが治具２００又はアーム３１ｂに設置
されることとなるとアームの重量が増し、図３に示すよ
うに、アーム３１ｂが撓むこととなる。図３のように、
アーム３１ｂが撓んだ状態でティーチング処理を行って
も、アーム３１ｂが基板を保持する状態とは位置関係が
異なり、正確な搬送位置の教示を行うことができないこ
ととなる。

【００２７】そこで、この実施の形態では、ティーチン
グ処理を自動的に行う際にもアームを撓ませないよう
に、治具やアームを軽量化することを前提として実現し
ている。

【００２８】また、ユニット配置部ＭＰの液処理ユニッ
トの上側に設けられたホットプレート部に対して搬送位
置の自動ティーチングを行う場合は、アーム３１ｂは治
具２００を保持した状態で、数百度といった比較的高温
状態となっている熱処理ユニットに進入するため、高温
対策も必要となる。

【００２９】＜３．治具＞この実施の形態における基板
搬送装置ＴＲ２の自動ティーチング用の治具２００は、
図４に示すような構成となっている。図４に示すよう
に、治具２００は、基板搬送装置ＴＲ２のアームで保持
可能な本体部２１０を有しており、本体部２１０には、
任意の処理ユニットの搬送位置に設けられた所定の被検
出部１２２（図２参照）を遊挿させるために孔２６０が
形成されており、孔２６０の周囲には、被検出部１２２
のエッジ部分を検出するための光センサヘッド２３１，
２３２，２４１，２４２が設けられている。既述したよ
うに、光センサヘッド２３１，２３２はＸ軸方向に被検
出部１２２を検出するための一組の光センサヘッドであ
り、また光センサヘッド２４１，２４２はＹ軸方向に被
検出部１２２を検出するための一組の光センサヘッドで
ある。そして、これらの光センサヘッドに光信号を伝達
するために光ファイバＦ１が接続されている。

【００３０】また、本体部２１０には、光ファイバＦ１
を基板搬送装置ＴＲ２側に案内するためのガイド部２２
０が設けられており、ガイド部２２０の先端部には光コ
ネクタ２５１が設けられている。そして、各光センサヘ
ッドから伸びる光ファイバＦ１は、光コネクタ２５１に
導かれている。

【００３１】ティーチング処理の際は、光コネクタ２５
１を介して光信号が光ファイバＦ１に導かれ、光センサ
ヘッド２３１，２４１より光信号が出射する。そして、
光センサヘッド２３１，２４１より出射する光信号は、
それぞれ光センサヘッド２３２，２４２に入射し、光フ
ァイバＦ１を介して再び光コネクタ２５１に導かれるよ
うに構成されている。

【００３２】このように、ティーチング処理において搬
送位置に設けられた所定の被検出部１２２を非接触で検
出するために光信号を用いており、その投光部（すなわ
ち、光源）や受光部（すなわち、光信号を電気信号に変
換する部材）等のアンプ部は後述する基板搬送装置ＴＲ
２側に設けられる。

【００３３】さらに、治具２００にはその裏面に、基板
搬送装置ＴＲ２の各アーム３１ａ，３１ｂに載せられた
ときに、基板搬送装置ＴＲ２のアーム３１ａの二股に分
かれた各先端部３１ａａ（図２参照）、アーム３１ｂの
二股に分かれた各先端部３１ｂｂ（図２参照）によって
回転方向の位置が規制されて位置決めされるように、各
先端部３１ａａ間、または各先端部３１ｂｂ間に入り込
んで各先端部３１ａａの内側、各先端部３１ｂｂの内側
と当接する図示しない突出部が設けられている。

【００３４】このように構成することにより、治具２０
０の軽量化が実現でき、ティーチング処理の際のアーム
の撓みを低減することができ、正確な搬送位置の教示を
行うことができる。また、光ファイバＦ１として耐熱性
に優れた材質を使用することにより、ホットプレート部
等の高温状態となっている熱処理ユニットに対しても正
常にティーチング処理を行うことができる。

【００３５】さらに、基板処理装置においては、基板を
処理するために種々の薬品が使用されるが、治具２００
に伝達される信号が光信号であるため、防爆性にも優れ
た治具２００を実現することができる。

【００３６】＜４．基板搬送装置＞次に、基板搬送装置
ＴＲ２の構成について説明する。図５は、基板搬送装置
ＴＲ２の外観斜視図である。この基板搬送装置ＴＲ２
は、円形の基板を保持する一対のアーム３１ａ，３１ｂ
とを備え、これらのアームを独立に水平方向に移動させ
る水平移動機構（Ｘ軸移動機構）と、伸縮しつつ鉛直方
向に移動させる伸縮昇降機構（Ｚ軸移動機構）と、鉛直
軸周りに回転させる回転駆動機構（θ軸回転機構）とを
備えている。そして、これらの機構によって各アーム３
１ａ，３１ｂは３次元的に移動することが可能である。

【００３７】また、それぞれのアーム３１ａ，３１ｂに
は光コネクタ２５２が設けられており、光コネクタ２５
２から光ファイバＦ２が基板搬送装置ＴＲ２の内部に伸
びている。

【００３８】この実施の形態における基板処理装置の基
板搬送装置ＴＲ２の伸縮昇降機構は、いわゆるテレスコ
ピック型の伸縮機構であり、カバー４１ｄをカバー４１
ｃに収納可能であり、カバー４１ｃをカバー４１ｂに収
納可能であり、カバー４１ｂをカバー４１ａに収納可能
である。そして、アーム３１ａ，３１ｂを降下させる際
には、カバーを順次に収納していくことができ、逆に、
アーム３１ａ，３１ｂを上昇させる際には収納した状態
のカバーが順次に引き出されるように実現されている。
なお、伸縮昇降機構によりアーム３１ａ，３１ｂが移動
する鉛直方向をＺ軸方向とする。

【００３９】また、この基板搬送装置ＴＲ２は基台４４
上に設置されており、基台４４の中心を軸として回転す
ることができるように回転駆動機構が構成されている。
ここで、回転駆動機構により回転する回転中心をθ軸と
する。なお、基台４４に固定された状態で、固定カバー
４３が取り付けられている。

【００４０】図６は、基板搬送装置ＴＲ２の動作を説明
するための側面断面図である。なお、図６中の点線Ｈよ
り下方の部分は基板搬送装置ＴＲ２の装置本体部であ
る。図６に示すように、基板搬送装置ＴＲ２のアーム３
１ａ，３１ｂに設けられた光コネクタ２５２から伸びる
光ファイバＦ２は、基板搬送装置ＴＲ２の内部に導か
れ、基板搬送装置ＴＲ２の内部に設けられたアンプ部Ａ
ＭＰに接続されている。なお、アンプ部ＡＭＰには、上
述のように投光部、受光部及び信号処理部等が内蔵され
ている。従って、投光部から射出される光信号（第１の
光信号）は光ファイバＦ２を介して光コネクタ２５２に
伝達される一方、光コネクタ２５２より得られる光信号
（第２の光信号）は光ファイバＦ２を介して受光部に導
かれる。

【００４１】このように、この実施の形態においては、
アンプ部ＡＭＰはアーム３１ａ，３１ｂ上に設けていな
いため、アーム３１ａ，３１ｂを軽量化することができ
る。

【００４２】また、図６に示すように、この基板搬送装
置ＴＲ２の内部は、いわゆるテレスコピック型の多段入
れ子構造となっている。そして、収縮時において、昇降
部材４２ａは昇降部材４２ｂに収納され、昇降部材４２
ｂは昇降部材４２ｃに収納され、昇降部材４２ｃは昇降
部材４２ｄに収納され、昇降部材４２ｄは固定部材４２
ｅに収納されるように構成されている。

【００４３】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。

【００４４】そして、回転台４５上に設置されたモータ
等のＺ軸駆動部Ｄ１を駆動することにより、支持部材４
８が昇降し、この支持部材４８に固着された昇降部材４
２ｄが昇降する。ここで、伸縮昇降機構を伸長すること
によりアーム３１ａ，３１ｂを上昇させる場合について
説明する。まず、Ｚ軸駆動部Ｄ１の駆動により、支持部
材４８が上昇し、同時に、昇降部材４２ｄが上昇する。
昇降部材４２ｄが上昇するとそれに取り付けられていた
プーリ４７ｃも同時に上昇する。上記のようにベルトＬ
１の一端が固定部材４２ｅに固定されているとともにベ
ルトＬ１の長さは一定であるため、プーリ４７ｃが上昇
するとベルトＬ１に引き上げられるようにして昇降部材
４２ｃが上昇する。昇降部材４２ｃが上昇するとそれに
取り付けられていたプーリ４７ｂが上昇し、ベルトＬ２
に引き上げられるようにして昇降部材４２ｂが上昇す
る。昇降部材４２ｂが上昇するとそれに取り付けられて
いたプーリ４７ａが上昇し、ベルトＬ３に引き上げられ
るようにして昇降部材４２ａが上昇する。このようにし
て、昇降部材４２ａの上側に設置されているアーム３１
ａ，３１ｂを上昇させることができる。

【００４５】また、伸縮昇降機構によって基板搬送装置
ＴＲ２を収縮させることによりアーム３１ａ，３１ｂを
下降させる場合については、上記と逆に、Ｚ軸駆動部Ｄ
１の駆動により、支持部材４８を下降させるようにすれ
ば、各昇降部材が順次に連動して下降し、昇降部材４２
ａの上側に設置されているアーム３１ａ，３１ｂを下降
させることができる。

【００４６】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。

【００４７】そして、θ軸回転駆動部Ｄ２は、回転台４
５を基台４４の軸θを中心に回転させるための駆動手段
であり、モータ等によって構成されている。従って、回
転台４５が軸θを中心に回転することによって、アーム
３１ａ，３１ｂが軸θを中心として回転することが可能
となっている。

【００４８】アーム３１ａ，アーム３１ｂのそれぞれ
は、図７に示すような構成となっている。図７は、アー
ム３１ｂの駆動構造を示す側方断面図である。なお、ア
ーム３１ａについても同様の構成であることは言うまで
もない。アーム３１ｂは、基板Ｗを載置する先端側の第
１アームセグメント３４ｂと、この第１アームセグメン
ト３４ｂを水平面内で回動自在に支持する第２アームセ
グメント３３ｂと、この第２アームセグメント３３ｂを
水平面内で回動自在に支持する第３アームセグメント３
２ｂと、この第３アームセグメント３２ｂを水平面内で
回動させるＸ軸駆動部Ｄ３と、このＸ軸駆動部Ｄ３によ
って第３アームセグメント３２ｂを回動させたときに第
２アームセグメント３３ｂ及び第１アームセグメント３
４ｂ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。

【００４９】第１アームセグメント３４ｂの基端部に
は、第１回動軸５１が下方に垂設固定されている。ま
た、第２アームセグメント３３ｂの先端部には、第１回
動軸５１を回動自在に軸受けする第１軸受け孔５２が穿
設されている。また、第２アームセグメント３３ｂの基
端部には、第２回動軸５３が下方に垂設固定されてい
る。第３アームセグメント３２ｂは、第２アームセグメ
ント３３ｂと同じ長さ寸法に設定されており、その先端
部には、第２回動軸５３を回動自在に軸受けする第２軸
受け孔５４が穿設されている。また、第３アームセグメ
ント３２ｂの基端部には、Ｘ軸駆動部Ｄ３の回転力が伝
達される第３回動軸５５が、下方に向けて垂設固定され
ている。

【００５０】動力伝達手段４６は、第１回動軸５１の下
端に固定された第１プーリ６１と、第２軸受け孔５４の
上面側において第２回動軸５３に固定された第２プーリ
６２と、第１プーリ６１と第２プーリ６２との間に掛架
された第１ベルト６３と、第２回転軸５３の下端に固定
された第３プーリ６４と、第３アームセグメント３２ｂ
に固定されて第３回動軸５５を遊嵌する第４プーリ６５
と、第３プーリ６４と第４プーリ６５との間に掛架され
た第２ベルト６６とを備えている。

【００５１】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。

【００５２】図８は、アーム３１ｂの動作を概念的に説
明する図である。図７，図８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３２ｂの先端部に軸受さ
れた第２回動軸５３は、第２ベルト６６及び第３プーリ
６４を通じて第３回動軸５５の２倍の角度β＝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３３ｂ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３３ｂを基準
とすると、第１回動軸５１は、第２回動軸５３の１／２
倍の角度γ＝αだけ反時計回りに回動することになる
が、第２アームセグメント３３ｂ自体が回動しており、
結果的に、第１アームセグメント３４ｂは、Ｘ軸駆動部
Ｄ３に対する姿勢を維持しながらＸ軸方向に直進する。

【００５３】このように、この基板搬送装置ＴＲ２は、
アーム３１ａとアーム３１ｂとを水平方向であるＸ軸に
沿って移動させる水平移動機構と、伸縮しつつ鉛直方向
であるＺ軸に沿って移動させる伸縮昇降機構と、θ軸周
りに回転させる回転駆動機構とを備えており、これらの
機構によってアーム３１ａ，３１ｂは３次元的に移動す
ることができ、基板Ｗのエッジ付近を支持した状態で任
意の処理ユニットに搬送することが可能となっている。

【００５４】＜５．自動ティーチングの制御機構及び動
作＞上記のような構成において、基板搬送装置ＴＲ２の
自動ティーチングを行う際には、図９に示すように、例
えば基板搬送装置ＴＲ２のアーム３１ｂに治具２００を
セットする。このセッティングにおいては、前述したよ
うに治具２００には、その裏面にアーム３１ｂの各先端
部３１ｂｂ間に入り込んで各先端部３１ｂｂの内側と当
接する突出部が設けられているので、治具２００が、ア
ーム３１ｂに載せられたときには、治具２００のアーム
３１ｂに対する回転方向の位置が規制されて必然的に回
転方向の位置決めがなされる。このとき、治具２００の
光コネクタ２５１がアーム３１ｂの光コネクタに接合す
るようにセットされる。このときの光コネクタ２５１，
２５２の接合について説明する。

【００５５】図１０に示すように、治具２００の光コネ
クタ２５１に設けられた突出部２５１ａがアーム３１ｂ
に設けられた光コネクタ２５２を挟み込むようにして２
つの光コネクタを接合させる。このような構成とするこ
とにより、光コネクタの接続の際には、ラッチ機構等を
設けることなく、治具２００側の光ファイバＦ１と基板
搬送装置ＴＲ２側の光ファイバＦ２との光軸を合わせる
ことができる。また、このような構造とすることによ
り、オペレータは、ティーチング処理を行う際に治具２
００をアーム３１ｂ上に載置するだけで良く、オペレー
タの負担を軽減することができる。

【００５６】図１１は、光コネクタ２５１，２５２が接
合した状態を示す図である。治具２００側の光ファイバ
Ｆ１と基板搬送装置ＴＲ２側の光ファイバＦ２との光信
号の伝達の効率を高めるために、光コネクタ２５１，２
５２には、所定のレンズ２８０，２８１が設けられてい
る。従って、光信号の治具２００側と基板搬送装置ＴＲ
２側との光信号の伝達はレンズ２８０，２８１を介して
行われ、光コネクタ２５１，２５２の接合部における光
信号の損失が低減される。

【００５７】このようにしてアーム３１ｂに治具２００
がセットされると、基板搬送装置ＴＲ２の内部に設けら
れたアンプ部ＡＭＰの投光部から射出される光信号は、
光ファイバＦ２により光コネクタ２５２に伝達され、レ
ンズ２８１，２８０を介して光コネクタ２５１に伝達さ
れる。そして、治具２００側に伝達された光信号は、光
ファイバＦ１を経て光センサヘッド２３１又は２４１か
ら出射される。そして、所定の被検出部１２２に遮光さ
れなかった光信号は、光センサヘッド２３２又は２４２
に入射して光ファイバＦ１に導かれる。そして再び光コ
ネクタ２５１，２５２を介して基板搬送装置ＴＲ２側に
伝達され、アンプ部ＡＭＰ内の受光部によって光信号が
電気信号に変換される。

【００５８】ここで、自動ティーチングが行われる際の
制御機構について説明する。

【００５９】図１２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１２には、
上述した治具２００が、アーム３１ａ又は３１ｂに設置
されている場合のブロック図を示している。

【００６０】図１２に示すように、制御部１００は、ア
ーム３１ａ，３１ｂとに対する駆動命令を出すＣＰＵ１
０１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ＲＡＭ１
０３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，ＲＡＭ１０
３，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。

【００６１】インタフェース１０４には、基板搬送装置
ＴＲ２内部に設けられたアンプ部ＡＭＰが接続されてい
る。電源が投入されることにより投光部３０１より発生
した光信号は、光コネクタ２５２，２５１を介して治具
２００側の光センサヘッド２３１，２４１に伝達され
る。また、光センサヘッド２３２，２４２で得られる光
信号は、光コネクタ２５１，２５２を介してアンプ部Ａ
ＭＰの受光部３０２に伝えられ、ここで電気信号に変換
される。そして、種々の信号処理等の後、インタフェー
ス１０４を介してＣＰＵ１０１に伝達される。

【００６２】サーボ制御部１０５は、Ｚ軸駆動部Ｄ１、
θ軸回転駆動部Ｄ２、Ｘ軸駆動部Ｄ３及びエンコーダＥ
１，Ｅ２，Ｅ３に接続されている。ここで、エンコーダ
Ｅ１はＺ軸駆動部Ｄ１の駆動量を、エンコーダＥ２はθ
軸回転駆動部Ｄ２の駆動量を、エンコーダＥ３はＸ軸駆
動部Ｄ３の駆動量を、それぞれ検出するために設けられ
たものである。従って、各エンコーダＥ１，Ｅ２，Ｅ３
の出力をサーボ制御部１０５を介して得ることにより、
ＣＰＵ１０１は、基板搬送装置ＴＲ１の動作した変位量
を検知することができ、これによって、ＣＰＵ１０１は
各アームの位置情報を得ることができる。また、ＣＰＵ
１０１は、サーボ制御部１０５に対してＺ軸，θ軸，Ｘ
軸のそれぞれの駆動量を出力して基板搬送装置ＴＲ２の
駆動を制御することができる。従って、ＣＰＵ１０１
は、光センサヘッドによって搬送位置に設けた被検出部
１２２を検出すべくアーム３１ｂ又は３１ｂを移動させ
る移動制御手段として機能する。

【００６３】また、ＣＰＵ１０１には、オペレータに対
して情報を表示するための表示部１１１と、オペレータ
が処理コマンド等を入力するための操作入力部１１２と
が接続されている。

【００６４】オペレータにより自動ティーチング処理の
実行が指定された際には、これらの制御機構が全体とし
て基板搬送装置ＴＲ２の搬送教示システムとして動作す
ることとなる。

【００６５】そして、上述したように、図９に示すよう
に所定の処理ユニットの搬送位置に設けられた被検出部
１２２のエッジ位置をＸ軸，Ｙ軸，Ｚ軸について検出
し、そのエッジ位置に基づいて演算により正確な搬送位
置を求める。なお、基板搬送装置ＴＲ２は、Ｙ軸につい
ての駆動手段を備えていないため、θ軸回転駆動部Ｄ２
をＹ軸についての駆動手段として機能させる。例えば、
アーム３１ｂを＋Ｙ方向に移動させる場合は、θ軸回転
駆動部Ｄ２を＋θ方向に移動させることとし、−Ｙ方向
に移動させる場合は、θ軸回転駆動部Ｄ２を−θ方向に
移動させることとする。

【００６６】図１３に示すように、アーム３１ｂに治具
２００をセットした状態で＋θ方向又は−θ方向に移動
させると、光センサヘッド２３１，２３２により被検出
部１２２の略Ｙ方向についてのエッジ位置Ｐ１，Ｐ２を
検出することができる。また、＋Ｘ方向又は−Ｘ方向に
移動させると、光センサヘッド２４１，２４２により被
検出部１２２のＸ方向についてのエッジ位置Ｐ１，Ｐ２
を検出することができる。さらに、＋Ｚ方向又は−Ｚ方
向に移動させると、光センサヘッド２３１，２３２又は
２４１，２４２により被検出部１２２の上下方向のエッ
ジ位置Ｐ３，Ｐ４を検出することができる。これらのエ
ッジ位置についての位置情報から基準位置にアーム３１
ｂをアクセスさせるための教示情報を求め、自動ティー
チングを完了する。

【００６７】なお、被検出部１２２は基板搬送装置ＴＲ
２がアクセスする任意の処理ユニットに設けられるとし
て説明したが、搬送位置の中心となる位置に被検出部１
２２が設けられるのであれば、どのような形態で設けら
れても良い。一例を挙げると、治具２００と異なる基板
と略同形状の治具において、その治具の中心位置に被検
出部１２２を形成し、その治具を処理ユニットの基板の
チャック部にセットするようにしても良い。

【００６８】以上説明したように、この実施の形態の治
具及び基板搬送装置の構成であると、被検出部１２２の
エッジ位置をＸ軸，Ｙ軸，Ｚ軸について自動的に検出す
ることが可能となり、得られたエッジ位置についての位
置情報より自動的に正確な搬送位置を設定することがで
きる。従って、オペレータの負担を低減するとともに、
正確かつ短時間で効率的に位置ズレを解消することが可
能となる。

【００６９】また、上述のようなティーチング処理を行
う際も、アンプ部ＡＭＰは基板搬送装置ＴＲ２の内部に
設けられているので、治具２００及びアーム３１ｂ又は
３１ａの重量を軽量化することができるため、ティーチ
ング処理時にアーム３１ｂ又は３１ａが撓むことがな
く、光センサヘッドは正確なエッジ検出を行うことがで
き、アンプ部を治具２００又はアーム３１ｂ上に設ける
場合に比して、更に正確な搬送位置の教示を行うことが
できるという効果も生じさせる。

【００７０】また、この実施の形態で示したように、ア
ンプ部を基板搬送装置ＴＲ２内部に設けることによっ
て、ホットプレート部等の高温状態においてティーチン
グ処理を行う場合に、治具２００に設けられる光ファイ
バＦ１を耐熱仕様とすることで対処することができ、ア
ンプ部については高温状態となっているホットプレート
部等の内部に進入することがないので耐熱仕様とする必
要がないという利点もある。

【００７１】さらに、基板処理装置においては、基板を
処理するために種々の薬液が使用されるが、たとえその
ような薬液のなかに引火性を示す薬液が使用されていた
としても、この実施の形態においては処理ユニットに進
入するアーム３１ｂ又は３１ａには光信号が伝達される
だけで電気信号は伝達されないため、スパーク放電等に
よって薬液に引火する危険性も皆無であるという効果を
ももたらしている。

【００７２】＜６．変形例＞上記説明においては、基板
搬送装置ＴＲ２の自動ティーチングについて説明した
が、インデクサＩＤ内に設けられた基板搬送装置ＴＲ１
やインターフェイスＩＦに設けられた基板搬送装置につ
いても適用することができ、アンプ部を基板搬送装置内
部に設けることによって上記と同様の効果を得ることが
できる。

【００７３】また上記説明においては、治具２００の中
央に孔が形成され、その孔に遊挿される被検出部１２２
について位置情報を検出したが、このような検出態様に
限定するものではない。光センサヘッドを治具２００の
本体部２１０よりも上方若しくは下方に所定の被検出部
１２２を検出することができる場合は、治具２００の中
に孔を設ける必要はない。

【００７４】

【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、基板の搬送位置を教示する際に使用され
る治具が、アームで保持可能である本体部と、本体部に
設けられ、搬送位置に設けられた所定の被検出部を非接
触で検出する光センサヘッドと、本体部から延設されて
なり、光センサヘッドから伸びた光ファイバを案内する
ガイド部と、ガイド部に設けられ、光ファイバに接続さ
れた光コネクタとを備えため、オペレータの負担を低減
するとともに、正確かつ短時間で効率的に位置ズレを解
消する自動ティーチングが可能となるとともに、治具自
体の重量を軽量化することができ、より精度の高い自動
ティーチングを行うことができる。

【００７５】請求項２に記載の発明によれば、基板搬送
装置が、アームに設けられた光コネクタと、光コネクタ
に対して第１の光信号を送る本体部に設けられた投光部
と、光コネクタからの第２の光信号を受光する本体部に
設けられた受光部と、光コネクタと投光部及び受光部と
の間で第１及び第２の光信号を伝達する光ファイバとを
備えるため、オペレータの負担を低減するとともに、正
確かつ短時間で効率的に位置ズレを解消する自動ティー
チングが可能となるとともに、アームの重量を軽量化す
ることができ、より精度の高い自動ティーチングを行う
ことができる。また、高温下においても自動ティーチン
グを容易に実現することができるとともに、引火性の危
険がないという特別な効果も生じる。

【００７６】請求項３に記載の発明によれば、治具の光
コネクタを基板搬送装置の光コネクタと接続した状態
で、光センサヘッドによって搬送位置に設けた被検出部
を検出すべくアームを移動させることにより、光センサ
ヘッドによって検出された被検出部の位置情報から、搬
送位置についての教示情報を得るため、オペレータの負
担を低減するとともに、正確かつ短時間で効率的に位置
ズレを解消する自動ティーチングを可能とするととも
に、精度の高い自動ティーチングを行うことができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】この発明の実施の形態における基板処理装置を
示す概略平面図である。

【図２】この発明の実施の形態における自動ティーチン
グの概念を説明する図である。

【図３】この発明の実施の形態における自動ティーチン
グの前提を説明する図である。

【図４】この発明の実施の形態における自動ティーチン
グ用の治具を示す平面図である。

【図５】この発明の実施の形態における基板搬送装置を
示す斜視図である。

【図６】この発明の実施の形態における基板搬送装置を
示す側面断面図である。

【図７】この発明の実施の形態における基板搬送装置の
アームの駆動構造を示す側方断面図である。

【図８】この発明の実施の形態における基板搬送装置の
アームの動作を概念的に説明する図である。

【図９】この発明の実施の形態における治具を基板搬送
装置のアームにセットした状態を示す図である。

【図１０】この発明の実施の形態における治具の光コネ
クタとアームの光コネクタとを示す図である。

【図１１】この発明の実施の形態における治具の光コネ
クタとアームの光コネクタとの接合状態を示す図であ
る。

【図１２】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１３】この発明の実施の形態における自動ティーチ
ングにおいて検出する位置情報について説明する図であ
る。

【符号の説明】

３１ａ，３１ｂ アーム １００ 制御部 １０１ ＣＰＵ １２２ 被検出部 ２００ 治具 ２１０ 本体部 ２２０ ガイド部 ２３１，２３２，２４１，２４２ 光センサヘッド ２５１，２５２ 光コネクタ ３０１ 投光部 ３０２ 受光部 ＡＭＰ アンプ部 Ｆ１，Ｆ２ 光ファイバ Ｗ 基板

フロントページの続き (72)発明者 川松 康夫 京都市伏見区羽束師古川町322番地 大日 本スクリーン製造株式会社洛西事業所内 (72)発明者 橋本 康彦 兵庫県明石市川崎町１番１号 川崎重工業 株式会社明石工場内 (72)発明者 佐野 正俊 兵庫県明石市川崎町１番１号 川崎重工業 株式会社明石工場内

Claims (3)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 基板をアームで保持した状態で搬送を行
   う基板搬送装置において、前記基板の搬送位置を教示す
   る際に使用される治具であって、 (a) 前記アームで保持可能である本体部と、 (b) 前記本体部に設けられ、前記搬送位置に設けられた
   所定の被検出部を非接触で検出する光センサヘッドと、 (c) 前記光センサヘッドから伸びた光ファイバを案内す
   るガイド部と、 (d) 前記ガイド部に設けられ、前記光ファイバに接続さ
   れた光コネクタと、を備えることを特徴とする基板搬送
   教示用の治具。
2. 【請求項２】 装置本体部に設けられたアームで基板を
   保持し、当該基板を搬送する基板搬送装置であって、 (a) 前記アームに設けられた光コネクタと、 (b) 前記装置本体部に設けられ、前記光コネクタに対し
   て第１の光信号を送る投光部と、 (c) 前記装置本体部に設けられ、前記光コネクタからの
   第２の光信号を受光する受光部と、 (d) 前記光コネクタと前記投光部及び前記受光部との間
   で前記第１及び第２の光信号を伝達する光ファイバと、
   を備えることを特徴とする基板搬送装置。
3. 【請求項３】 基板をアームで保持した状態で搬送を行
   う搬送装置について、前記基板の搬送位置を教示する搬
   送教示システムであって、 請求項２の基板搬送装置のアームに請求項１の治具の本
   体部を保持させるとともに前記治具の光コネクタを前記
   基板搬送装置の光コネクタと接続した状態で、前記光セ
   ンサヘッドによって搬送位置に設けた被検出部を検出す
   べく前記アームを移動させる移動制御手段と、 前記光センサヘッドによって検出された前記被検出部の
   位置情報から、前記搬送位置についての教示情報を得る
   教示情報取得手段と、 を備えることを特徴とする搬送教示システム。